南工大化工基本知识第六章知识题解答

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南工大化工原理第六章 习题解答

南工大化工原理第六章 习题解答

第六章习题1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压kPa温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压 kPa113.710.07.70117.811.999.06 114.610.47.94118.612.439.39 115.410.88.2119.412.859.70 116.311.198.5120.013.2610.0 117.011.588.76试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。

此物系为理想物系。

t0C pA 0kPa pB0kPa xAxB113.7 10.0 7.70 1.0 1.0 114.6 10.4 7.94 0.837 0.871 115.4 10.8 8.2 0.692 0.748 116.3 11.19 8.5 0.558 0.624 117.0 11.58 8.76 0.440 0.509 117.8 11.99 9.06 0.321 0.385 118.6 12.43 9.39 0.201 0.249 119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122 120.0 13.26 10.0 0.000 0.0002)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi ,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—xi”关系,算出由此法得出各组yi值的最大相对误差。

t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.01.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x1.0 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.0952 0i1.0 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0yi最大误差=3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。

南工大化工原理第六章习题解答

南工大化工原理第六章习题解答

第六章习题1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压kPa温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压 kPa试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。

此物系为理想物系。

t0C p A0kPa p B0kPa x A x B2)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。

t0Ct0Cx i0y i0最大误差=3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。

问:总压为60mmHg(绝压)时,A与B的沸点各为多少℃在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。

此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p0的单位是mmHg,t的单位是℃。

试计算总压为850mmHg(绝压)下含苯25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡点。

5)试计算总压为760mmHg(绝压)下,含苯、甲苯(摩尔分率)的混合蒸汽的露点。

若令该二元物系降温至露点以下3℃,求平衡的汽、液相摩尔之比。

6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占2%,苯与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为760mmHg(绝压)。

若维持压强不变,令此三元物系降温至95℃,求所得平衡汽相的组成。

A、B组分均服从拉乌尔定律。

已知95℃时,。

设X A算得的X‘A7)常压下将含苯(A)60%,甲苯(B)40%(均指摩尔百分数)的混合液闪蒸(即平衡蒸馏),得平衡汽、液相,汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率(1-q)为。

物系相对挥发度α=,试求:闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。

化工基础知识点(带答案)

化工基础知识点(带答案)

化学工程基础—李德华编著(第三版)知识点汇总第一章 化学工业与化学工程掌握:1. 化工基础的主要研究内容是(三传一反)。

可以为一个空或四个空。

2. 化工生产过程可认为是由(化学反应过程)和(单元操作)所组成。

第7页。

3. 化工数据:我国法定计量单位是以(国际单位制)为基础的。

所有物理量都可以由(7)个基本单位导出。

会简单的换算。

了解:1. 化学与化工的区别和联系; 联系:化工以化学学科研究的成果为基础,化学通过化工来实现其研究价值。

区别:规模:“三传”(传动、传热、传质)对反应的影响;实现原料预处理和产物的后处理涉及了“单元操作”;经济性;安全性;环保;等等工程问题。

2. 化工过程开发的主要研究方法有哪些? 逐级经验放大法;数学模型放大法第二章 流体流动过程第一节 概述 知识点: 1. 流体是什么?流体是气体与液体的总称。

2. 流体具有哪些性质? 具有压缩性;无固定形状,随容器形状而变化; 受外力作用时内部产生相对运动第二节 流体静力学基本方程式 知识点: 1. 概念:密度,比体积,重点是压力垂直作用在单位面积上的力称为压强,习惯上称之为压力,用符号p 表示。

2. 压力中需掌握单位换算,以及绝对压力、真空度、表压、当地大气压之间的关系。

atm 1(标准大气压)O mH mmHg Pa 2533.1076010013.1==⨯=3.流体静力学方程式及适用条件,19页2-9。

(1)适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体;4.静力学方程在U形管上的压力测量。

重点是会选取等压面,等压面选取的条件是(静止的,连通的,同一种流体的同一水平面)。

第三节流体流动的基本方程式1.体积流量,质量流量,体积平均流速及它们之前的关系,并会简单的单位换算。

掌握公式22页的2-15,2-16。

2.定态流动时的连续性方程,即为质量流量为常数。

23页的2-20。

3.背过实际流体的伯努利方程,并理解每一项的物理意义。

化工基础知识考试模拟题+答案

化工基础知识考试模拟题+答案

化工基础知识考试模拟题+答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、工业重要的应用较为广泛的热塑性塑料是( )。

A、聚乙烯塑料B、氨基塑料C、酚醛塑料D、不饱和聚酯塑料正确答案:A2、对于如下特征的G-S相催化反应,( )应选用固定床反应器A、反应热效应大B、反应使用贵金属催化剂C、反应对温度敏感D、反应转化率要求不高正确答案:B3、固定床反应器内流体的温差比流化床反应器( )A、相等B、不确定C、大D、小正确答案:C4、某反应为放热反应,但反应在75℃时才开始进行,最佳的反应温度为115℃。

下列最合适的传热介质是:( )A、熔盐B、导热油C、热水D、蒸汽和常温水正确答案:D5、釜式反应器可用于不少场合,除了( )A、气-液B、气-固C、液-液D、液-固正确答案:B6、下列物质不是三大合成材料的是( )。

A、尼龙B、塑料C、橡胶D、纤维正确答案:A7、制冷分为四个过程,其中给深冷分离提供冷剂是在( )过程中。

A、膨胀B、蒸发C、冷凝D、压缩正确答案:B8、当固定床反应器操作过程中发生超压现象,需要紧急处理时,应按以下哪种方式操作( )A、通入惰性气体B、打开入口放空阀放空C、降低反应温度D、打开出口放空阀放空正确答案:D9、反应压力不变,循环氢纯度越高对加氢反应( )A、有利B、无影响C、不利正确答案:A10、如果平行反应均为一级不可逆反应,若,提高选择性应( )A、降低温度B、提高温度C、提高浓度D、降低浓度正确答案:B11、在其它条件不变的情况下,升高温度会使反应平衡向( )方向移动。

A、放热B、吸热C、既不吸热,也不放热正确答案:B12、油水分离的效果与温度( )A、关系不大B、有关C、无关正确答案:B13、在典型反应器中,均相反应器是按照( )的。

A、反应器结构分类B、与外界有无热交换分类C、操作方法分类D、物料聚集状态分类正确答案:D14、化学反应速度常数与下列因素中的( )无关。

化工基础练习题(附答案)

化工基础练习题(附答案)

化工基础练习题(附答案)一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、下列化合物中不溶于水的是()。

A、乙醇B、乙酸乙酯C、乙胺D、醋酸正确答案:B2、反应2A(g)↔2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是()。

A、加KB、减压C、减小E的浓度D、降温正确答案:D3、在气相色谱仪中,起分离作用的是()。

A、色谱柱B、净化器C、热导池D、气化室正确答案:A4、根据熵的物理意义,下列过程中系统的熵增大的是()。

A、气体在催化剂表面吸附B、盐酸溶液中的HC、水蒸气冷凝成水D、乙烯聚合成聚乙烯正确答案:B5、天然气的主要成分是()。

A、乙烷B、甲烷C、丁烷D、乙烯正确答案:B6、下列石油馏分中沸点最低的是()。

B、润滑油C、煤油D、重石脑油正确答案:D7、下列气体中是有机物的是()。

A、氢气B、一氧化碳C、甲烷D、氧气正确答案:C8、下列酸中能腐蚀玻璃的是()。

A、氢氟酸B、盐酸C、硝酸D、硫酸正确答案:A9、工业上所谓的“三酸两碱”中的两碱通常是指()。

A、氢氧化钠和碳酸氢钠B、氢氧化钠和氢氧化钾C、氢氧化钠和碳酸钠D、碳酸钠和碳酸氢钠正确答案:C10、体积为1L的干燥烧瓶中用排气法收集HCl后,测得烧瓶内气体对氧气的相对密度为182。

用此烧瓶做喷泉实验,当喷泉停止后进入烧瓶液体的体积是()。

A、1LB、3/4LC、1/2LD、1/4L正确答案:B11、下列属于可再生燃料的是()。

A、天然气B、石油D、煤正确答案:C12、区别庚烷和甲苯可采用哪种试剂()。

A、浓盐酸B、溴水C、氯水D、高锰酸钾正确答案:D13、下列物质中,由于发生化学反应而使酸性高锰酸钾褪色,又能使溴水因发生反应而褪色的是()。

A、乙烯B、乙烷C、苯D、甲苯正确答案:A14、实验中除去烷烃中的少量烯烃可以采用哪种试剂()。

A、浓盐酸B、浓硫酸C、硝酸D、磷酸正确答案:B15、讨论实际气体时,若压缩因子Z>1,则表示该气体()。

化工基础考试模拟题+答案

化工基础考试模拟题+答案

化工基础考试模拟题+答案一、单选题(共43题,每题1分,共43分)1.在只含有C1-和Ag+的溶液中,能产生AgCl沉淀的条件是()。

A、离子积>溶度积B、离子积<溶度积C、离子积:溶度积D、不能确定正确答案:A2.关于正催化剂,下列说法中正确的是()。

A、增加反应的活化能,使正反应速率加快B、增加正反应速率,降低逆反应速率C、提高平衡转化率D、降低反应的活化能,增大正、逆反应速率正确答案:D3.物质的导热系数,一般来说,金属的导热系数()A、较小B、最小C、较大D、最大正确答案:D4.国内试剂标准名称为优级纯的标签颜色为()。

A、绿色B、棕黄色C、蓝色D、红色正确答案:A5.通常用()作判据来判断化学反应进行的方向。

A、熵B、焓C、热力学能D、吉布斯函数正确答案:D6.对可逆反应来说,其正反应和逆反应的平衡常数间的关系为()。

A、二者正、负号相反B、二者之和为1C、相等D、二者之积为1正确答案:D7.下列属于可再生燃料的是()。

A、天然气B、石油C、柴草D、煤正确答案:C8.化学反应速率随反应浓度增加而加快,其原因是()。

A、活化能降低B、反应速率常数增大C、活化分子数增加,有效碰撞次数增大D、以上都不对9.下列不属于水解反应的是()。

A、乙烯在硫酸作用下与水反应B、乙酸乙酯在硫酸溶液里反应C、油脂的皂化反应D、卤代烃与氢氧化钠的水溶液反应正确答案:A10.输送浓硫酸的喷射器为了防腐,内壁可采用以下哪种材料?()。

A、环氧树脂B、有机玻璃C、耐酸陶瓷D、聚乙烯塑料正确答案:C11.氮气的键焓是断开键后形成下列哪一种物质所需要的能量()。

A、氮蒸气B、氮原子C、氮离子D、氮分子正确答案:B12.分子组成和相对分子质量完全相同,但分子结构不同,因而性质不同的物质叫()。

A、同系物B、同系列C、同族物D、同分异构体13.聚丙烯腈主要用作()。

A、塑料B、合成橡胶C、合成纤维D、天然橡胶正确答案:C14.氧和臭氧的关系是()。

南京工业大学化工原理实验答案

南京工业大学化工原理实验答案

实验一1.以水做介质所测得的λ~ Re 关系能否适用于其它流体 ? 如何应用可以用于牛顿流体的类比,牛顿流体的本构关系一致。

应该是类似平行的曲线,但雷诺数本身并不是十分准确,建议取中间段曲线,不要用两边端数据。

雷诺数本身只与速度,粘度和管径一次相关,不同流体的粘度可以查表.2在不同设备上 ( 包括不同管径 ) ,不同水温下测定的λ~ Re 数据能否关联同一条曲线?.一次改变一个变量,是可以关联出曲线的,一次改变多个变量时不可以的。

3流体流动阻力测定实验中,如何检验测试系统内的空气是否已经被排除干净?将阀2、3、4、5、6打开,观察管路出口的水是否均匀流出,如果出口处水流均匀且没有突突声,则空气已排尽。

4对装置作排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的流量调节阀看你要测定的是什么啊,不关闭就会产生一定的背压力,对前面而言就是有一定的阻力啊5如果测压口,孔边缘有毛刺或安装不垂直,对静压的测量有何影响?没有影响.静压是流体内部分子运动造成的.表现的形式是流体的位能.是上液面和下液面的垂直高度差.只要静压一定.高度差就一定.如果用弹簧压力表测量压力是一样的.所以没有影响.实验二1测定离心泵特性曲线的意义有哪些?2.试从所测实验数据分析离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?3.启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么?4.为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流量?5.泵启动后,出口阀如果不开,压力表和真空表读数如何变化?为什么?6.正常工作的离心泵,在其进口管路上安装阀门是否合理?为什么?7.试分析,用清水泵输送密度为1200Kg/m^3的盐水,在相同流量下你认为泵的压力是否变化?轴功率是否变化?1、特性曲线主要是用于选泵使用,不同曲线会极大影响泵的效率,泵并联运行也需要性能曲线,合理配备水泵的台数。

2、关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门意味着扬程极小,这意味着电机功率极大,会烧坏电机。

南京工业大学化工原理试题及解答

南京工业大学化工原理试题及解答

1 在滞流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的__次方成正比,在湍流区颗粒的沉降速度与颗
粒直径的__次方成正比。
2 相对挥发度α=1,表示不能用
分离,但能用
分离。
3 流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是
型曲线,其管中心最大流速为平
均流速的
倍,摩擦系数λ与 Re 的关系为

4 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生
3 (15 分)如图所示,用泵将水从贮槽
送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,
输送管路尺寸为φ83×3.5mm,泵的进出
口管道上分别安装有真空表和压力表,
真空表安装位置离贮槽的水面高度 H1 为 4.8m,压力表安H 装位置离贮槽的水面
高度 H2 为 5m。当输水量为 36m3/h 时,
进水管道全部阻力损H失2 为 1.96J/kg,出水 管道全部阻力损失为 4.9J/kg,压力表读 数为 2.452×105Pa,H泵1 的效率为 70%,
3 已知 SO2 水溶液在三种温度 t1、t2、t3 下的亨利系数分别为 E1=0.0035atm、E2=0.011atm、
E3=0.00625atm,则__ _
A t1<t2
B t3>t2
C t1>t2
D t3<t1
4 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,
6 吸收塔的设计中,若填料性质及处理量(气体)一定,液气比增加,则传质推动力
,传
质单元数
,传质单元高度
,所需填料层高度

A 增大
B 减小
C 不变
D 不能判断
7 已知湿空气的下列___参数,利用 H-I 图可以查得其它未知参数。
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第六章习题1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压kPa温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压 kPa 113.7 10.0 7.70 117.8 11.99 9.06 114.6 10.4 7.94 118.6 12.43 9.39 115.4 10.8 8.2 119.4 12.85 9.70 116.3 11.19 8.5 120.0 13.26 10.0 117.0 11.58 8.76试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。

此物系为理想物系。

t0C p A0kPa p B0kPa x A x B113.7 10.0 7.70 1.0 1.0114.6 10.4 7.94 0.837 0.871115.4 10.8 8.2 0.692 0.748116.3 11.19 8.5 0.558 0.624117.0 11.58 8.76 0.440 0.509117.8 11.999.06 0.3210.385118.6 12.43 9.39 0.201 0.249119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122120.0 13.26 10.0 0.000 0.000 2)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。

t0C 113.7 114.6115.4116.3117.117.8118.6119.4120.1.29 9 1.311.3171.3161.3221.3231.3241.3251.326t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0x i 1.0 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.0952y i 1.0 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122最大误差=3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。

问:总压为60mmHg(绝压)时,A与B的沸点各为多少℃?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。

此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率?4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p0的单位是mmHg,t的单位是℃。

试计算总压为850mmHg(绝压)下含苯25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡点。

5)试计算总压为760mmHg(绝压)下,含苯0.37、甲苯0.63(摩尔分率)的混合蒸汽的露点。

若令该二元物系降温至露点以下3℃,求平衡的汽、液相摩尔之比。

6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占2%,苯与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为760mmHg(绝压)。

若维持压强不变,令此三元物系降温至95℃,求所得平衡汽相的组成。

A、B组分均服从拉乌尔定律。

已知95℃时,。

设X A0.38 0.378 0.377 0.376算得的X‘A0.324 0.352 0.363 0.3737)常压下将含苯(A)60%,甲苯(B)40%(均指摩尔百分数)的混合液闪蒸(即平衡蒸馏),得平衡汽、液相,汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率(1-q)为0.30。

物系相对挥发度α=2.47,试求:闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。

若改用简单蒸馏,令残液浓度与闪蒸的液相浓度相同,问:馏出物中苯的平均浓度为多少?提示:若原料液、平衡液、汽相中A的摩尔分率分别以x f、x、y表示,则存在如下关系:。

8)某二元物系,原料液浓度x f=0.42,连续精馏分离得塔顶产品浓度x D=0.95。

已知塔顶产品中易挥发组分回收率η=0.92,求塔底产品浓度x w。

以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。

9)某二元混合液含易挥发组分0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离,塔顶产品浓度x D=0.96,塔底产品浓度x w=0.025(均为易挥发组分的摩尔分率),设满足恒摩尔流假设。

试计算塔顶产品的采出率D/F。

若回流比R=3.2,泡点回流,写出精馏段与提馏段操作线方程。

10)某二元混合物含易挥发组分0.24,以热状态参数q=0.45的汽、液混合物状态进入连续精馏塔进行分离。

进料量为14.5kmol/h,塔顶产品浓度x D=0.95,塔底产品浓度x w=0.03。

若回流比R=2.8,泡点回流,提馏段L’/V’为多少?试计算塔顶全凝器的蒸汽冷凝量及蒸馏釜的蒸发量。

以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。

11)用常压精馏塔连续分离苯和甲苯混合液。

进料中苯的摩尔分率为0.30。

操作条件下苯的汽化潜热为355kJ/kg。

试求以下各种情况下的q值:①进料温度为25℃;②98.6℃的液体进料;③98.6℃的蒸汽进料。

苯~甲苯体系在常压下的部分汽液平衡数据如下:温度t,℃110.6 102.2 98.6 95.2液相组成,x 0.000 0.200 0.300 0.397汽相组成,y 0.000 0.370 0.500 0.618解:①原料液的汽化潜热r m= 0.30380kJ/(1kg/78kg/mol)+= 8892+22862 = 31754 kJ/mol由附表可知 x f = 0.30时,液体的泡点为98.6℃,则平均温度℃= 334.95 K查教材附录得61.8℃下苯和甲苯的比热为1.84kJ/(kg K),故原料液的比热为:C p = 1.840.378+1.840.792= 161.552 kJ/(kmol K)∴②属饱和液体进料q2 = 1③属饱和蒸汽进料q3 = 0。

12)已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料,操作线方程分别如下:精馏线提馏线试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。

解:由精馏线得:,R = 2.500由提馏线得:,x D = 0.9499≈0.950提馏线斜率,得 F = 1.5D提馏线截距,,得 x W = 0.04由 Fx F = Dx D+Wx W得:= 0.64713)用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物,进料量为100kmol/h,进料中甲醇的摩尔分率为0.10,以饱和蒸汽形式连续进入塔底。

要求塔顶产品中甲醇含量为0.90,塔釜产品中甲醇含量为0.05。

试求:①该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比;②塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。

解:①Fx f = Dx D+(F-D)x Wkmol/hV = F = 100 kmol/h由 V = (R+1)D 得②塔顶全凝器蒸汽冷凝量V = 100 kmol/h14)以连续精馏分离正庚烷(A)与正辛烷(B)。

已知相对挥发度α=2.16,原料液浓度Z f=0.35(正庚烷的摩尔分率,下同),塔顶产品浓度x D=0.94,加料热状态q=1.05,馏出产品的采出率D/F=0.34。

在确定回流比时,取。

设泡点回流。

试写出精馏段与提馏段操作线方程。

15)承第14题,按最佳加料板位置加料,试用作图法求总理论板数,并指明加料板的序号。

解:又作图知,总理论板数为13.4块,第7块为加料板。

(图略)16)承第14题,试用逐板计算法计算离开塔顶第2块塔板的液体浓度x2。

解:17)承第14题,试用快速估算法计算总理论板数和确定加料板序号。

解:(1)总理论板数(2)精馏段理论板数18)以常压操作的连续精馏塔分离“乙醇~水”溶液。

原料液含乙醇0.10(摩尔分率,下同),进料热状态q=1.10,塔顶产品浓度0.80,釜液浓度0.001。

塔顶用全凝器,泡点回流,塔底用蒸馏釜,间接加热,操作回流比为最小回流比的2.0倍。

试用作图法求总理论板数和确定加料板序号。

解:根据教材附录数据作“y-x”图19)已知塔顶、塔底产品及进料组成中苯的摩尔分率分别为:x D=0.98,x W=0.05,x F=0.60,泡点进料和回流,取回流比为最小回流比的1.5倍,体系的相对挥发度为2.47。

试用捷算法计算苯和甲苯体系连续精馏理论塔板数。

解:∵ q = 1 ∴ x e = x f = 0.6R = 1.5R min= 1.5×1.03 = 1.55查吉利兰图得:由芬斯克方程得:则 N = 14.3,取 N T = 1520)用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物。

已知原料中甲醇的摩尔分率为0.35,进料量为100kmol/h,泡点进料。

塔顶馏出液中甲醇含量为0.95,塔底产品中甲醇浓度为0.04。

操作回流比为1.5,泡点回流,间接蒸汽加热。

用作图法求完成分离任务所需的理论塔板数,并计算甲醇的回收率和塔釜蒸发量。

解:甲醇回收率由教材附录查得CH3OH~H2O的VLE数据,在x~y图上作出平衡曲线。

精馏线截距为由(0.95,0.95)和(0,0.38)作出精馏线由q = 1和(0.35,0.35)作出q线连接(x w,x w)和q线与精馏线的交点得提馏线,作图得理论板数N T = 7块,加料位置为第5块理论板。

kmol/h∵q = 1-0 = ,故 kmol/h21)在用作图法求理论板数时,可能遇到局部区域平衡线与操作线均为直线且两直线甚靠近,不易求准梯级数的情况。

设平衡线为,操作线为,(K、C、a、b均为常数),试推导由操作线上x0至x N所需理论板数N的数学解析式。

22)在某二元混合物连续、基本型精馏操作的基础上,若进料组成及流量不变,总理论板数及加料板位置不变,塔顶产品采集比D/F不变。

试考虑在进料热状态参数q增大,回流比R不变的情况下x D、x W和塔釜蒸发量的变化趋势。

只需定性分析。

23)以连续精馏塔分离某二元混合物。

塔顶采用全凝器。

已知:x D=0.90,D=0.02kmol/s,回流比R’=2.5,在操作中回流液有一定程度过冷。

已知回流液体泡点为83℃,汽化潜热r=3.2×104kJ/kmol,该液体比热C P=140kJ/(kmol·℃),但回流液温度为75℃。

试求精馏段操作线方程。

解:24)以连续精馏塔分离某二元混合物。

进料x f=0.50(摩尔分率,下同),q=1,塔顶产品D=50kmol/h,x D=0.95,塔顶馏出液中易挥发组分回收率η=0.96。

塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。

分凝器液体泡点回流。

已知回流液浓度x0=0.88,离开第一块塔板的液相浓度x1=0.79。

塔底间接蒸汽加热。

塔板皆为理论板,相对挥发度α为常数。

试求:①加料流量F;②操作回流比是R min 的倍数;③精馏段、提馏段气相流量。

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