化工原理(下册)课后习题(共15页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第六章 习题1、 在101.33KPa、293K下，空气中CCl4的分压为21mmHg, 求CCl4的摩尔分数、摩尔浓度和摩尔比。解：2、 在100Kg水中含有0.015Kg的CO2，试求CO2，的质量分数、质量比和质量浓度。解：3、 在101.3 kPa、20下，100kg水中含氨1时，液面上方氨的平衡分压为0.80 kPa，求气、液相组成。解：液相： 气相： 4、 在101.3 kPa、10，氧与二氧化碳混合气体发生定常扩散过程，已知相距0.3cm的两截面上氧的分压分别为13.3和6.66 kPa，又知扩散系数为0.148cm/s，试计算下列两种情形下氧的传质速率

2、N,kmol/ms:氧与二氧化碳两种气体做等摩尔反向扩散；二氧化碳的停滞组分。解： 7、假设63中情况服从亨利定律，求E、m、H. 解：8、101.3 kPa下，求与空气接触的水中氧的最大浓度及相平衡常数。氧在空气中的体积分数为21. 温度为20。温度为50。9、 常压25下，气相中的溶质A的分压为5.4 kPa的混合气体，分别于下面三种水溶液接触，已知E=15.2 10 kPa，求下列三种情况下的传质方向和传质推动力。c=0.001kmol/m;c=0.002kmol/ mc=0.003kmol/m3。解： 吸收 平衡状态 解吸12、 在吸收塔的某截面上含CO3的空气于含CO0.0005km

3、ol/m的水溶液接触。在101.3、25下，已知k=3.1510kmol/（mskP）（ms；k=1.8110 kmol/（mskmol/m）。求：气相总传质系数K、K、K；液相总传质系数K、K、K；气液两传质阻力所占比例；传质速率N。解：查25、常压下CO的E=165MPa, 由于液相二氧化碳浓度很小 气象阻力占比列 或气膜 液膜阻力占98.1%13、 用填料塔进行逆流吸收操作。在操作条件下，k=k=0.026kmol/（ms），试分别计算m=0.1及m=50时两种情况下吸收率操作的阻力分配情况。16、在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的CO2。惰性气体处理量为300，进塔气体中含CO2

4、8%（体积分数），要求吸收率95%，操作条件下=1600X，操作液气比最小液气比的1.5倍，求: 水用量和出塔液体组成；写出操作线方程式解： =2280 =3.053 17、按题6-16中给定的任务，若改用某种碱液吸收，已知操作条件下相平衡关系为=20X，求碱用量和出塔液体组成。解：=19 =1.519=28.5 22=28.513.39=381.615 =18、 某混合气体中溶质含量为5，要求吸收率为80.用纯吸收剂吸收,在20、101.3 Kpa下相平衡关系为=35X。试问：逆流操作和并流操作的最小液气比各是多少？由此可得出什么结论？ 并：= 逆：= 20、流率为1.26kg/m3的空气中

5、含氮0.02，拟用塔径1m的吸收塔回收其中90的氨。塔顶淋入摩尔比为410-4的稀氨水。已知操作液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内=1.2X，K=0.052.求所需的填料层高度；若将吸收率提高至95，求所需的填料高度。解： = =1.11.5=1.65 =1.21.5=1.75 S=0.68 22、气体混合物中的溶质的摩尔比为0.05，要求在填料塔中吸收其中的95，平衡关系为Y=2.0X，求下例各种情况下所需的气相总传质单元数NOG。入塔液体X2=0，液气LS/VB=2.0; 入塔液体X2=0.001，LS/VB=3.2；当X2=0，LS/VB=1.6，求最大吸收率？25、在逆流操作的吸

6、收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27下操作时混合气体流量为1200 m3/h。气体混合物的初始浓度为0.05，塔截面积为0.8，填料层高度为4m，气体相体积总传质系数为100kmol/(mh),气体平衡关系服从亨利定律，且已知吸收因数为1.2。试求:混合气体离开吸收塔德浓度和吸收率。解： =1.6 塔无限高30、某一吸收过程的相平衡关系为=X，.试求：当吸收率为80%时，最小液气比为多少？若取，求传质单元数?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140和64.5.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

7、分的平衡分压、系统总压及平衡蒸汽组成。解： 7-3设在101.3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。解： 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

8、/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：第一块塔板下降的液体组成;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：提馏段：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75、进料中含苯45、残液中苯含量10，回流比为3，泡点进料，求：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；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

9、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。试用逐板计算法，图解法分别求出所需的理论塔板数及加料板位置解： 精馏段： 提馏段：相平衡： 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。q=1.2；汽液混合进料，气液的摩尔流率各占一半；饱和蒸汽进料解： 精馏段： q线方程： 与求提馏段精馏段不变，因 提馏段 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

10、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: q线方程与提馏段交点（0.6，0.7）精馏段 有 0.7=0.7147-15用常压连续精馏塔分离某双组分混合液。已知：l冷料进料，其进料热状况参数，回流比为2.5，试写出精馏段和提馏段操作线方程式。解：精： q线 交点：(0.64,0.73)与（0.05，0.05）求方程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：最小回流比；所需的最少理论塔板数解： 因泡点选择

11、q=1 相平衡 (不包括塔釜)7-18若上题中，进料浓度改为含丙烯50时，求：最小回流比；所需的最少理论塔板数解： （包含沸点）7-20一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，若操作回流比，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。解：相平衡： q线方程：= 联立式，解 精馏段： 7-21 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：

12、 相平衡： 7-23用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液。已知： ，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，忽略热损失，试求：加热蒸汽用量；冷却水用量（）。解： 压料： 9-1 已知空气中的水汽分压为3，总压为100，求该空气的温度。解： kg水/kg干空气9-2 氮与苯蒸汽的混合气体，在总压100、297K时的相对湿度为60，试求每氮气中苯蒸汽含量。已知297K时的苯的饱和蒸汽压为。解：kg苯/kg氮9-3 湿空气在总压为下的湿度为0.005.试用计算法求取：该空气在5时的相对湿度；将空气加热到303K时的湿度和相对湿度 解： 9-4 空气的总压为

13、，干球湿度为30，相对湿度为70，试求该空气的：湿度H；饱和湿度;水汽分压露点； 焓I湿比容解：9-6球湿度为293K，湿球温度为289K的湿空气，经预热器温度升高至323K后送入干燥器，空气在干燥器中经历近似等焓过程，离开干燥器时温度为27，干燥器的操作压强为。用计算法求解下列各项：原始空气的湿度和焓；空气离开预热器的湿度和焓;100原始湿空气在预热过程中的焓变化；空气离开干燥器的湿度和焓；100原始湿空气绝热冷却增湿时增加的水量。解; 预热过程H不变所以预热后： 出干燥器后等晗为：9-7 在某连续干燥器中，总压为，每秒钟从被干燥物料中除去的水分为0.028.原始空气的湿度为15，相对湿度为

14、80，离开干燥器的空气湿度为40，相对湿度为60. 试求进入风机的原始空气流量，若预热至95，用200的饱和水蒸气加热，蒸汽用量为多少解: 9-8 一连续常压干燥器干燥某物料。已知湿物料的处理量为1000，含水量由40干燥到5.试计算所需蒸发的水分量。解： 干空气量不变 9-9 在常压连续干燥器中，将某湿物从含水量5干燥到0.5.干燥器的生产能力为7200干料/h，已知物料进口温度为25，出口为65，干燥介质为空气，其初温为20，湿度为。已知空气用量为2000干空气/h，经预热器加热至90入干燥器，若干燥系统的热量损失为，绝干物料的平均比热容为）试求气体的出口温度和湿度解： 物料 空气 加热至

15、 当9-10在常压干燥器中干燥某树脂产品。干燥产品量为280，产品的干基含水量为0.01，物料入口温度为20，出口为40;在干燥器中蒸发水分量为35。原始空气温度为15,温度为0.0072。已知空气用量为2000。经预热器加热至90后通入干燥器。若干燥系统的热量损失为1500，绝干物料的平均比热容为1.4。试求气体出口温度和湿度。解已知; 求 有9-11 某湿物料在常压气流干燥器内进行干燥，湿物料处理为，其含水量由10降至2.空气的初始温度为20，湿度为水/干气，空气由预热器预热至140进入干燥器，假设干燥过程近似为等焓过程。若废气出口温度为80，试求：预热器所需供热量和热效率。系统损失可忽略。解： 求 有等焓干燥为Q9-13 某湿物料质量为20，均匀的铺在底面积为0.5的浅盘内，在恒定的干燥条件下进行干燥。物料的初始含水量为15，平衡水分为1，临界水分为6。恒速干燥阶段的干燥速率为，假定降速干燥阶段的干燥速率与自由含水量之间呈线性关系，若将物料干燥至2，所需的干燥时间为多少？解： 专心-专注-专业