j06a10013
用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。
j06a10103
一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。
j06a10104
在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：
①水溶液的出塔浓度；
②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？
注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。
j06a10105
在 20℃和 760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。
若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。
j06a10106
在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算：
①操作液气比为最小液气比的倍数；
②出塔液体的浓度；
③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。
j06a10107
某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测得
浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。
试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？
参见附图：j06a107.t
j06a10108
总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]，
k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。
求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3）
j06a10109
有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求：
①液体出塔浓度；
②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？
(提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S])
j06b10011
当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。
j06b10019
按图示流程画出平衡线与操作线示意图：
1. ⑴低浓度气体吸收
2. ⑴低浓度气体吸收
⑵部分吸收剂循环⑵气相串联
⑶L＝V液相并联L＝V
j06b10022
用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850mmHg，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数k G=1.25[kmol/(m2·h·atm)]，液膜吸收分系数k L＝0.85[m/h]，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？
j06b10037
组分A通过厚度为δ的气膜扩散到
催化剂表面时，立即发生化学反应
A→2B，生成物B离开表面向气相扩散（如
图所示），设A在膜厚δ处的摩尔分率为
y Aδ，试导出稳态扩散条件下，组分A的
传质通量N A的计算式。
参见附图：j06b037.t
j06b10038
在总压p＝500 kN/m2、温度t＝27℃下使含CO2 3.0%（体积%）的气体与含CO2 370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸？并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。
已知：在操作条件下，亨利系数E=1.73?105 kN/m2。水溶液的密度可取1000kg/m3，CO2的分子量44。
j06b15004
含甲醇15%（质量）的水溶液，其密度为970kg/m3，试计算该溶液中甲醇的：⑴摩尔分率；⑵摩尔比；⑶质量比；⑷质量浓度；⑸摩尔浓度。
j06b15006
在直径为0.8m的填料塔中，用1200kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2，混合气量为1000m3/h（标准状态），混合气含SO21.3%（体积），要求回收率99.5%，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为y e=0.75x，总体积传质系数K G a＝0.055kmol/[m3·s·?atm]，求液体出口浓度和填料高度。
j06b15007
常压25℃下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合气体分别与
⑴溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液；
⑵溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液；
⑶溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液；
接触，求以上三种情况下，溶质A在二相间的转移方向。
⑷若将总压增至5atm，气相溶质的分压仍保持原来数值。与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触，A 的传质方向又如何？
注：工作条件下，体系符合亨利定律。亨利常数E＝0.15?104 atm。
j06b15010
在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某混合气体中的CO2，温度为20℃，压力为1atm。混合气体处理量为1000m3/h，CO2含量为13%（体积），其余为惰性气体，要求CO2的吸收率为90%，塔底的出口溶液浓度为0.2gCO2/1000gH2O，操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X（式中Y、X均为摩尔比），液相体积吸收总系数K x a ＝10695kmol/[m3·h]。试求：
⑴吸收剂用量（kg/h）；
⑵所需填料层高度（m）。
j06b15020
在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。废气流量为2500m3/h（标准状态），废气中氨的浓度为15g/m3，要求回收率不低于98%。若吸收剂用量为3.6m3/h，操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，气相总传质单元高度为0.7m。试求：
A：塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）；
B：气相总传质单元数；
C：总填料层高。
j06b15027
在逆流操作的填料塔内用清水吸收空气－氨混合气体中的氨。操作压力p为1atm（绝对），温度为20℃；混合气的处理量为0.04kmol/(m2·s)，氨含量4.2%（体积%）。当用水量为3000kg/(m2·h)时，若出塔水溶液的氨浓度为平衡浓度的70%，求吸收率和填料层高度。操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图；总体积传质系数K y a＝
0.03kmol/(m3·s·?y)。
参见附图：j06b027.t
j06b15031
用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯5%（体积%），其余为空气，要求苯的回收率为90%（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25℃，入塔混合气体为每小时940m3(标准状态)，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的平衡关系Y=0.14X（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数K y a＝0.035kmol/(m3·s)，纯煤油的平均分子量Ms＝170，塔径D T＝0.6m。试求：
⑴吸收剂的耗用量为多少[kg/h]？
⑵溶液出塔浓度X b为多少？
⑶填料层高度Z为多少[m]？
j06b15035
用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，处理量为40t/h，使水中的CO2含量由8?10-5降至2?10-6（均为摩尔比），塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2·h)，进塔空气中含CO2量为0.1%（体积百分率），空气用量为最小空气用量的20倍，塔内操作温度为25℃，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E＝1.6?105kN/m2，体积吸收系数K y a＝800kmol/(m3·h)。试求：
⑴空气用量为若干m3/h（以25℃计）；
⑵填料层高度。
j06b15041
在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率y b＝0.03，要求其收率φA＝95%。已知操作条件下mV/L＝0.8（m可取作常数），平衡关系为Y=mX，与入塔气体成平衡的液相浓度x b*=0.03。试计算：
⑴操作液气比为最小液气比的倍数；
⑵吸收液的浓度x b；
⑶完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。
j06b15043
常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为99%。混合气量为53kmol/h。入塔气中含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率）。溶剂用量为最小用量的1.5倍。在操作温度50℃下，相平衡关系为y*=0.36x，总传质系数K y a=0.015kmol/(m3·s)。塔径为1.1米。试求所需填料层高度。
j06b15046
某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为 0.026（摩尔比）（下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以摩尔比浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态）。试求此条件下，吸收塔的气相总体积吸收系数。
j06b15048
用清水吸收氨－空气混合气中的氨。混合气进塔时氨的浓度y b＝0.01（摩尔比），吸收率90%，气－液平衡关系y=0.9x。试求：
⑴溶液最大出口浓度；
⑵最小液气比；
⑶取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，传质单元数为多少？
⑷传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米？
j06b15110
在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。混合气体的流量为111kmol/(m2·h) 氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为Y=2.02X，K Y a=0.0611kmol/(m3·s)（按摩尔比计算值）。试求：
①出塔的液相浓度X b；
②气相总传质单元高度H OG；
③所需填料层高度h。
注：（可均按摩尔比浓度计算）
j06b15111
在填料层高为8m的填料塔中，用纯溶剂逆流吸收空气—H2S混合气中的H2S以净化空气。已知入塔气中含 H2S 2.8% （体积%），要求回收率为95% ，塔在 1 atm、15℃下操作，此时平衡关系为y=2x，出塔溶液中含H2S为0.0126（摩尔分率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为100kmol/(m2·h)。试求：
①单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱和度；
②气相总传质单元数；
③气相体积总传质系数。
注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比。
j06b15119
今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m3/h（标准状态），原料气中含甲醇 100g/m3，吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进料气体相平衡时的浓度的67%。设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为Y=1.15X，K Y=0.5kmol/(m2 h)（以上均为摩尔比关系），塔内单位体积填料的有效气体传质面积为190m2/m3，取塔内的气体空塔流速为0.5m/s。试求：
①水用量；
②塔径；
③填料层高度。（甲醇分子量为32）
j06b15126
某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A 。已知填料层高度为8m。操作中测得进塔混合气组成为0.06（组分A 的摩尔分率，以下同），出塔尾气中组成为0.008，出塔水溶液组成为0.02。操作条件下的平衡关系为y=2.5x。试求：
①该塔的气相总传质单元高度；
②该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.005，求新加塔的填料层高度。
注：计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。
j06b20112
今拟在某一直径为 0.5m的填料塔中，在20℃、760mmHg下用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含 NH31.5mol %的混合气480m3（操作态），要求NH3的回收率为98%。已知20℃的平衡关系为y=0.75x （x、y均为摩尔分率），出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求：
①出塔溶液中氨的浓度（分别用摩尔分率与kmol/m3表示）；
②水用量，[kg/h]；
③已知气相体积总传质系数K y a为0.09kmol/(m3·s·?y)，计算所需填料层高度，[m]。
j06b20113
流率为 0.04kmol/(m2·s)的空气混合气中含氨 2%（体积%），拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶喷入浓度为 0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内的平衡关系为y=1.2x，所用填料的气相总传质系数K y a=0.052kmol/(m3·s·?y)。试求：
①液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；
②全塔平均推动力?y m；
③填料层高度。
j06b20122
某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中的有害物质，若进塔气中含有害物质5%（体积%），要求吸收率为90%，气体流率为32kmol/(m2·h)，流体流率为24 kmol/(m2·h)，此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度h L为0.44m，气相体积分传质系数k y a=0.06 kmol/(m3·s·?y)，该塔在常压下逆流等温操作。试求：
⑴塔底排出液的组成；
⑵所需填料层高度。
注：可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。
j06b20123
在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流量为1200m3/h。气体混合物的初始浓度为0.05（摩尔分率），塔截面积为 0.8m2，填料层高为4m，气相体积总传质系数K y a为100 kmol/(m3·h)，气液平衡关系符合亨利定率，且已知吸收因数为1.2。试求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。
j06c10114
一逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m。用清水吸收空气—A混合气中的A组分，混合气体的流率为20kmol/(m2·h)，其中含A 6%（体积%），要求吸收率为98%，清水流率为 40 kmol/(m2·h)。操作条件下的平衡关系为y=0.8x。气相总传质系数K y a与气相摩尔流率的0.7次方成正比。试估算在塔径、吸收率及其它操作条件均不变时，操作压力增加一倍，此时所需填料层高度将如何变化？
j06c10115
在填料层高度为3m的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的氨。进入塔底的混合氨5%(体积%)，塔顶尾气含氨0.5%(体积%)吸收因数为1 。已知在该塔操作条件下氨水系统的平衡关系可用y=mx表示(m为常数)，且测得与含氨1.77%(体积%)的混合气体充分接触后的水中氨浓度为18.89 g/1000gH2O。试求：
①该填料塔的气相总传质单元高度，m；
②等板高度，m。
j06c10116
有一填料层高度为3m的逆流操作的吸收塔，操作压强为 1 atm，温度为23℃，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率为 18kmol/(m2·h) ，其中含氨 6%（体积%），吸收率为99%，清水的流率为43kmol/(m2·h)，平衡关系为y=0.9x，气相体积总传质系数K y a与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，而气体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化？
j06c10117
有一填料层为3m的逆流吸收塔，操作压强为1atm，温度为20℃，用清水吸收空气中的氨，混合气体流率为36kmol/(m2·h)，其中含氨6%（体积%），吸收率为99%，清水流率为86kmol/(m2·h)，平衡关系为y=0.75x，气相总传质系数K y a与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液相质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，液体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化？
j06c10124
在逆流操作的填料塔内，用纯水吸收气体中的溶质A，操作条件下的平衡关系为y=mx。已知：入塔气体中含A 为0.01（体积分率），要求吸收率为90%，与入塔气相成平衡的液相含溶质为0.0833kmolA/kmol溶剂，实际操作液气比为1.2，液相传质单元高度H L=0.24m，气相传质单元高度H G=O.26m。
试求所需填料层的有效高度。
（注：气相总传质单元高度H OG=H G+(mG/L）·H L，其中G，L为气液摩尔流率）
j06c10125
用大量清水从含氨约10%的气体中等温吸收氨，若体系压力从100kN/m2增加到200kN/m2时：
⑴如温度及质量流量不变，则吸收速率增减多少（用百分率表示）；
⑵如k G不变，则吸收速率增减百分率是多少？
（提示：SH G=Re G0.7Sc G(1/3)）
j06c15001
用纯溶剂S吸收混合气体中溶质A。操作条件为p=1atm，t=27℃。已知：惰性气体的质流量速为5800kg/(m2·h)，惰性气体的分子量为29，气相总传质单元高度H OG＝0.5m，塔内各截面上溶液上方溶质A的分压均为零（即相平衡常数m=0）。试计算：
1.下列三种情况所需填料层高度各为若干m；
⑴A的入塔浓度y b=0.02，吸收率90%；
⑵A的入塔浓度y b =0.02，吸收率99%；
⑶A的入塔浓度y b =0.04，吸收率90%；
2.填料层的气相体积吸收总系数K G a kmol/(m3·s·atm)，指出气膜阻力占总阻力的百分数；
3.在操作中发现，由于液体用量偏小，填料没有完全润湿而达不到预期收率，且由于溶剂回收塔能力所限，不能再加大溶剂供给量，你有什么简单有效措施可保证设计吸收率？
j06c15003
在填料高度为5m的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为1.5，操作条件下平衡关系Y=1.2X，溶质的回收率为90%，若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到95%，问填料层高应增加多少ｍ？（假设其气相的体积吸收总系数K Y a为定值）
j06c15008
在一逆流操作的填料塔中，用含A组分0.2%的矿物油吸收混合气中的A组分。已知进口混合气中A组分的含量为y b=1.5%（以上均为mol%），操作压力为1atm。系统平衡关系服从拉乌尔定律。操作温度下A组分的饱和蒸汽压为380mmHg。试求：
⑴出口矿物油中A组分的最大浓度。
⑵若A组分的回收率为85%，求最小液气比。
⑶当吸收剂用量为最小用量的3倍时，气相总传质单元高度H OG=1.2m，求填料层高度。（此时回收率不变）
j06c15014
在吸收过程中，一般按图1设计，有人建议按图2流程设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，并画出其操作线并用图示符号说明操作线斜率和塔顶底的操作状态点。
参见附图：j06c014.t
j06c15015
下图(a)、(b)为吸收、解吸联合操作的操作线及流程。操作中，若增加解吸气用量，而其它操作条件均不变，试在原(a)图中绘出新工况下的吸收和解吸操作线。
j06c15025
在逆流操作的吸收塔内，用清水吸收氨－空气混合气中的氨，混合气进塔时氨的浓度y b=0.01(摩尔分率)，吸收率90%，操作压力为760mmHg，溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为684mmHg。试求：
⑴溶液最大出口浓度； ⑵最小单位吸收剂用量；
⑶当吸收剂用量为最小用量的2倍时，传质单元数为多少？
⑷传质单元高度为0.5m 时，填料层高为多少米？
j06c15028
气体混合物中含丙酮3%（体积百分率）。要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的98%，若平衡关系为 y *
=1.05x ，试求：
⑴用含0.01%（摩尔百分率）丙酮的水作吸收剂，且液气比为2，则所需的传质单元数应为多少？ ⑵若气液两相进料组成不变，液气比变为1.04，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率为多少？ j06c15029
设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气－丙酮混合气体中的丙酮，混合气入塔流率为80kmol/h ，含丙酮5%（体积%），要求吸收率达到95%。已知塔径0.8m ，操作条件下的平衡关系可以y =2.0x 表示，气相体积总传质
系数K y a ＝150kmol/(m 3
·h)。而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%，试求：
⑴所需水量为多少m 3
/h ； ⑵所需填料层高度，m ；
⑶用水量是最小用水量的多少倍。 j06c15033
某厂吸收塔的填料层高8m ，用水洗去尾气中的公害组分，在此情况下气液相各组成的摩尔分率如图(Ｉ)所示。已知在操作范围平衡关系为y =1.5x 。现由于法定的排放气浓度规定出塔气体组成必须低于0.002（摩尔分率），为此，试计算：
⑴若再加一个塔径和填料与原塔相同的第二塔(Ⅱ)，构成气相串联的二塔操作。塔(Ⅱ)的用水量与塔(Ｉ)相同，则塔(Ⅱ)的填料层高度至少应多高？ ⑵若将原塔加高，则其填料层总高度至少应多高？才能使出口气体达到排放要求？ j06c15034
在一逆流操作的填料塔中，用纯矿物油吸收混合气体中的溶质，进口混合气中溶质含量为1.5%（体积%），吸收率为85%，操作条件下的平衡关系y =0.5x 。试求：
⑴出口矿物油中溶质的最大浓度； ⑵最小液气比；
⑶取吸收剂用量为最小用量的3倍时，传质单元数； ⑷气相总传质单元高度为1m 时，填料层高。 j06c15040
在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分A ，已知：吸收剂用量为最小用量的1.5 倍，
气相总传质单元高度H OG ＝1.11m ，操作条件下的气液平衡关系为y *
=mx （气液组成均以摩尔比表示），要求A 组分的回收率为90%，试求所需填料层高度。
在上面填料塔内若将混合气的流率增加10%，而其它条件不变（气相入塔组成、吸收剂用量、操作温度和压强
均不变），试定性判断尾气中A 的含量及吸收液的组成将如何变化？已知K y a ∝(V /Ω)0.7
j06c15096
已知某填料吸收塔直径为1m ，填料层高度4m 。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为 8 %，出口为1 %（均为 mol%），混合气流率为30kmol/h ，操作液气比为2，相平衡关系y =2x 。试求：
① 操作液气比为最小液气比的多少倍？
参见附图：j06c015.t 参见附图：j06c033.t
②气相总传质系数K y a。
③塔高为2米处气相浓度。
④若塔高不受限制，最大吸收率为多少？
j06c15097
在常压逆流操作吸收塔中，用纯溶剂回收混合气中A组分。入塔气体流量为1120m3/h (标准状况），入塔y b=5 %(体积），吸收率为90%，吸收因数L/mG=2，亨利系数E=1.5 atm。该塔塔径为0.8 米，体积传质系数K y a=100 kmol/(h·m3)。试求：
①出塔液体组成x b；
②填料层高度Z；
③若操作中入塔y b=10%（体积），其它条件不变，则出塔液体组成x b 为多少？
j06c15098
一常压逆流吸收塔，塔截面积为0.5m2，填料层高为3米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为58），丙酮含量为5%（体积），混合气流量为1120Nm3/h(标准状态)。已知在液气比为3 的条件下，出塔气体中丙酮含量为0.005（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y=2x。试求：
①出口液体中的丙酮含量（质量分率）；
②气体体积总传质系数K y a（kmol/m3·s）；
③若填料增高3米，其他操作条件不变，气体出口的丙酮含量为多少？
j06c15120
在一吸收塔中，用清水吸收某气体混合物中的溶质组分A ，气相入塔含A 0.06（摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为y*=1.2x，操作液气比为1.2 ，气相出塔含A 为0.01。若气、液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按串联逆流操作组合时，气体最终出塔组成为多少？
j06c15121
在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为y*=1.2x，操作气液比为 1.2出塔气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，K y a∝G0.7 (G为摩尔流率)。
若气液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？
j06c15130
某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。气体入塔浓度y b=0.01(摩尔分率)回收率η=0.9。平衡关系：y=2x，且知L/G=1.2(L/G)min，H OG=0.9米。试求：
①塔的填料层高度。
②若该塔操作时，因解吸不良导致入塔x a=0.0005，其它入塔条件不变，则回收率η又为多少？
③在y—x图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）下的操作线与平衡线示意图。
j06c20002
某厂拟安装填料吸收塔，用水回收尾气中的有用组成A。每小时处理 2000m3（标态）含5%（体积百分比）A和空气的尾气。塔顶送出的尾气含0.263%A（体积百分率），塔底送出的溶液每公斤含61.2 gA。在此操作条件下，平衡关系Y=2.0X。问：
①每小时能回收多少A；
②若在此操作条件下传质单元高度为0.7m，填料高为多少。A的分子量为58。
③欲使A的回收量增加2%，填料高应增加多少？
j06c20005
某厂吸收塔填料层高4m ，用水吸收尾气中的公害组分A。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为y=1.5x，求：
⑴气相总传质单元高度；
⑵操作液气比为最小液气比的多少倍；
⑶由于法定排放浓度y a必须≤0.002，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；
⑷画出加高前后，吸收操作线的示意图。
j06c20009
某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m ，平衡关系：y =1.4x ，现场测得气体进、出口浓度为y b =0.03，y a =0.002，液体出口浓度为x b =0.015(均为摩尔分率)。试求：
⑴操作液气比L/G 及出塔溶液的饱和度φ（实际浓度比饱和浓度）； ⑵气相总传质单元高度H OG ；
⑶如果限定气体出口浓度y 'a =0.0015，为此拟增加填料层高度，在保持液气比不变的条件下应增加多少？ j06c20030
某生产过程产生的两股混合气体，一股流量G '1＝0.015kmol/s ，溶质浓度 y b1＝0.1，另一股流量G '2＝0.015kmol/s ，溶质浓度y b2＝0.04，今用一个吸收塔回收二股气体中的溶质，总回收率不低于85%，所用的吸收剂为20℃纯 水，在常压、20℃下操作，此时亨利系数为E ＝2090mmHg ，求：
⑴将两股物料混合后由塔底入塔，最小吸收剂用量为多少？
⑵若空塔气速为0.5m/s ，并已测得此气速下K y a =8?10-3kmol/(s ?m 3
)，实际液气比取最小液气比的1.2倍，求混合进料所需塔高为多少？
⑶定性分析：若将第二股气流在适当位置单独加入，最小吸收剂用量如何变化？若实际液气比与(2)相同，则塔高将如何变化？进料位置应在何处为最好？ j06c20032
用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。进塔混合气体含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95%。吸收塔操作压强为780mmHg ，温度
为25℃，进入填料塔的混合气体为1000m 3
/h 。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的 1.5倍。气液逆流流动。已知该系统的平衡关系为 Y =0.14X （式中Y 、X 均为摩尔 比）。已知气相体积总伟质系数K y a =125
kmol/(m 3
·h)。煤油的平均分子量为170kg/kmol 。塔径为0.6m 。试求：
⑴煤油的耗用量为多少kg/h ？ ⑵煤油出塔浓度X 1为多少？ ⑶填料层高度为多少ｍ？
⑷吸收塔每小时回收多少kg 苯？
⑸欲提高回收率可采用哪些措施？并说明理由。 j06c20036
已知：吸收塔G ＝0.5kmol/s ，y b =0.05，y a =0.005（摩尔分率），塔径为 0.8m ， K y a ＝
0.85kmol/(m 3
·s)，x a =0，采用液气比L /G ＝(L /G )min ，平衡关系y =1.5x 。试求：
⑴出塔液体组成x b ；
⑵填料层高度Z ；
⑶若填料层高度增加2米，则回收率为多少？ j06c20047
在填料塔中用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A ，已知气体混合物中溶质A 的初始组成为0.05， 通过吸收后气体出口组成为0.02，吸收后溶液出口组成为0.098（均为摩尔分率），操作条件下气液平衡关系为y =0.5x ，并已知此吸收过程为气相阻力控制。求：
⑴气相总传质单元数N OG ；
⑵当液体流量增加一倍时，在气量和气液进口组成不变情况下，溶质A 的被吸收量变为原来的多少倍？ j06c20099
在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气-氨混合气中的氨，已知混合气量为2826Nm 3
/h （标准状况），气体空塔速度为1m/s （标准状况），平衡关系为Y =1.2X （摩尔比）气相体积总传质系数K Y a 为180
kmol/(m 3
?h ?(?Y ))，吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98%。试求：
参见附图：j06c005.t
参见附图：j06c032.t 参见附图：j06c036.t
①溶液的出口浓度X b（摩尔比）；
②气相总传质单元高度H OG和气相总传质单元数N OG；
③若吸收剂改为含NH3为0.0015（摩尔比）的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求?为什么？
j06c20100
设计一台常压操作的填料吸收塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y=1.2x，气体流率为4480m3/(m2?h)，入塔气体浓度为 10g/Nm3（标准状态），要求回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数K y a=200kmol/(m3?h)。试求：
①水用量， m3/(m2?h)（取ρ水1000kg/m3）；
②出塔溶液中氨的浓度，mol%；
③填料层高度，m；
④K y a正比于G0.8（G为摩尔流率），若回收率不变，塔内温度、压力、均不变，在液流量不变情况下，气体流率增加一倍，则添料层高度应变为多少？
j06c20101
在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。已知：吸收剂用量为最小用量的1.5 倍，气相总传质单元高度H OG=1.11m，（H OG=G B/K Y a，其中G B–惰性气体的流率， kmol/(m2?s)；K Y a–以气相摩尔比差为总推动力的气相体积总传质系数， kmol/(m3?s??Y)，操作条件下的平衡关系为Y=m X（Y、X–摩尔比），要求A 组分的回收率为90%，试求所需填料层高度。
在上填料塔内，若将混合气的流率增加10%，而其它条件（气、液相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压强）不变，试定性判断尾气中A 的含量及吸收液组成将如何变化？已知K Y a∝G0.7。
j06c20102
用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，每小时处理水量为40吨，要求水中的CO2含量由8?10-5降至2?10-6（均为摩尔比）。塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2?h)，进塔空气中含CO2量为0.1%（体积%），空气用量为最小用量的20倍（对纯空气而言）。
塔的操作温度为25℃，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E=1.6?10-5kN/m2，液相体积总传质系数K x a为800kmol/(m3?h)（按摩尔分率计算）。试求：
①入塔空气用量（ m3/h，以25℃计）；
②填料层高度。
j06c20118
在常压填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的氨，混合气量为2000m3/h，其中氨的流量为160m3/h，出口气体中的氨流量为4m3/h（均系操作温度20℃下的体积），平衡关系为Y=1.5X，传质系数K Y=0.45kmol/(m2?h??Y)，（均按摩尔比表示），试求：
①吸收率η为多少？若吸收剂用量为最小用量的1.2倍时，求溶液的出口浓度。
②已知塔径为1.2m，内充25?25?3的乱堆填料拉西环，填料有效比表面积约200m2/m3，求填料层高度。
③若使V、Y、η、X不变，而使吸收剂改为含氨0.1%（mol%）的水溶液时，填料层高度有何变化（K Y可视为不变）。
j06c20127
一逆流吸收—解吸系统，两塔填料层高度相同。操作条件下吸收系统平衡关系为y=0.125x液气比L/G=0.16，气相总传质单元高度H OG=0.5m；解吸系统用过热蒸汽吹脱，其平衡关系为y=3.16x，气液比G /L=0.365。已知吸收塔入塔的气体组成为0.02（摩尔分率，下同），要求入塔液体组成为0.0075回收率为95%。试求：
①吸收塔出塔液体组成；
②吸收塔填料层高度；
③解吸塔的气相总传质单元高度。
j06d20021
某填料吸收塔用清水逆流吸收丙酮、空气混合气中的丙酮。原工况下，进塔气体中含丙酮1.5%（摩尔百分率，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率可达99%，现气体入塔浓度降为1.0%，进塔气量提高20%，吸收剂用量、入塔浓度、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，总传质系数K y a ∝G0.8
。试求：
⑴新工况下丙酮回收率；
⑵若仍将回收率维持在99%，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？
j06d20023
某混合气体以5000m3/h（标准状况下）进入逆流吸收塔，入口气体浓度Y=0.013(摩尔比，以下同)，要求的吸收率为η＝0.99，吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.5倍，溶剂进口浓度X a=0。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，K y a＝200 kmol/(m3·h)，塔截面积为1.4m2，且K y a∝U0.7（此处U为空塔气速）。
①求传质单元数N OG，传质单元高度H OG和填料层高度Ｚ；
②若将该塔的进塔气体增至5500m3/h（标准状况下），要求吸收率不变，在其他条件不变情况下，问吸收剂用量需要增加多少？（设气液量增加后，塔仍能正常操作）。
（注：在试差时可先假定?y1=0.00464）
j06d20024
一填料吸收塔，填料层高度为3米，操作压强为1atm，温度为20℃。用清水吸收空气－氨混合气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/(m2?h)，其中含氨6%(体积%)，要求吸收率为99%，水的质量速度为770kg/(m2?h)。已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为y*=0.755x。试求：
⑴出口氨水浓度；
⑵以气相组成表示的平均推动力；
⑶气相总传质单元高度H OG；
⑷如果K G a与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍，气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下，填料层高度为多少？
j06d20026
在填料层高度为3m的常压逆流操作的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨，混合气含氨 5%(体积，以下同)，塔顶尾气含氨 0.5%，吸收因数为1，已知在该塔操作条件下氨－水系统平衡关系可用y*=mx表示（m为常数），且测得与含氨1.77%的混合气充分接触后的水中，氨的浓度为18.89g/1000g(水)。试求：
⑴吸收液的出口浓度；
⑵该填料塔的气相总传质单元高度，m；
j06d20039
在2atm（绝压）下逆流操作的填料吸收塔，已知入口惰性气体流量为100kmol/h，y b=0.05，回收率90%，进入系统的纯溶剂量规定为60kmol/h，x b=0.01，操作条件下的气液平衡关系为y=0.08x，溶液密度取1000kg/m3，溶剂及溶液分子量均取为40kg/kmol。
⑴请在Y-X图上标出过程操作线与平衡线，指出进出塔状态点位置，并计算总传质单元数（气相）。
⑵若已知：k G=0.03kmol/[m2?s?(kN/m2)]，k L=6m/s，求
K y，并判断本系统属于什么控制系统？
⑶若改按下列流程设计，系统回收率不变，塔底溶液部分循环，循环量为32.55kmol/h（溶液），进入系统的吸收剂不变，请在同一图上画出此时的操作线和进出塔截面的状态点位置（注明数值）。
参见附图：j06d039.t
⑷试定性判断这两种操作流程下其气相总传质单元数有何不同？
j06d20042
有一座用油吸收煤气中苯蒸汽的吸收塔，已知煤气流量为2240m3/h（标准状态），入塔气体中含苯4%，出塔气体含苯0.8%（均为体积分率），进塔油中不含苯，取液体用量L＝1.4L m i n，已知气液平衡关系为Y*＝0.126X。求：
(１)吸收率η；
(２) 求L m i n 及L ，kmol/h ； (３) 求液体出塔组成X b ，kmol 苯/kmol 油； (４) 求吸收的对数平均推动力?Y m ；
(５) 为增大液体喷淋量，采用部分循环流程，在保证原吸收率情况下，最大循环量L '为多少kmol/h ？并示意画出带部分循环和不带循环的两种情况下的操作线。 j06d20045
一吸收塔，塔截面积为1m 2，用来吸收煤气中的H 2S ，煤气量为 5000m 3
/h （标准状态），含H 2S 为3%（摩尔）。用三羟基乙胺的水溶液进行逆流操作吸收，进塔的吸收剂中不含H 2S 。要求吸收率为90%。吸收塔在1大气压和27℃
下操作，此时平衡关系为y =2x 。在此条件下传质系数可用下列经验公式求取：K G a =1.5G 0.65L 0.4kmol/(m 3
?h ?atm)，式
中G 的单位为kmol/(h ?m 2)。L 的单位为kmol/(h ?m 2
)。求：
(１) 当实际液气比为最小液气比的1.2倍时，所需填料高度为多少？ (２) 当吸收剂用量减小为原吸收剂用量的95%时，吸收率为多少？（此时填料层高度同上） j06d20095
吸收-解吸联合操作系统如图示。两塔填料层高度均为7m ， G =1000kmol/h ，L =150kmol/h 解吸气量G ' =300kmol/h ，组分浓度（摩尔分率）为：y 1=0.015，y 1 =0.045，y 2 =0， x 2=0.005 ，且知：吸收系统相平衡关系：y =0.15x ，解吸系统相平衡关系：y =0.6x 。试求：
① 吸收塔气体出口浓度y 2； ② 吸收塔传质单元数N OG ；
③ 若解吸气体流量为250kmol/h ，则气体出口浓度y 2又为多少？ （设L ，G ，y 1，y 2 ，ИOG H OG =1米）
j06d20128
欲用填料塔以清水逆流吸收混合气中有害组分A 。已知入塔中A 组分y b =0.05（摩尔分率， 下同），要求回收率为90%，平衡关系：y =2x ，H OG =0.8m 。采用液气比为最小液气比的1.5倍。试求：
① 出塔液体浓度； ② 填料层高度；
③若入塔A 组分浓度y b =0.1，其它设计条件不变。现改用板式塔，问理论板数为多少？ j06d20129
空气和CCl 4混合气中含CCl 4浓度y b =0.05(摩尔分率，下同)，欲用煤油吸收以除去其中90%的CCl 4，G =150kmol/(m 2?h)。吸收剂分两股，第一股含CCl 4的x 3 =0.004从塔顶淋下，第二股x 2=0.014在塔中部某处加入，L 3=L 2=75kmol/(m 2?h)。塔顶处的液气比为0.5，全塔H OG =1m ，平衡关系：y =0.5x 。试求：
① 吸收剂在塔底的浓度x b ； ② 第二股煤油加入的最适宜位置（加入口至塔底高度）；
③ 上述方案与将两股煤油混合一并从塔顶加入相比示意图画出两种设计方案的操作线，定性说明何者所需填料层较高。
j07a10001
含甲醇15%(质量)的水溶液，其密度为970kg/m 3
，试计算该溶液中甲醇的：⑴摩尔分率 ⑵摩尔比 ⑶质量比 ⑷质量浓度 ⑸摩尔浓度
参见附图：j06d042.t 参见附图：j06d095.t 参见附图：j06d129.t
j07a10010
某连续精馏塔进料液中含易挥发组分55% (摩尔百分数，下同)（与此相平衡的汽相组成为75% ），要求塔顶产品含易挥发组分95%，饱和液体进料。
⑴求最小回流比。
⑵若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为 1.5时，求进料板上一板流下的液体组成。
j07a10011
用连续精馏塔每小时处理100 kmol含苯 40% 和甲苯 60% 的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯 1%（组成均以kmol%计）。
(1)馏出液和残液各多少kmol/h。
(2)饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol，问回流比为多少？
j07a10012
用常压连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度α=3，加料量F=10kmol/h，饱和蒸汽进料，进料中易挥发组分浓度为0.5 (摩尔分率，下同)，塔顶产品浓度为0.9，塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比R=2R min，易挥发组分的回收率为90%，塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馏段上升蒸汽量。
j07a10019
在常压连续精馏塔中分离理想二元混合物，进料为饱和蒸汽，其中易挥发组分的含量为0.54（摩尔分率），回流比R=3.6，提馏段操作线的斜率为1.25，截距为-0.0187，求馏出液组成x D。
j07a10026
用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%塔顶产品组成x D＝95%，产量D＝50kmol/h，回流比R=2R min，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α＝3。求：
1.R min(最小回流比)
2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。
3.出该情况下的精馏段操作线方程。
j07a10033
一精馏塔，塔顶设全凝器，在常压下分离苯－甲苯物系，采用回流比R＝3。今测得塔顶馏出液浓度x D=0.985和第一块塔板下流液体浓度x1＝0.970（均为摩尔分率）；已知物系的相对挥发度α=2.58，试计算第一块塔板的板效率E mv。
j07a10135
某双组分理想物系当温度T＝80℃时，P A°＝106.7kPa，P B°＝40kPa，液相摩尔组成x A＝0.4，试求：
⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y A；
⑵相对挥发度α。
j07a10136
某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物，流程如图所示，F=200kmol/h，x f=0.5 (摩尔组成，下同)，加料为汽液混合物，气液的摩尔比为2：3，塔底用饱和水蒸汽直接加热，离开塔顶的汽相经分凝器冷凝(1/2)V量作为回流液体，其余(1/2)V量的汽相经全凝器冷凝作产品，已知D＝90kmol/h，x D＝0.9，相对挥发度α＝2，试求：
⑴离开塔顶第一块板的汽相浓度y1；
⑵塔底产品x W。
参见附图：j07a136.t
j07a10143
一双组分精馏塔，塔顶设有分凝器，已知进入
分凝器的汽相组成y1＝0.96 (摩尔分率，下同)，冷凝液组成x D
＝0.95，两个组分的相对挥发度α＝2，求：
⑴出分凝器的汽体组成y D＝？
⑵出分凝器之液、汽的摩尔流率比L /V D ＝？ j07a10146 某二元混合物原料中易挥发组分x f ＝0.4(摩尔组成)，用平衡蒸馏的方式使50%的物料汽化，试求汽相中易挥发组分的回收率。 （设相对挥发度α＝3） j07a10167
某二元系统精馏塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采用全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成X D =0.9（摩尔分率），二元系统相对挥发度 ＝4，进料组成为x F ＝0.5（摩尔分率），回流比R ＝1时，求：
⑴离开第一块板的液相组成x 1为多少？ ⑵进入第一块板的气相组成y 2为多少？ ⑶两操作线交点d 的气液组成？ j07a10169
已知某精馏塔进料组成x f ＝0.5，塔顶馏出液组成x D ＝0.95，平衡关系 y ＝0.8x ＋0.2，试求下列二种情况下的最小回流比R min 。
⑴饱和蒸汽加料； ⑵饱和溶液加料。 j07a10170
在常压连续精馏塔中分离二元混合物，进料为饱和液体，其中易挥发组分含量为0.50（摩尔分率），回流比R ＝3，提馏段操作线斜率为1.25，截距为－0.0187，求x D j07a10171
在连续精馏塔中，进行全回流操作。已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.8， x n =0.7，（均为易挥发组分
摩尔分率），已知操作条件下相对挥发度α＝3，则y n =? X n *
=?，以液相组成表示的第ｎ板的单板效率E ML =? j07a10173
由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇40%(摩尔分率)的甲醇水溶液100kmol ，要求塔顶馏出液组成X D =0.84，塔顶采用全凝器，回流比R ＝3，在操作条件下的平衡关系为y ＝0.45x ＋0.55，求： ⑴塔釜组成x W ；
⑵每小时能获得的馏出液量D 。
j07a15015
由一块理论板与塔釜组成的连续精馏塔中，每小时向塔釜加入甲醇组成为 0.3（摩尔分率，下同）的甲醇水溶液100kmol ，泡点进料。要求塔顶馏出液中甲醇的浓度为0.8，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3.0，试求每小时获得的馏出液摩尔数。 j07a15134
组成为 x f =0.45 的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1：2 ，塔顶x D =0.95(以上均为摩尔分率)，易挥发组分回收率为95% ，回流比 R =1.5R min ，相对挥发度α=2.5，试求：
⑴原料中汽相和液相组成； ⑵列出提馏段操作线方程。 j07a15154
分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：
参见附图：j07a143.t 参见附图：j07a173.t 参见附图：j07a015.t
⑴最小回流比；
⑵若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精馏段操作线方程； ⑶列出提馏段操作线方程。 j07a15166
用常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合物，原料中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.9（以上为摩尔分率）。进料为饱和蒸汽，苯对甲苯的相对挥发度α＝2.5，操作回流比为最小回流比的1.5倍，塔顶采用全凝器。试求离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。 j07a15176
用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h ，进料组成为 0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和液体进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为3。试求：
⑴馏出液及残液量；
⑵塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol ？ ⑶离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？ ⑷最小回流比为多少？
j07a15177
苯和甲苯混合液含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为100kmol/h ，于常压下进行连续精馏，要求塔顶x D =0.9，塔底 x W =0.0677，D =40kmol/h ，原料于泡点下进入，R 为R min 的1.5倍，已知操作条件下相对挥发度α＝2.47是常数。求：
⑴精馏段操作线方程； ⑵提馏段操作线方程。 j07a20003
某一正在操作的连
续精馏塔，有塔板15块，
塔顶设为全凝器，用于分
离苯－甲苯混合液，液中含苯35%，泡点进料，馏出
液含苯97%，残液含苯5%
（以上皆为摩尔分率）。
⑴求最小回流比R min 。
⑵如采用回流比R =4.3，求理论塔板数N t 及总板效率E t 。
⑶如果单板效率等于总板效率，试求提馏段最下一块板
上升蒸汽的组成。 j07a20144
用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为0.3，流量为100kmol/h 的甲醇－水混合液，泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.95，塔底产品含甲醇为0.015（以上均为摩尔分率），已知精馏段操作线为：y ＝0.6x ＋0.38； 操作条件下的平衡关系如图所示，试求：
⑴塔顶及塔底的产品流量（kmol/h ）； ⑵塔的理论板数及进料位置；
⑶流入再沸器的液相流量及组成，离开再沸器的气相流量
00.10.20.30.4
0.5
0.60.70.8
0.9
100.10.20.30.40.50.60.70.80.91
参见附图：j07a003.t
及组成。
j07a20160
在一精馏塔中分离二元混合物，塔顶装有全凝器，塔底为间接加热的再沸器，原料液流率为1000 kmol/h，其组成为0.4（摩尔分率），混合液体进料，ｑ＝0.5，相对挥发度α＝5，塔顶产品组成为0.95，塔顶产品A的回收率为92%，回流比为5，求所需理论塔板数。
j07a20161
某二元混合液连续精馏塔，符合恒摩尔流假设，x f=0.3，x d=0.8，x w=0.2 （摩尔分率），R＝2R min，相对挥发度为3，进料量为F＝100kmol/h，泡点液体进料，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热，求：
⑴馏出液量D和残液量Ｗ；
⑵所需理论塔板数。
j07b10016
已知三元理想溶液上方蒸汽组成为y A=0.4054，y B=0.4324，在平衡温度下，ｐA°=133.3kPa，ｐB°=106.7kPa，ｐＣ°=53.3kPa，问平衡时，x A、
x B、x C各为多少? 总压p=?
j07b10022
实验测得常压精馏塔在部分回流情况下，在精馏段相邻两塔板的上升气相组成为y n=0.885，y n+1=0.842，已知操作条件下平均相对挥发度α=5，回流比R=3.5，塔顶产品组成x D=0.95（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。求以汽相组成表示的第ｎ板的单板效率。j07b10113
如图示。蒸汽V中含有三组分A、B、C，其中含A30%（mol%），气体经全凝后分成两个液层，上层供回流，下层作产品。两层组成如下：
上层：A：45%，B：10%，C：45%
下层：A：3%，B：90%，B：7%
试求：⑴回流比；
⑵气相Ｖ中B的含量，mol%。
参见附图：j07b113.t
j07b10132
用一连续操作的精馏塔，在常压下分离苯－甲苯混合液，原料液含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏出液含苯0.9，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，泡点进料，设加料板上的液相组成与进料组成相同，在此温度下苯的饱和蒸汽压为145.3kPa，试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。
j07b10138
某精馏塔用以分离A组分（易挥发组分）和水的混合物，已知x f=0.5(摩尔分率，下同)，x D=0.95，x w=0.1，回流比R＝1.5，泡点回流，饱和液体进料，塔底用饱和水蒸汽直接加热，物系相对挥发度α＝2.25，试求：
⑴从塔顶的第一块板理论板下降的液体浓度；
⑵塔顶采出率D/F。
j07b10163
如图，在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液100kmol，苯含量为50%（摩尔%，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为
2.5，求每小时获得的顶馏出液量D，釜排出液量Ｗw
参见附图：j07b163.t
j07b10172
由一层理论板及塔釜组成的常压连续回收塔，塔板上每小时加入甲醇水溶液100kmol，其中甲醇含量为0.3，要求塔顶得到甲醇浓度为0.6的馏出液。塔顶采用全凝器，泡点进料，由于塔只有一层板，且进料是在这一板上加入，故塔可以不用回流（平衡关系见图）。试求：
⑴釜液组成；
⑵馏出液和釜液量（kmol/h）。
参见附图：j07b172.t
j07b15002
用一连续操作精馏塔，在常压下分离苯－甲苯混合液
（此混合液符合拉乌尔定律），原料液含苯0.3(摩尔分率，
下同)塔顶馏出液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比取最
小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，设与加料板
上的液相组成相同，在此温度下苯的饱和蒸汽压为
178.7kPa，试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。
j07b15009
用常压连续精馏塔分离苯甲苯混合液。塔顶上升蒸汽组
成y1=0.94(苯的摩尔分率)，在分凝器内冷凝蒸汽总量 2/3
（摩尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶
产品。操作条件下，系统的平均相对挥发度α=2.5。试求：
1.塔顶产品及回流液的组成；
2.由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。
参见附图：j07b009.t j07b15013
某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量
30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=2.40。
(1)求塔顶、底的产品量；
(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。
j07b15018
某精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y=0.723x+0.263和y'=1.25x'-0.0188，每小时送入塔内75kmol的混合液，进料为泡点下的饱和液体，试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少（kmol/h）。
j07b15020
某一精馏塔，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热。用以处理含易挥发组成x F=0.5 (mol组成)的饱和蒸汽。塔顶产量D和塔底排量W相等。精馏段操作线方程为y=5x/6+0.15试求：
(1)回流比R，塔顶组成x D，塔釜组成x W。
(2)提馏段操作线方程。
(3)若两组份相对挥发度α=3，第一板板效率E mL=(x D－x1)/( x D－x1*)=0.6,则y2=?
(2)、(3)选做一题
j07b15027
用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100 kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为 2.5，饱和蒸汽进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：
1.馏出液及残液量；
2.最小回流比；
3.操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol？
4.塔釜上一块理论板液相组成为多少?
5.计算第3 问时作了什么假定? j07b15028
用一精馏塔分离二元理想液体混合物，进料量为100kmol/h ，易挥发组分x F =0.5，泡点进料，塔顶产品x D =0.95，塔底釜液x W =0.05（皆为摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系相对挥发度α＝2.25，求：
⑴塔顶和塔底的产品量(kmol/h)； ⑵提馏段上升蒸汽量(kmol/h)； ⑶写出提馏段操作线数值方程； ⑷最小回流比。 j07b15032
用常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合物，原料中含苯 0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以上为摩尔分率）。进料为汽－液混合物，其中蒸汽与液体量的摩尔比为1∶2。已知苯对甲苯的相对挥发度为2.5，操作回流比为最小回流比的1.5倍，塔顶采用全凝器，试求： ⑴原料中气相与液相的组成；
⑵离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。 j07b15036
用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为0.3、流量为100kmol/h 的甲醇－水混合液，泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.95，塔底产品含甲醇为0.015（以上均为摩尔分率），已知精馏段操作线为：y =0.6x +0.38，操作条件下的平衡关系如图所示，试求：
1.塔顶及塔底的产品流量（kmol/h)；
2.塔的理论板数及进料位置；
3.流入再沸器的液相流量，离开再沸器的气相流量。 j07b15123
某精馏塔分离A 、B 混合液，料液为含A 和B 各为50%的饱和液体，处理量为100kmol/h ，塔顶、塔底的产品量各为50kmol/h ，要求塔顶组成x D ＝0.9（摩尔分率），取回流比为5，间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，试求：
⑴塔底产品组成；
⑵塔顶全凝器每小时冷凝蒸汽量； ⑶蒸馏釜每小时产生蒸汽量； ⑷提馏段操作线方程式；
⑸相对挥发度α=3，塔顶第一层板的板效率 E mL =0.6，求离开第二块板(实际板)的上升蒸汽组成。 j07b15125
常压连续精馏塔分离二元理想溶液，塔顶上升蒸汽组成y 1＝0.96（易挥发组分摩尔分率），在分凝器内冷凝蒸汽总量的1/2（摩尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品，操作条件下，系统平均相对挥发度α＝2.4，求：
⑴塔顶产品及回流液的组成； ⑵由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。 j07b15130
原料以饱和液体状态由塔顶加入， F =1kmol/s ， x F =0.5 (摩尔分率，下同) ，塔釜间接蒸汽加热，塔顶无回流，要求x D ＝0.65，x W ＝0.03，相对挥发度α＝2.7，试求：
⑴操作线方程；
⑵设计时若理论板数可增至无穷，F 、x F 和D 不变，x D 的最大值是多少？
参见附图：j07b036.t 参见附图：j07b125.t
分离苯－甲苯混合液，原料液中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液中要求含苯0.95，塔顶用一分凝器和一全凝器（如图），测得塔顶回流液中含苯0.88，离开塔顶第一层板的液体含苯0.79，求：
⑴操作条件下平均相对挥发度α； ⑵操作回流比R ；
⑶最小回流比R min 。
j07b15137
进料组成x F ＝0.2(摩尔组成，下同)，以饱和蒸汽状态自精馏塔底部加入，塔底不再设再沸器，要求x D ＝0.95，x W ＝0.11，相对挥发度α＝2.7，试求：
⑴操作线方程；
⑵设计时若理论板数可增至无穷，且D /F 不变，则塔底产品浓度的最低值为多少？
j07b15142
每小时分离乙醇－水混合液2360kg 的常压连续精馏塔，塔顶采取全凝器，进料组成x F ＝0.2。现测得馏出液组成x D ＝0.8，釜液组成x W ＝0.05，精馏段某一块板上的汽相组成为0.6，由其上一板流下的液相组成为0.5（以上均为摩尔分率），试求：
⑴塔顶馏出液量及釜液流出量； ⑵操作回流比与最小回流比； ⑶计算在料液组成与塔顶组成下乙醇对水的相对挥发度。操作条件下的平衡关系如图所示。
j07b15145
某饱和液体原料进入精馏回收塔塔顶，x F ＝0.5 （以下均以摩尔分率表示），塔底出料x w ＝0.2，塔顶蒸汽引入全凝器。凝液的1/4作成品，3/4作回流进入塔顶，凝液浓度为0.8。试计算：
⑴易挥发组分的回收率；
⑵所要求的理论塔板数（包括釜）； ⑶塔釜蒸发量与进料量的比值。 j07b15152
欲将A 、B 两组分的理想混合液在连续精馏塔中实现分离。已知F ＝100kmol/h ， x f ＝0.18（摩尔分率，下同），饱和液体进料，x D ＝0.99，x w ＝0.05，采用回流比R ＝3.4，系统的α＝3。且知，当加料口在最适宜位置时，理论板与回流比关系式为： lg((N -N min )/(N +1))=-0.9((R -R min )/(R+1))-0.17式中N 及N min 均指全塔（包括塔釜）的理论板数。试求：
⑴塔顶易挥发组分回收率； ⑵理论板数。 j07b15164
用一连续操作精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏出液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同。泡点为92.3℃，求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。苯的饱和蒸汽压可用安托尼公式计算，
log P °=A-B/(t+C)，A=6.036995，B=1214.645，C=221.205
式中P °的单位为kPa ，t 为溶液的泡点，单位为℃。
参见附图：j07b131.t 参见附图：j07b142.t 参见附图：j07b145.t
拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分含量为40%(mol%下同)，流量为100kmol /h 的料液，要求馏出液组成为 92%，回收率为 90%，料液为泡点进料，回液比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7。操作条件下物系的平衡关系见附图。试求：
⑴完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板的位置；
⑵若F 、x f 、Ｎｐ为不变，欲提高此系统易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有哪些？
j07b20008
某料液以2.5kmol/h 的流率加入回收塔的顶部，其组成为0.4(mol%下同)，温度为10℃，塔顶蒸汽冷凝后全部作为产品。
已知：料液泡点为98℃，平均比热为1.6kJ/(kmol ·℃)，汽化潜热为350kJ/kmol ，塔顶产品馏出率D/F 为0.717，x w ＝0.02，料液相对挥发度 为3。塔内物流遵循恒摩尔流假定。试求：
⑴塔内液汽比为多少？
⑵经第一块理论板的汽相增浓了多少？ j07b20014
在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y =0.75x +0.2075，q 线方程式为y =-0.5x +1.5x F 试求：
①回流比R
②馏出液组成x D ③进料液的q 值
④当进料组成x F =0.44时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处x q 值为多少?并要求判断进料状态。 j07b20021
如图所示的苯-甲苯常压连续精馏塔，塔顶设置全凝器，泡点回流。塔内有三层理论板，而且塔釜可视为一层理论板。每小时100kmol 含苯50mol%的苯-甲苯混合液，从第三层塔板以泡点状态加入。塔顶产品含苯85mol%，相平衡关系如图所示。
(1)求回流比R ，塔底排出液组成x w ，塔顶产量D 及塔釜蒸发量V ′；
(2)变时，精馏塔处于什么状态？ j07b20023
有三个精馏塔，塔顶冷凝部份如图，塔顶第一板上升气相均为 V kmol ，其摩尔组成均为0.8，理想混合物的相对挥发度均为2.5。
⑴问：T 1、T 2温度是否相同？在t-x-y 图上标出它们的坐标。试用解析法定性地说明温度t 2的求法。 ⑵在下列三种冷凝器情况下按顺序排列回流液浓度x L1、x L2、x L3的大小。 ⑶再按顺序排列产品浓度x D1、x D2、x D3的大小。 本系统的t -x -y 示意图如下：
参见附图：j07b007.t 参见附图：j07b008.t 参见附图：j07b021.t
第五章 蒸馏 一、选择与填空 1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。 2、汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_相同_，但液相组成_小于_汽相组成。 3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y x αα= +-。根据α的大小，可用 来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ，若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。 4、在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔釜温度 降低 ，从平衡角度分析对该分离过程 有利 。 5、某二元物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论板，已知 y n =0.4，则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。 6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。 7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。
8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0 =116.9kPa,p B 0 =46 kPa ，则相对挥发度α= 2.54，平衡时液相组成x A = 0.78 ，气相组成y A = 0.90 。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ，适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min 11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q 值为 0.6 。 注：23() 550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40（均为摩尔分率），已知R=3 ，α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注：1 * 1 n n MV n n y y E y y ++-= - 13、在精馏塔设计中，若F 、x F 、q 、D 保持不变，若增加回流比R ，则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 。 14、在精馏塔设计中，若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津 大学出版）社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
流体流动、流体输送机械习题 主要计算公式： 1、流体静力学基本方程式： gh p p ρ+=0或 2、流体的速度、体积流量、质量流量 及质量流速之间的关系： uA q v = 圆管： 2 4 d q u v π = ρ ρuA q q v m == ρ ρu A q A q G v m === 3、稳定流动时的连续性方程： 对任一截面： 常数 ==m q uA ρ 对不可压缩流体：常数=uA 4、柏努利方程： 221122 1222u p u p gz gz ρρ ++=++ 不可压缩、有外功加入的实际流体柏努利方程： ∑+++=+++f e h p u gz w p u gz ρρ2 222121122 或∑+?+?+?=f e h p u z g w ρ22 5、流体通过直管的摩擦阻力： 22 u d l h f λ = 6、摩擦因数（系数）λ 层流（ 2000 ≤e R ）： ρ μ λdu R e 6464= = 层流时直管摩擦阻力： p g z ρ+=常数
232d g lu h f ρμ= 湍流（ 5 310~103?=e R ），且在光滑管内流动时： 25 .03164 .0e R =λ 柏拉修斯（Blasius ）式 7、局部阻力计算 （1）当量长度法 22 u d l h e f λ = （2）阻力系数法 2u 2 ξ =f h 8、流体输送设备消耗的功率 η W q ηH ρgq ηP P e m v e a === H ρgq P v e = 9、并联管路 3 21V V V V ++= B fA f f f h h h h -?=?=?=?321 10、分支管路 21V V V += 1 f01 21020 0h ρP 2u gz ρP 2u gz 1 -∑+++=++ 2 f02 22h ρP 2u gz 2 -∑+++=常数=
参见附图：j06a107.t j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ① 水溶液的出塔浓度； ② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ① 操作液气比为最小液气比的倍数； ② 出塔液体的浓度； ③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。 j06a10107 某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG 为多少m ？ j06a10108 总压100kN/m 2，30℃时用水吸收氨，已知 k G =3.84?k L =1.83?10-4kmol/[m 2·s(kmol/m 3)]，且知x =0.05时与之平衡的p *=6.7kN/m 2。 求：k y 、K x 、K y 。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m 3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m ，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h ，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y =x 。试求： ① 液体出塔浓度； ② 测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m 3·s ），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG =1/(1-S )ln[(1-S )(y 1-m x 1)/(y 2-m x 2)+S ]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p 增大一倍；(C) y 减小一倍；(D) p 减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环 ⑵气相串联 ⑶L ＝V 液相并联 L ＝V j06b10022
1、 如图所示，从高位槽向塔内进料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。 送液管为φ45×2.5mm 的钢管，要求送液量为4.2m 3/h 。设料液在管内的压头损失为1.4m （不包括出口能量损失），试问高位槽的液位要高出进料口多少米？ 其中：z1=h ，u1=0 p1=0(表压) He=o Z2=0 p2=0(表压) hf=1.4m 将以上各值代入上式中，可确定高位槽液位的高度： 计算结果表明，动能项数值很小，流体位能主要用于克服管路阻力。 2、 如附图所示。用泵将敞口水池中的水输送至吸收塔塔顶，并经喷嘴喷出，水流量为35 m3/h 。 泵的入口管为φ108×4mm 无缝钢管，出口管为φ76×3 mm 无缝钢管。池中水深为1.5m ， 池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m 。水流经所有管路的能量损失为42 J/kg （不包括喷嘴）， 喷嘴入口处的表压为34 kPa 。设泵的效率为60%，试求泵所需的功率.（水密度以1000kg/m3计） 解: 取水池大液面为1-1’面，取喷嘴入口内侧为2-2’截面，取池底水平面为基准水平面， 在1面与2面之间列柏努利方程 由题 Z1=1.5 m; P1=0 (表压）； U1=0 z2=20; u2=qv/(0.785d22)=35/(3600*0.785*0.072)=2.53 m/s; P2= 34 Kpa (表压）; Wf=42 J/kg 3、 例：在操作条件25oC 、101.3kPa 下，用CO2含量为0.0001（摩尔分数）的水溶液与含CO2 10% （体积分数）的CO2 －空气混合气在一容器内充分接触。 （1）判断CO2的传质方向中，且用气相摩尔分数表示过程的推动力； （2）设压力增加到506.5kPa ，则CO2的传质方向如何？并用液相分数表示过程的推动力？ （3）若温度增加到60oC ，压力仍为506.5kPa ，则CO2的传质方向如何？ 解：（1）查表5-2得：25oC 、101.3kPa 下CO2 －水系统的E ＝166MPa ，则 因y=0.10比较得y < y*所以CO2的传质方向是由液相向气相传递，为解吸过程。 解吸过程的推动力为：Δy=y*-y = 0.164-0.10 = 0.064 （2）压力增加到506.5kPa 时，因x=1×10-4比较得x*>x 所以CO2的传质方向是由气相向液相传递，为吸收过程。 吸收过程的推动力为Δx=x*-x = 3.05×10-4-----1×10-4=2.05×10-4 由此可见，提高操作压力，有利于吸收 0.164 0.0001163916390.1013166=?=====m x y*p E m
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案 第8章 2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨 利系数51066.1?=E kPa ，水溶液的密度为 kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318 c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数k G =×10-6 kmol/(m 2skPa)，液膜吸收系数k L =×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝ kmol/(m 3kPa)。 （1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725 c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2skPa) 以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 kPa ，操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为 kmol/(m 3kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ，液相组成为 kmol/m 3，液膜吸收系数k L =×10-5 m/s ，气相总吸收系数K G ＝×10-5 kmol/(m 2skPa)。求该截面处（1）膜吸收系数k G 、k x 及k y ；（2）总吸收系数K L 、K X 及K Y ；（3）吸收速率。 解：(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3 溶液的总浓度为
下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 试按总压P =75mmHg(绝压)计算该物系的“t-x-y ”数据, 此物系为理想体系。 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 1 1
0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组 y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00 B A p p 。所以可得出 t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差==?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。
1．将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去，要求输送量为36m 3 /h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成，总长为160（包括所有局部阻力的当量长度）。现采用某种型号的耐酸泵，其性能列于本题附表中。问：该泵是否合用？ Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%) 17 30 42 46 44 已知：酸液在输送温度下粘度为1.15?10-3 Pa ?s ；密度为1545kg/m 3 。摩擦系数可取为0.015。 解：（1）对于本题，管路所需要压头通过在储槽液面（1-1’）和常压设备液面（2-2’）之间列柏努利方程求得： f e H g p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222 2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ，u p p m z z 表压 管内流速：s m d Q u /99.1080 .0*785.0*360036 42 2 == = π 管路压头损失：m g u d l l H e f 06.681 .9*299.108.0160015.022 2==∑+=∑λ 管路所需要的压头：()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以（L/s ）计的管路所需流量：s L Q /103600 1000 *36== 由附表可以看出，该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ，当流量为管路所需要的10 L/s ，它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内，管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知： 水的流量为56.5m 3·h -1，水的粘度为1厘泊，密度为1000kg·m -3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答： (1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和有效功率； 图2-1 解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m
化工原理试题库（下册） 第一章 蒸馏 一、 选择题 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h ，进料组成为0.6 ,要求塔顶 产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3. 在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。 A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1)) 5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q 的变化将引起（ B ）的变化。 Ａ.平衡线 Ｂ.操作线与q 线 Ｃ.平衡线与操作线 Ｄ.平衡线与q 线 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.气—液混合 物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。 A 容易； B 困难； C 完全； D 不完全 8. 设计精馏塔时，若Ｆ、x F 、xD 、xW 均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取 值相同，则所需理论塔板数将___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___ ，塔釜再沸器热负荷 ___A___。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不 变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___， x w ___B___。
【1-1】如习题1-6附图所示，有一端封闭的管子，装入若干水后，倒插入常温水槽中，管中水柱较水槽液面高出2m ，当地大气压力为101.2kPa 。试求：(1)管子上端空间的绝对压力；(2)管子上端空间的表压；(3)管子上端空间的真空度；(4)若将水换成四氯 化碳，管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米？ 解 管中水柱高出槽液面2m ，h=2m 水柱。 (1)管子上端空间的绝对压力 绝p 在水平面11'-处的压力平衡，有 .绝绝大气压力 1012001000981281580 （绝对压力） ρ+==-??=p gh p Pa (2)管子上端空间的表压 表p (3)管子上端空间的真空度 真p (4)槽内为四氯化碳，管中液柱高度'h 常温下四氯化碳的密度，从附录四查得为/ccl kg m ρ=4 31594 【1-2】在20℃条件下，在试管内先装入12cm 高的水银，再在其上面装入5cm 高的水。水银的密度为/313550kg m ，当地大气压力为101kPa 。试求试管底部的绝对压力为多少Pa 。 解 水的密度/3水=998ρkg m 【1-3】如习题1-8附图所示，容器内贮有密度为/31250kg m 的液体，液面高度为 3.2m 。容器侧壁上有两根测压管线，距容器底的高度分别为2m 及1m ，容器上部空间的压力（表压）为29.4kPa 。试求： (1)压差计读数（指示液密度为/31400kg m ）；(2)A 、B 两个弹簧压力表的读数。 习题1-1附图
解 容器上部空间的压力.29 4（表压） =p kPa 液体密度 /31250ρ=kg m ，指示液密度/301400ρ=kg m (1)压差计读数R=? 在等压面''1111上-=p p (2) ().....A p p g Pa ρ=+-=?+??=?333212941022125098156410 【1-4】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。在截面1处的流速为./05m s ，管内径为200mm ，截面2处的管内径为100mm 。由于水的压力，截面1处产生1m 高的水柱。试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h 为多少（忽略从1到2处的压头损失）? 解 ./105=u m s 另一计算法 计算液柱高度时，用后一方法简便。 【1-5】在习题1-16附图所示的水平管路中，水的流量为./25L s 。已知管内径15=d cm , .225=d cm ，液柱高度11=h m 。若忽略压头损失，试计算收缩截面2处的静压头。 解 水的体积流量 ././33252510 -==?V q L s m s ， 截面1处的流速 ../.3 12 2 1 25101274005 4 4 π π -?= = =?V q u m s d 习题1-4附图 习题1-5附图
j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ①水溶液的出塔浓度； ②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ①操作液气比为最小液气比的倍数； ②出塔液体的浓度； ③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？ 参见附图：j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]， k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求： ①液体出塔浓度； ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联
第五章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃）80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*，P A*，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃
2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 1 3.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时P B* = 1.3kPa 查得P A*= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时x = (P-P B*)/(P A*-P B*)
第一章 流体流动 【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 998 4.01830 6.01+=m ρ =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4 ρm =1372kg/m 3 【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m 3 根据式1-3a 气体的平均密度为： 3kg/m 916.0373 314.896.281081.9=???=m ρ 【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。 （1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h 。 解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。因A 与A '两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p'B 的关系不能成立。因B 及B '两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B '不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2 p A '=p a +ρ2gh 于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h =1.16m 【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置
1、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气，通过第一加热器加热到某温度后，在通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态，得到温度为45℃的湿空气，在H-I图上画出空气状态变化的过程示意图。 2、将在常压下温度为30℃、相对湿度为20%的新鲜空气，通过第一加热器加热到某温度后，再通过一喷水室进行绝热冷却增湿到饱和状态，最后通过第二加热器加热到温度为45℃、相对湿度为40%的湿空气，试在H-I图上示意绘出空气状态变化情况。 3、一常压干燥器欲将1200kg/h的湿含量为5%的湿物料干燥至1%(湿基),所用空气的t =20℃、 =75%、湿空气量V=2500m /h。干燥器出口空气的干球温度为50℃。假定为绝热干燥过程。又已知预热器以125 ℃的饱和水蒸气加热空气，其传热系数为40W/m ℃，求单位面积预热器所需传热量（预热器热损失不计）。 3、X1=5/95=0.0526 X2=1/99=0.0101 G c= 1200(1-0.05)=1140kg/h W=1140(0.0526-0.0101)=48.45kg/h 根据t0 =20℃、0 =75% ，由t-H图，查得H0=0.011kg/kg干气 =0.844m 3/kg干气 L=2500/0.844=2961kg干气/h H2=W/L+H1=48.45/2961+0.011=0.0274 kg/kg干气 I0=(1.01+1.88×0.011)×20+2492×0.011=48.0kJ/kg干气 I2=(1.01+1.88×0.0274)×50+2492×0.0274=121.3kJ/kg干气 绝热干燥过程I1=I2，即 I1=(1.01+1.88×0.011)t1+2492×0.011=121.3 t1=91.1℃
三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为 1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg ，压力表读数为 2.452×
化工原理课后习题解答（夏清、陈常贵主编.化工原理.天津大学出版 社,2005.）第五章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。 苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃）80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解： 利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B，P A，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-P B)/(P A-P B)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H
12）和正己烷（C 6H 14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度 C 5H 12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C 6H 14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9***** 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解： 根据附表数据得出相同温度下C 5H 12（A）和C 6H 14（B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时P B= 1.3kPa 查得P A= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表
干燥 一、填空 1．在101.33kPa的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K，相对湿度为80%的是空气加热，则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________,露点t d_________。 2．在101.33kPa的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2, 则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________，露点t d_________。 3．在实际的干燥操作中，常用____________来测量空气的湿度。 4．测定空气中水汽分压的实验方法是测量__________。 5．对流干燥操作的必要条件是___________________；干燥过程是__________相结合的过程。 6．在101.33kPa的总压下，已知空气温为40℃，其相对湿度为60%，且40℃下水的饱和蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度为_____________kg/kg绝干气，其焓为_______kJ/kg 绝干气。 7．在一定的温度和总压强下，以湿空气做干燥介质，当所用空气的湿度减少时，则湿物料的平衡水分相应__________，其自由水分相应___________。 8．恒定的干燥条件是指空气__________，____________，_____________均不变的过程。9．恒速干燥阶段又称__________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________； 降速干燥阶段又称_________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________。 10.在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于__________。 11. 在常温和40℃下，测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为：当相对湿度=100%时，结合水含量为0.26kg/kg绝干料；当相对湿度=40%时，平衡含水量X*= 0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料，现让该物料在40℃下与与相对湿度为40%的空气充分接触，非结合水含量为______kg/kg绝干料，自由含水量为__________kg/kg绝干料。 12. 干燥速度的一般表达式为___________。在表面汽化控制阶段，则可将干燥速度表达式为_______________________。 13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为_________kg水（m2.h）,临界含水量为____________kg/kg绝干料，平衡含水量为____________kg/kg绝水量。 14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指________________，干燥介质进入和离开干燥器的含焓值________________。 15. 写出三种对流干燥器的名称_________,_______________, _____________. 固体颗粒在气流干燥器中经历_______和_________两个运动阶段，其中_____是最有效的干燥区域。 二、选择题 1.已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数( ) A. H，p B. H，t d C. H, t D. I，t as
二：计算题（50分） 1、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。 求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？ 若回流比为1.5 ，它相当于min R 的多少倍？ 假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？已知： 3=α，6.0=F x ，9.0=D x ，02.0=w x ，1=q 。相平衡关系：()x x x x y 21311+=-+=αα， F=W+D F=W+1， 9.0102.006?+?=?w F 。联立求解得：Kmol F 52.1=。 最小回流比：1=q ，q F x x ==6.0，818.06 .0.2106 .3213=+=+= x x y q 。 376.06 .0818.0818 .09.0mi n =--=--= q q q D x y y x R 。 其倍数为：4376.05.1==n 。 提馏段操作线方程：W L x W x W L L y w -- -= ' ' '. ， 52.0=W ， 02.352.15.1.'=+=+=+=F D R F L L 00416.0208.1-=x y 由6.0'1=x ， 得：72.000416.0208.1'2=-=x y 。 即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72. 2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX 。已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L h Kmol 和 V h Kmol ，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为 1Y 、2Y 、1X 、2X 。证明当解吸因素1=L mV 时，传质=-=-=??*1 21 2Y Y Y Y G mX Y dY Y Y dY N () ?-+-1 222Y Y Y L V X Y L V m Y dY 22211 222mX Y Y Y mX Y dY N Y Y G --=-= ?()=----=---=2 222212 2211mX Y mX Y mX Y mX Y mX Y N G 222 1mX Y Y Y --。 3、某干燥器将肥料从含水5%干至0.5% （湿基），干燥器的生产能力c G 为s Kg 绝干料5.1。物料进 出干燥器的温度分别为C 021及C 066。湿空气经预热后的温度为C 0127，湿度为干空气 水Kg Kg 007.0，出干燥器的温度为C 062。若干燥器内无补充热量，热损失忽略不计。试确 定干空气的消耗量及空气离开干燥器时的湿度？（K Kg Kj C s .88.1=）。干燥水分量： () ()() 21211.1.w w w w G W c ---= ，s Kg w 238.0=。