化工原理課后題答案(部分)-文庫(kù)吧資料
2025-06-30 16:30本頁(yè)面
【正文】 /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)的平衡線和操作線，并用圖中邊式濃度的符號(hào)標(biāo)明各操作線端點(diǎn)坐標(biāo)。亨利系數(shù)Ｅ=104kPa。h)，25℃下用清水吸收 混合氣中的CO2，將其濃度從2％％（體積）。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解：由已知可得 kG = 105kmol/(m2穩(wěn)定操作狀況下塔內(nèi)某截面上的氣相甲醇分壓為5kPa。s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)。ss已知溶解度系數(shù)H = (m3kPa)，27℃下用水吸收混于空氣中的甲醇蒸汽。kPa) 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 。混合氣體的溫度為30℃。試求在此溫度及壓強(qiáng)下與空氣充分接觸的水中每立方米溶有多少克氧。kPa),10℃時(shí)，氧氣在水中的溶解度可用P = 106x表示。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/(m3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 。塔頂餾出液中易揮發(fā)組分的回收率96％。原料液于泡點(diǎn)下進(jìn)入塔內(nèi)。試說(shuō)明原料液的 熱狀況，并求出q值。B組成的理想混合液。解：如圖所示，有兩股出料，故全塔可以分為三段，由例17附表，在xy直角坐標(biāo)圖上繪出平衡線，從xD = ，在精餾段操作線與平衡線之間繪出水平線和鉛直線構(gòu)成梯級(jí)，當(dāng)梯級(jí)跨過(guò)兩操作線交點(diǎn)d時(shí)，則改在提餾段與平衡線之間繪梯級(jí)，直至梯級(jí)的鉛直線達(dá)到或越過(guò)點(diǎn)C(xW ，xW)。試求所需的理論板層數(shù)，加料板及側(cè)線取料口的位置?！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。= ∵ x539。= y539。= y439。= 依次計(jì)算y339。= x4 = 代入操作線方程得 y239。W）= (1+q)/(+q)= W/（L39。W）=[V + W F(1q)]/[V F(1q)] = [3D+W F(1q)]/[3D F(1q)] ∵D = W，F(xiàn) = 2D 得L39。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。/（L39。℃)解：回流溫度改為20℃，低于泡點(diǎn)溫度，為冷液體進(jìn)料。∴ 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)。5 = ∵ x39。4 = y39。3 = y39。2 = 依次可以得到y(tǒng)39。/3 – ∴y39。W）= W/（L+D）= W/3D = 1/3 即提餾段操作線方程 y39。/（L39。/（L39。W） WxW/（L39。= x4 = 提餾段操作線方程 y = L39。苯甲苯平衡數(shù)據(jù)見例11。若原料為飽和液體，（摩爾分率，下同）。 = 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。 40℃進(jìn)料q = V = V39。假設(shè)塔內(nèi)氣液相均為恒摩爾流?！?水蒸汽的比熱 CV2 = (kg常壓下甲醇水溶液的平衡數(shù)據(jù)列于本題附表中。解：餾出回收率 = DxD/FxF = 88％ 得 餾出液的質(zhì)量流量 DxD = FxF 88％ = 4000 = 1056kg/h 結(jié)合物料衡算 FxF = WxW + DxDD + W = F 得xD = 餾出液的摩爾流量 1056/(76) = 以摩爾分率表示餾出液組成 xD = ()/[()+()] = （均為摩爾分率）的溶液，試求以下各種進(jìn)料狀況下的q值。餾出液回收率為88％。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)單蒸餾由ln(W/F)=∫xxFdx/(yx) 以及氣液平衡關(guān)系y = + 得ln(W/F)=∫xxFdx/() = [()/()] ∵汽化率1q = 1/3則 q = 2/3 即 W/F = 2/3 ∴l(xiāng)n(2/3) = [()/()] 解得 x = 代入平衡關(guān)系式y(tǒng) = + 得 y = ②平衡蒸餾 由物料衡算 FxF = Wx + Dy D + W = F 將W/F = 2/3代入得到 xF = 2x/3 + y/3 代入平衡關(guān)系式得 x = 再次代入平衡關(guān)系式得 y = 。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。 溫度 C5H12 K C6H14 飽和蒸汽壓(kPa) 解： 根據(jù)附表數(shù)據(jù)得出相同溫度下C5H12（A）和C6H14（B）的飽和蒸汽壓 以t = ℃時(shí)為例，當(dāng)t = ℃時(shí) PB* = 查得PA*= 得到其他溫度下A184。 t（℃） 85 90 95 100 105 x
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