吸 收 与 蒸 馏 习 题

吸 收 习 题

1.由本章表3—1知，在20℃和0.1013MPa 下，CO 2在水中的溶解度为0.878 m 3(标准)／m 3(H 2O)。设 CO 2

在水中溶解时符合亨利定律，所得溶液的密度近于1000kg ·m -3，试求溶解度系数、亨利系数和相平衡系数。若将CO 230％的混合气体在该条件下通入浓度为0.66 kg ·m -3的CO 2水溶液中，问能否进行吸收?如果能，则在长时间通气后，溶液的最终浓度是多少?

2. 工业生产环氧乙烷时，需用水作吸收剂吸收反应器出来的混合气中的环氧乙烷。已知该气体含0.738%环氧乙烷，试计算每100kg 水能吸收多少kg 的环氧乙烷。已知操作条件下，亨利系数为45

3.82kPa 。

3. NH 3溶解于水为稀溶液时，符合亨利定律。拟在温度15℃时用水吸收混合气体中的NH 3，设备内压力为0.1 MPa ，7.640=H kmol ·m -3·MPa -1，28.0=y

k

mol ·m -2·s -1，25.5=x k mol · m -2· s -1。

求吸收总传质系数y K ，液膜阻力、气膜阻力占总阻力的百分数。

4. 在0.1013 MPa 和一定的温度下，用水吸收含SO 2 12％的混合气体以制备SO 2水溶液。吸收塔处理的混合气体流量为360m 3(标准)·h -1，吸收率%96=η

。若在操作条件下SO 2的溶解度系数为11.45

kmol ·m -3·MPa -1，水的用量为最小用量的1.5倍，求实际水的用量及所得水溶液的浓度。

5. 在填料吸收塔内用清水逆流处理含丙酮6％的空气—丙酮混合气，要求丙酮的回收率为98％。已知混合气流量为1400 m -3·h -1（标准），体系的气液平衡关系可用X Y 68.1=表示，经吸收后出塔液的丙酮摩尔比为0.0234，试求水用量、平均推动力m Y ∆和气相传质单元数OG N 。

6. 在温度27℃和压力0.1MPa 下，用三乙醇胺水溶液吸收石油炼厂气中的H 2S ，气体中H 2S 的含量为0.03 kmol(H 2S)／kmol(惰性气体)。通过吸收要求将90％H 2S 除去，已知此物系的气液平衡关系为X Y 2=，塔顶吸收剂中不含H 2S ，塔底H 2S 的含量为0.013 kmol(H 2S)／kmol(吸收剂)，进塔惰性气体的流量为40kmol ·h -1，空塔气速为0.34m ·s -1，036.0=a K Y kmol ·m -3·s -1。求①塔的直径；②塔的平均推动力和传质单元数；③填料层高度。

7. 拟在填料层高度为11m 的吸收塔内用清水逆流处理含溶质4％的混合气，要求吸收率为98％。混合气入塔流量为0.04 kmol ·m -2·s -1，吸收剂流量为0.046 kmol ·m -2·s -1。已知操作条件下气液平衡关系为

x y 8.0=，气相总体积吸收系数071.0=a K Y kmol ·m -3·s -1。问该塔能否满足要求？

蒸 馏 习 题

1.采用精馏操作分离正庚烷—正辛烷混合物，精馏塔的塔底压力为101.7kPa ，塔顶压力为100.6kPa 。已知正庚烷（A ）和正辛烷（B ）的饱和蒸气压为：

如果正庚烷—正辛烷混合物服从拉乌尔定律和道尔顿分压定律，试求:

(1)塔底温度分别为115℃和120℃时，塔底液体组成。 (2) 塔顶温度分别为100℃和105℃时，塔顶镏出物组成。

2.设正庚烷—正辛烷混合液可视为理想混合液，根据上题所给数据，计算在101.3kPa 下，气液平衡组成，并分别绘出y x t

--相图和x y -相图。

3.求不同温度下正庚烷与正辛烷的相对挥发度，用平均挥发度求平衡时的气相组成y 与液相组成x

的关系，并与前题的计算结果进行比较。

4. 在连续精馏塔内每小时精馏含乙醇10%（质量，下同）的水溶液2000kg 。要求塔顶馏出液中乙醇含量为96%，塔底釜残液中含乙醇2%，保持回流比4=R ，试求回流量。

5.已知连续精馏塔的操作线方程式为 精馏段 263.0723.0+=x y 提镏段 0187.025.1-=x y

若泡点进料，试求原料液、馏出液及塔底釜残液的组成及回流比。

6. 原料液于泡点下进料，组成6.0=F x ，流量为152 kmol/h 。相对挥发度3=α。要求9.0=D x ，02.0=W x ，1=R 。试求（1）精馏塔顶、塔底产品的流量及塔顶轻组分的回收率；（2）最小回流比min R ；（3）离开第三块理论板的液相组成。

7.常压下在连续精馏塔中分离甲醇水溶液，已知4.0=F x ，精馏段和提馏段的操作线方程分别为 361.063.0+=x y

00966.0805.1-=x y

试求q 值和回流比。

8. 将含苯0.5（摩尔分率,下同）的苯－甲苯混合液，在连续精馏塔中进行分离。要求塔顶回收99.5%的苯，釜残液中含苯小于0.02。饱和液体进料，回流比0.3=R ，相对挥发度45.2=α。试求理论塔板数。若全

塔效率为60%，求实际塔板数。