化工原理復(fù)習(xí)題(已修改)
2025-06-19 16:48 本頁面
【正文】 化工原理復(fù)習(xí)題第一章蒸餾184。B組成的理想混合液。原料液中含A ，餾出液中含A （以上均為摩爾分率）。，試說明原料液的 熱狀況，并求出q值。解：在最回流比下，操作線與q線交點(diǎn)坐標(biāo)（xq ，yq）位于平衡線上；且q線過（xF ，xF）可以計(jì)算出q線斜率即 q/(1q)，這樣就可以得到q的值 由式147 Rmin = [(xD/xq)α(1xD)/(1xq)]/（α1）代入數(shù)據(jù)得 = [()()/(1xq)]/（） ∴xq = 或xq = （舍去）即 xq = 根據(jù)平衡關(guān)系式y(tǒng) = （1 + ）得到y(tǒng)q = q線 y = qx/（q1） xF/（q1）過（，），（，）q/（q1）= （）/（）得 q = ∵ 0 q 1 ∴ 原料液為氣液混合物（易揮發(fā)組分的摩爾分率，下同）的兩組分理想溶液。原料液于泡點(diǎn)下進(jìn)入塔內(nèi)。塔頂采用分凝器和全凝器，分凝器向塔內(nèi)提供回流液。塔頂餾出液中易揮發(fā)組分的回收率96％。，試求：（1）操作回流比和最小回流比；（2）若餾出液量為100kmol/h，則原料液流量為多少？解：（1）在塔頂滿足氣液平衡關(guān)系式 y = αx/[1 +(α1)x] 代入已知數(shù)據(jù) = [1 + (α1)] ∴α= 第一塊板的氣相組成 y1 = （1 + ） = （1 + ）= 在塔頂做物料衡算 V = L + D Vy1 = LxL + DxD （L + D）= + ∴ L/D = 即回流比為 R = 由式147 Rmin = [(xD/xq)α(1xD)/(1xq)]/（α1）泡點(diǎn)進(jìn)料 xq = xF ∴ Rmin = （2）回收率DxD/FxF = 96％得到F = 100（）= kmol/h—水混合液。飽和液體進(jìn)料，直接蒸氣加熱。，試求（1）在無限多層理論板層數(shù)時(shí)，計(jì)算每摩爾進(jìn)料所需蒸氣量；（2）若蒸氣量取為2倍最小蒸氣量時(shí)，求所需理論板層數(shù)及兩產(chǎn)品的組成。假設(shè)塔內(nèi)氣液恒摩爾流動(dòng)。常壓下氣液平衡資料列于例15題附表中。解： 由方程F＋V0=D+W和F=D+W及D＝ F解得 =。（1） 在無限多層理論板層數(shù)時(shí)的操作線斜率為： ， 直接蒸汽加熱，=0。由平衡數(shù)據(jù)查得，=，＝，所以解得 ＝（mol/mol進(jìn)料）。（2） ＝2時(shí)所需理論板層數(shù)及兩產(chǎn)品的組成顯然=, ==，所以=。圖解法求得理論板層數(shù)為5（圖解法略）。15在連續(xù)操作的板式精餾塔中分離苯甲苯的混合液。在全回流條件下測(cè)得相鄰板上的液相組 成分別為 ，試計(jì)算三層中較低的兩層的單板效率EMV 。操作條件下苯甲苯混合液的平衡數(shù)據(jù)如下： x y 解：假設(shè)測(cè)得相鄰三層板分別為第n1層，第n層，第n+1層即 xn1 = xn = xn+ 1 = 根據(jù)回流條件 yn+1 = xn∴ yn = yn+1 = yn+
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