化工原理(下册)课后习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/20 13:26:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

⑴X2?0 S?⑵S?2.03.21mVBLS?2.0?1 ?NOG?2.0?Y1dYY2?mX2Y2?0.05?0.00250.0025?0?19m

?0.652

NOG???Y?mX2ln?(1?S)1?S?1?SY2?mx2??ln(0.3750.05?2.0?0.0010.0025?2.0?0.001?0.652)

?10.375?9.60m⑶

LSVB=(LSVB)min=

Y1?Y2Y1m=1.6 ?Y2?0.01 ???Y1?Y2Y1?0.040.05?80%塔无限高

30、某一吸收过程的相平衡关系为Y?=X,Y1?0.1,X2?0.01.试求:①当吸收率为80%时,

最小液气比为多少?②若取LS/VB?1.2(LS/VB)min,求传质单元数NOG?③若希望将吸收率提高至85%,可采取什么措施?

7-2正庚烷和正辛烷在110℃时的饱和蒸汽压分别为140kpa和64.5kpa.计算由0.4正庚烷和

0.6正辛烷组成的混合液在110℃时各组分的平衡分压、系统总压及平衡蒸汽组成。 解

0pA?140kpa0

pB?64.k5pa

00?XA?0.4

XB?0.6

?PA?PA?XA?0.4?140?56kpa PB?PB?Xb?64.5?0.6?38.7Kpa

P?PA?PB?94.7kpa yA?0.591 yB?0.409

7-3设在101.3kpa压力下,苯-甲苯混合液在96℃下沸腾,试求该温度液下的气液平衡组成。

P?PB000解:X?PA?PB?101.3?65.66160.52?65.66?0.376 y?PAP0x?160.52101.3?0.376?0.594

7-6在连续精馏塔中分离苯-苯乙烯混合液,混合液流量为5000kg/h,其中轻组分含量为30%,

要求馏出液中含苯0.95,釜液中含苯不超过0.06.试求:馏出液量及塔釜产品量各是多

少?

7-7在一连续精馏塔中分离某混合液,混合液流量为5000kg/h,其中轻组分含量为30%,要

求馏出液中能回收原液中88%的轻组分,釜液中轻组分含量不高于5%,试求馏出液的摩尔流量及摩尔分数。

7-8在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液,要求馏出液中苯的含量为0.97.馏出液量6000

kg/h,塔顶为全凝器,平均相对挥发度为2.46,回流比为2.5,试求:①第一块塔板下

降的液体组成x1;精馏段各板上升的蒸汽量及下降液体量。 7-9 连续精馏塔的操作方程式如下:

精馏段:y?0.75x?0.205 提馏段:y?1.25x?0.020

试求泡点进料时,原料液、馏出液、釜液组成及回流比。

7-10某连续精馏塔处理苯-氯仿混合液,要求馏出液中含有96%的苯,进料量为75kmol/h、

进料中含苯45%、残液中苯含量10%,回流比为3,泡点进料,求:①从冷凝器回流至塔顶的回流液量及自塔釜上升蒸汽的摩尔流量;②写出精馏段操作线方程式。

7-11某理想混合液用常压精馏塔进行分离。进料组成含A 81.5%含B 18.5%,饱和液体进

料,塔顶为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。要求塔顶产品为含A 95%,塔顶产品为含B 95%,此物系的相对挥发度为2.0,回流比为4.0。试用①逐板计算法,②图解法分别求出所需的理论塔板数及加料板位置 解

FFX?D(?DX1?)FW?0X. ? FF?1.176DD

W?F?D?0.176D L'?W?5.0D

精馏段:y?提馏段: y?L''RR?1x?XDR?1?0.8x?0.19

L?WX?WL?W'XW?5.176D5.0D?0.176D5.0D?0.05

?y?1.035x?0.00176相平衡:y?2x1?(2?1)x?2x1?x?x?y2?y

y1?xD?0.95 x1?x2?x3??0.842?0.914?0.759?2?0.8630.8630.9140.952?0.95?0.905

y2?0.8?0.905?0.19?0.914 y3?0.8?0.84?0.19?0.863

0.815

y4?1.035?0.759?0.00176?0.784

0.6652?0.665?0.498 y6?0.514

y5?1.03?50.6?450.00?176 0. 6x655?

x6?0.346 y7?0.356 x7?0.217 y8?0.223 x8?0.125 y9?0.12 8 x9?0.068 3 y10?0.069 x10?0.0357?0.05

共十块理论板,精馏段2块第三板进料提馏段7块

7-13在一常压连续精馏塔中分离某理想溶液。已知原料组成为0.4,要求塔顶产品组成为

0.95,塔釜残液组成为0.1,操作回流比为2.5,试绘出下列进料状况下的精馏段、提馏段操作线方程。①q=1.2;②汽液混合进料,气液的摩尔流率各占一半;③饱和蒸汽进料

解:XF?0.4 XD?0.95 XW?0.1 R?2.5 精馏段:y?q线方程:y?RR?1x?XDR?1?2.53.5x?0.953.5?0.741x?0.27

qq?1x?XFq?1?1.50.5x?0.60.5?y?3x?1.2

{y?6x?2?(0.43,0.577)与(0.1,0.1)

y?0.714x?0.270.577?0.10.43?0.1'求提馏段y?0.1?(x?0.1)?y?1.44x?0.044 1212⑵精馏段不变,因L?L?LDF V?V?'F

FD?XD?XWXF?XW?0.850.3?2.833

?2.5 ?提馏段

y?L''L?Wx?WL?W'xW?3.9172.084x?1.8332.084?0.1?y?1.88x?0.088

y?2.50.667L?L?2.5Dx?1.8330.667' L?W?2.5D?1.833D?0.667D

'?0.1?y?3.75x?0.27

7-14用精馏塔分离某二元混合液。已知进料中易挥发组分的含量为0.6,泡点进料,操作回

流比为2.5,提馏段的操作线的斜率为1.18,截距为-0.0054,试写出精馏段的操作线方

程。

解;提馏段: y?1.18x?0.0054 q线方程X?XF?0.6与提馏段交点(0.6,0.7)精馏

y?RR?1??XD3.5XD2x?R?1.?5?x?005.?.y79351 .4x有 50.23.0.7=0.714?0.6?XD3.5?0.274?y?0.714x?0.274

7-15用常压连续精馏塔分离某双组分混合液。已知:xF?0.6,xD?0.95,xW?0.05,l冷料

进料,其进料热状况参数q?1.5,回流比为2.5,试写出精馏段和提馏段操作线方程式。 解:精: y?qq?1RR?1x?XDR?1?2.53.5x?0.953.5?y?0.714x?0.271

q线y?x?XFq?1?1.50.5x?0.60.5?y?3x?1.2 交点:(0.64,0.73)与(0.05,0.05)

求方程y?0.05?0.73?0.050.64?0.05(x?0.05)?y?1.153x?0.00763

7-17丙烯-丙烷的精馏塔进料组成为含丙烯80%和含丙烷20%,常压操作,进料为饱和液体,

要使塔顶产品为含95%的丙烯,塔釜产品含95%丙烷,物系的相对挥发度为1.16,试计算:①最小回流比;②所需的最少理论塔板数

解:XF?0.8 XD?0.95 XW?0.95 ??1.16 因泡点选择q=1 ?xp?xF?0.8 相

平XD?yqyq?xq衡y?1.16x1?0.16x

yq?1.16?0.81?0.16?0.8?0.823

Rmin??0.95?0.8230.823?0.8?5.52

Nmin?XD1?XW?lg?()?(XW?1?XD??1)?/lg???lg(0.95)0.050.05?1?38.68lg1.16?0.95

?Nmin?39(不包括塔釜)

7-18若上题中,进料浓度改为含丙烯50%时,求:①最小回流比;②所需的最少理论塔板

解:XF?0.5

0.5?0.53 71?0.1?60.51.1?6XDD?0.95

yq? Rmin?Xy??yxqq?11.16

Nmin?log4(包含沸点)0

q7-20一常压操作的连续精馏塔中分离某理想溶液,原料液组成为0.4,馏出液组成为0.95,

操作条件下物系的相对挥发度??2.0,若操作回流比R?1.5Rmin,进料热状况参数塔顶为全凝器,试计算第二块理论板上升的气相组成和下降液体的液相组成。 q?1.5,

2x1?2x解:相平衡:y? ① q线方程:y?qq?1x?XFq?1=3x?0.8 ②

联立①②式,解xq?0.484

2?0.484??0.65 2 1?0.484

yqRm?inXyD??yxqq?1.77 4

q R?1.5Rmin? 精馏段:y?

2.6 6 0

2.66x1?2.66?0.951?2.66?0.727x?0.26 ?2?0.950.950.9 05y1?xD?0.95?x1?

y2?0.72?70.9?050.?2600.9180?.918?x22?0.918? 0.8487-21 用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液。进料中含苯0.4,要求馏出液中含苯0.97.,

釜液中含苯0.02,操作回流比为2,泡点进料,平均相对挥发度为2.5.试用捷算法确定所需的理论塔板数。

解:已知:wF?0.4 相平衡:y?wD?0.97

wqW?0.02 R?2 ??2.5

2.5?xq?xF?0.44

2.5x1?1.5x

y?0.44 ?0.66 31?1.?50.44

xD?0.97/780.97/7?8 Rmin??0.97 4?1.39 50.03/92yq?xqxD?yq

Nm0.9765log0(.974?)0.0260.0235?7.0 2??1inlog2.5

R?RNminR?1N??2?1.395?0.20 23 7-23

minN?2?0.44?NT?14 . 0用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液。已知:

F?100kmol/h,xF?0.40,xD?0.95,xW?0.03 ,进料温度为40℃,塔顶全凝器,

泡点

回流,R=3.0塔釜为间接蒸汽加热,加热蒸汽压力为300kPa,忽略热损失,试求:①加热蒸汽用量;②冷却水用量(t1?t2?15℃)。 解:

DF?xxFD?x?xWW?D?40.2Kmoll

rc?0.95?389.4?78?0.05?360.1?92?30511kJ(Kmol?C) ?(R?1)Drc?7.8?10kgh

4oWcc(tp2?t1)压料:cpm?0.4?0.84?78?0.6?0.84?92?159.0kJ(Kmol?C)

orc?0.4?389?.47?80?.63?60.?19k2J3K2m0o2l7

cq?pm(tS?tF)?rcr?1.263

c