化工原理復(fù)習(xí)必看第6章蒸餾習(xí)題-資料下載頁(yè)
2025-04-25 12:56本頁(yè)面
【正文】 （摩爾分?jǐn)?shù)，下同）。操作條件下物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2；塔頂采用全凝那，計(jì)算精餾段自塔頂向下的第二層理論板上升蒸汽的組成y2。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：已知xF＝，xD＝，R＝，q＝，＝2，求y2（1） 求Rmin① 求氣液平衡方程：（A）（）② q線方程：（B）（）③ 聯(lián)立解（A）、（B）兩式，可解出，即，解出；（2分）（1分）④ 求Rmin （2分）（2） 求實(shí)際回流比R （1分）（3） 求y2① 精餾段操作線方程：，即（2分）② 求yx1 塔頂采用全凝器，故（1分）氣液平衡方程：得得（1分）③ 求y2x1與y2符合精餾段操作線方程：（1分）（摩爾分?jǐn)?shù)）的苯－甲苯混和液?！妫降钠療釣?90KJ/kg，甲苯的汽化熱為361KJ/kg。求以下各種情況下的q值：（1）進(jìn)料溫度為20℃的冷液體；（2）飽和液體進(jìn)料；（3）飽和蒸氣進(jìn)料。解：（1）20℃的冷液體進(jìn)料下的q值① 原料液的平均汽化熱rm MA＝78，MB＝92（1分）所以KJ/Kmol（1分）② 原料液的平均比熱容Cp,m進(jìn)料溫度為20℃，℃，平均溫度為℃（1分）℃時(shí)，(kg℃)， KJ/(kg℃)（1分）所以 KJ/(kmol℃)（1分）③ 求q： 對(duì)于冷液體進(jìn)料有：（3分）（2）飽和液體進(jìn)料據(jù)其定義可知：Δt＝0，（1分）（3）飽和蒸氣進(jìn)料據(jù)定義知：q＝0（1分）用一連續(xù)精餾塔分離由組分A、B所組成的理想混和液。（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）。在操作條件下。求：（1）q值；（2）說(shuō)明原料液的進(jìn)料熱狀況。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求q值由Rmin的定義可知：平衡線與精餾段操作線的交點(diǎn)也必然是q線與平衡線的交點(diǎn)① 氣液平衡方程：（A）（）② 精餾段操作線方程：得（B）（2分）③ 聯(lián)立（A）（B）兩式得：，整理得：，可得：（3分）（1分）④ 由q線方程：，代入已知量，，得：，整理得：得（）（3） 因，在0～1之間，故進(jìn)料熱狀況為氣液混合物。（1分）在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某兩組分理想溶液。（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），；塔頂采用全凝器，；；精餾段操作線方程為。求（1）塔頂易揮發(fā)組分的回收率；（2）進(jìn)料熱狀況參數(shù)q。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求：①求回流比R和餾出液組成xD。精餾操作線方程為：（2分）由精餾段操作線方程知：，整理得得（1分）②求：由全塔物料衡算： （2分）整理得 將代入下式得：，可得：（2分）③（1分）（2）求q①（1分）②（）③由氣液平衡方程知（）聯(lián)立以上兩式且整理得：即得（2分）④因，所以進(jìn)料為飽和液體，則q＝1（1分）試題：在某連續(xù)操作的板式精餾塔中，分離兩組分理想溶液。原料液流量為100kmol/h，（易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料。，塔頂易揮發(fā)組分的回收率為95％。操作回流比為3，圖解所需理論板數(shù)為20（不包括再沸塔）。全塔效率為50％，，全塔平均操作溫度為60℃。求：（1）塔的有效高度Z；（2）塔徑D塔。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求塔的有效高度Z① 實(shí)際塔板數(shù)（1分）② 塔的有效高度m（1分）（2）求塔徑D塔①求D 已知塔頂易揮發(fā)組分的回收率，（） 已知 kmol/h，，代入可求出D kmol/h（）②求V及VS因泡點(diǎn)進(jìn)料，q＝1，則 kmol/h（1分）上升蒸氣體積流量為：m3/s（3分）③塔徑為：m，（計(jì)算出塔徑正好符合標(biāo)準(zhǔn)，不必圓整了）（2分）試題：常壓操作的連續(xù)精餾塔，（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）的苯－甲苯混和液。原料液流量為175 kmol/h。；加熱蒸氣絕壓為200KPa，冷凝液在飽和溫度下排出，106KJ/h。塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)下回流；冷卻水進(jìn)、出冷凝器的溫度分別為25℃和35℃，冷凝器的熱損失可略。苯和甲苯的汽化熱分別為389KJ/kg和360KJ/kg，（kg℃）。求：（1）全凝器的熱負(fù)荷QC和冷凝水消耗量Wc；（2）再沸器的熱負(fù)荷QB和加熱蒸汽消耗量Wh。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求QC和WC①求D和W 代入已知量 （2分） 整理：；解出kmol/h，kmol/h（2分）②kmol/h（1分）而kmol/h（1分）③冷凝器的熱負(fù)荷QC kg/kmol由于塔頂餾出液幾乎為純苯，且泡點(diǎn)回流，則KJ/kmol（1分）而KJ/h（1分）④冷卻水消耗量Wckg/h（2分）（2）求QB和Whkg/kmol① 同樣，因釜?dú)堃簬缀鯙榧兗妆?，故可取為純甲苯的汽化熱，kg/kmol（1分）② KJ/h（）③求Wh由附錄查出絕壓為200KPa時(shí)水的汽化熱為2205KJ/kg（）kg/h（1分）試題：（摩爾分率）的苯－甲苯混和溶液，℃，（kmol℃），平均千摩爾汽化熱為30397 kg/kmol，求該混和液在55℃時(shí)的q值及q線方程。解：（1）因55℃混和液的泡點(diǎn)94℃，故進(jìn)料為冷液體（1分）（2）對(duì)于混和液的q值可用下列計(jì)算式：（據(jù)q值定義可得來(lái)）（3分）（3）q線方程為整理得：（2分） 20
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