化工原理課后題答案(部分)(完整版)
【正文】 率），試求產(chǎn)品的流量，精餾段的下降液體流量和提餾段的上升蒸汽流量。已知原料液流量F為4000kg/h，（二硫化碳的質(zhì)量分率，下同）。苯和甲苯的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)見(jiàn)例11附表。解：①計(jì)算平均相對(duì)揮發(fā)度 理想溶液相對(duì)揮發(fā)度α= PA*/PB* 計(jì)算出各溫度下的相對(duì)揮發(fā)度 ： t(℃) α ℃和279℃時(shí)的α值做平均 αm= （+）/2 = ②按習(xí)題2的x數(shù)據(jù)計(jì)算平衡氣相組成y的值當(dāng)x = ，y = [1+()]= 同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289α x 1 0y 1 0 ③作出新的txy39。常壓下甲醇水溶液的平衡數(shù)據(jù)列于本題附表中。 = kmol/h，已知精餾段 y = + ；提餾段y = – 若原料液于露點(diǎn)溫度下進(jìn)入精餾塔中，試求原料液，餾出液和釜?dú)堃旱慕M成及回流比。W） WxW/（L39。/3 – ∴y39。5 = ∵ x39。W）發(fā)生了變化 q = （Q1+Q2）/ Q2 = 1 + （Q1/Q2）Q1= CpΔT = 140（8320）= 8820 kJ/kmolQ2= 104kJ/kmol∴ q = 1 + 8820/(104)= L39。= 依次計(jì)算y339?！嗵狃s段板層數(shù)為4理論板層數(shù)為 3 + 4 + 1 = 8塊（包括再沸器），原料液為飽和液體，（摩爾分率，下同），；操作回流比為2。試說(shuō)明原料液的 熱狀況，并求出q值。已知在此濃度范圍內(nèi)溶液服從亨利定律，試求溶解度系數(shù)H kmol/(m3kPa) 及相平衡常數(shù)m，并計(jì)算每100g與該氣體相平衡的水中溶有多少gCO2 。s解：由已知可得 kG = 105kmol/(m2解：⑴ Y1 = 2/98 =， Y2 = m = E/P總 = 104/ = 104 由 （L/V）min= （Y1Y2 ）/X1* = （Y1Y2 ）/（Y1/m） = （）/（） = L/V = （L/V）min = 622 由操作線(xiàn)方程 Y = （L/V）X + Y2（L/V）X2 得 出口液相組成 X1 = （Y1Y2 ）/（L/V）= （）/622 = 105 ⑵ 改變壓強(qiáng)后，亨利系數(shù)發(fā)生變化，及組分平衡發(fā)生變化，導(dǎo)致出口液相組成變化 m‘ = E/P總’ = 104/10133 = 105 （L/V）‘ = （L/V）min’ = X1‘ = （Y1Y2 ）/（L/V）’= （）/ = 104，示意繪出與各流程相對(duì)應(yīng)的平衡線(xiàn)和操作線(xiàn)，并用圖中邊式濃度的符號(hào)標(biāo)明各操作線(xiàn)端點(diǎn)坐標(biāo)。氣，液逆流接觸，在塔的操作條件下，SO2在兩相間的平衡關(guān)系近似為Y* = ，試求：（1） ，用水量應(yīng)為多少？（2） 在上述條件下，用圖解法求所需理論塔板數(shù)；（3） 如仍用（2）中求出的理論板數(shù)，而要求回收率從95％提高到98％，用水量應(yīng)增加到多少？解：（1）y2 = y1（1η）= （）= Y1 = （）= （L/V）min=（Y1Y2）/X1* = （Y1Y2）/（Y1/）= （）= （L/V）=（L/V）min= 惰性氣體流量： V = 5000用水量 L = = 7684kmol/h （2）吸收操作線(xiàn)方程 Y = （L/V）X + Y2 代入已知數(shù)據(jù) Y = + 在坐標(biāo)紙中畫(huà)出操作線(xiàn)和平橫線(xiàn)，得到理論板數(shù)NT = 14．在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于氣態(tài)烴中的H2S，進(jìn)塔氣相中含H2S（體積）％要求吸收率不低于99％，操作溫度300Ｋ，平衡關(guān)系為Y* = 2X，進(jìn)塔液體為新鮮溶劑，(H2S)/kmol(溶劑)(m2分別用計(jì)算法和做圖法求混合氣體的濕度和焓。 解：（1）G = G1（1ω1）= 9200（）= 9062kg/h ∴ 干燥產(chǎn)品質(zhì)量 G2 = G/（1ω2）= 9080 kg/h（2）X1 = ω1/ （1ω1）= X2 = ω2/（1ω2）= 當(dāng)干球溫度t0 = 26℃，濕球溫度為23℃ 時(shí)由圖53查的空氣的濕度H0 = kg水/kg絕干I1 = ( + )t1 + 2490 H1 =（+）95 + 2490 = kJ/kg絕干I139。試求新情況下的干燥時(shí)間。(X1XC)/SUC + G39。= kg /kg絕干τ39。用一些事情，總會(huì)看清一些人。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。= G39。ln[(X1XC)/(XCX*)]/Sk + G39。假設(shè)在降速階段中干燥速率與物料的自由含水量（XX*）成正比。 = CS（θ1 θ2）+ CW（X1θ1 –X2θ2）= （）+ （）= kJ/kg絕干圍繞干燥器做物料衡算L(I1 I2) + G(I139。濕物料初始狀況為：溫度θ1= 25℃，含水量ω1= ％終了時(shí)狀態(tài)為：溫度θ2 = ℃ ，ω2 = ％。s混合氣體于40℃下進(jìn)入塔底。kPa) 根據(jù)亨利定律 P = C/H 得液相平衡分壓 P* = C/H = ∴NA = KG(PP*)= 105（）= 105kmol/(m2試求總吸收系數(shù)KG，并計(jì)算出氣膜阻力在總阻力中所的百分?jǐn)?shù)。kPa)，27℃下用水吸收混于空氣中的甲醇蒸汽。kPa),10℃時(shí)，氧氣在水中的溶解度可用P = 106x表示。原料液于泡點(diǎn)下進(jìn)入塔內(nèi)。試求所需的理論板層數(shù)，加料板及側(cè)線(xiàn)取料口的位置。= y439。W）=[V + W F(1q)]/[V F(1q)] = [3D+W F(1q)]/[3D F(1q)] ∵D = W，F(xiàn) = 2D 得L39?！?提餾段段需要板層數(shù)為4塊∴理論板層數(shù)為 n = 3 + 4 + 1 = 8 塊（包括再沸器）加料板應(yīng)位于第三層板和第四層板之間，分離要求，回流比及氣液平衡關(guān)系都與習(xí)題9相同，但回流溫度為20℃，試求所需理論板層數(shù)。2 = 依次可以得到y(tǒng)39。/（L39。若原料為飽和液體，（摩爾分率，下同）。℃)水蒸汽的比熱 CV2 = (kg假設(shè)在操作范圍內(nèi)氣液平衡關(guān)系可表示為y = + 解：①簡(jiǎn)單蒸
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