化学工程基础第三章作业答案
化学第三章习题解答

第三章习题4、解:此为恒压过滤。
根据恒压过滤方程222e V V V K A τ+= 由已知条件得:11223310m in ,4;20m in ,6;30m in ,?V L V L V τττ======将各数据代入方程得:216810e V K A += ①2361220e V K A += ②22230e V V V K A += ③ 根据方程①、②可求出221124m in e V LK A L -==⋅代入③式可解得37.54V L =由题意知再过滤10min 可得滤液量为7.54-6=1.54L11、解:①查得20℃下水的物性为:33998.2, 1.00510kg m P a s ρμ--=⋅=⨯⋅假设沉降处于斯托克斯区,沉降速度可用斯托克斯公式来计算。
()()()2624330109.812600998.27.8210/1818 1.00510p s d g v m sρρμ---⨯⨯⨯--===⨯⨯⨯校核雷诺数:64330107.8210998.20.02321.00510p d v R e ρμ---⨯⨯⨯⨯===<⨯故假设成立。
②查得20℃下空气的物性为:361.205,18.210kg m P a s ρμ--=⋅=⨯⋅假设沉降处于斯托克斯区,沉降速度可用斯托克斯公式来计算。
()()()262630109.812600 1.2050.07/181818.210p s d g v m sρρμ--⨯⨯⨯--===⨯⨯校核雷诺数:6630100.07 1.2050.139218.210p d v R e ρμ--⨯⨯⨯===<⨯故假设成立。
14、①解:沉降速度为1800/36000.167/2 1.5Vq v m s A ===⨯底假定沉降在斯托克斯区,,43.2p m in d m μ===校核雷诺数:6643.2100.1670.9460.312221.910p d v R e ρμ--⨯⨯⨯===<⨯故假设成立。
工程化学基础练习题答案

⼯程化学基础练习题答案-OH、-CHO、-COOH、-NH2、-SO3H等,亲⽔基团是指与⽔有较⼤亲和⼒的原⼦团??绪论1.两相(不计空⽓);⾷盐溶解,冰熔化,为⼀相;出现AgC?l ,⼆相;液相分层,共三相。
2.两 ?态,五个相: Fe(s),FeO(s),(s),(s),H2O(g)和H2(g)(⼀个相?)。
3. 1.0 mol。
4. m(CaO) =532.38kg,m(CO2) =417.72kg。
5. 4 mol。
6.消耗掉1 molH2?,⽣成1 molH2?O。
第⼀章第⼀节1.?。
2.化 ?10 ; ? 分⼦化 ?物。
3. 尼龙66:化 ?9 ,分?⼦化物。
⼆基 ? :化 ?10 ,有 ? 分⼦化 ?物。
AAS :化 ?10?ABS,分?⼦化物。
4.( CH2-CH )n--的节、 ?是CH2-CH,度是n?。
有两个节?:,两个节成?⼀个 ?, 的 ? 度是2n?。
5. 物化 ?名称⼼体位体位原⼦位数K[Pt(NH3)Cl3] 三⼀ ?铂(Ⅱ)酸钾Pt(Ⅱ) NH3,Cl-N,Cl 4 Na2[Zn(OH)4] 四羟锌(Ⅱ)酸钠Zn(Ⅱ)—OH O 4[Ni(en)3]SO4 酸三⼆? 镍(Ⅱ) Ni(Ⅱ) en N 6 [Co(NH3)5Cl]Cl2⼆化⼀ ?五钴(Ⅲ) Co(Ⅲ) NH3,Cl-N,Cl 6 Na[CaY] ⼆四 ?酸钙(Ⅱ)酸钠Ca(Ⅱ) Y4-O,N 6 6. 13?~17 。
第⼆节1. MgO>CaO>CaF2,理由略。
2. :钠化物是?离⼦晶体,?化物为分?⼦晶体。
>SiF4,理由略。
4. (1)熔由 ?低为>CCl4因为BaC?l2为典型的离⼦晶体?,熔较;和AlCl?3 为过渡型晶体与FeCl ?3⽐较,为低价态,Al3+与Fe3+⽐化⼒ ?⼤,能使AlC?l3⽐C l3 偏分⼦晶?体, 熔低?;CCl4则为典型的分?⼦晶体,熔低。
化学工程基础 (武汉大学 著) 课后习题答案第三章

更
duρ 0.0254 × 10 × 0.56 = = 12369 μ 0.0115 × 10 −3
故
Cpμ 2.5 × 10 3 × 0.0115 × 10 −3 = = 0.706 λ 0.0407 0.0407 λ α = 0.023 Re 0.8 Pr 0.4 = 0.023 × (12369) 0.8 × 0.706 0.3 = 62.4 W ⋅ m−2 ⋅ K−1 de 0.0254
WW
.a
id
火砖
cn
1、平壁炉的炉壁由三种材料组成,其厚度和导热系数列于本题附表。 习题 1 附表
A
m2
= 2πrm2L = 2 × 3.14 × 0.038 × 1 = 0.239m2
保温灰层内半径r3=0.055mm,外半径r4=0.085mm r
m3
=
案
故 Am2=2Am1 (Am=πdm ⋅ L) Δt Δt Δt 互换前: φ = = = δ δ2 δ δ δ1 2 + + λ Am λ1Am1 1 λ1Am1 λ 2 Am 2 λ ⋅ 2 Am 1 1 1 2 1
答
案
网 :W
WW
.a
40°C 20°C
查图得温度校正系数ϕA=0.97 所以 Δtm = ϕA ⋅ Δt′m = 0.97 × 53.1 = 51.5°C
多
石棉层内半径r2=25mm,外半径r3=55mm r3 > 2 ,需按对数平均求传热面积 r2 r
m2
更
案
A
m1
欢
= 2πrm1L = 2π(0.025 + 0.02)/2 × 1 = 0.1413m2
=
0.055 − 0.025 = 0.038m 0.055 ln 0.025
工程化学(高等教育)新版答案

• 由PVN2=PN2V计算得出初始压力P=75 kPa,
• 由Pv=nRT, 有P1/T1=P2/T2 计算得出P=243.1 kPa
1
第二章习题答案
• 1.是非题 (1) (-);(2)(-);(3)(-);(4)(-)(5)(-)(6)(+) • 2.选择题: (1) (c);(2)(d)(3)(a)(4)(c)(5)(d) • 4.(1)W=-3.1kJ;(2) △U =37.53kJ • 5.(1)9.73kJ;(2)0;(3)8.11kJ;(4)0 • 6. 17.86 kJ.mol-1; • 7. -16.7 kJ.mol-1. • 10.(1)-1366.8kJ.mol-1; • 11.(1)-153.89 kJ.mol-1;
3. xN2=0.41,Xo2=0.59; pN2=41kPa,po2=59kPa; VN2=2.05,Vo2=2.95;
5. 解: 由Pv=nRT, 以及分压的概念,得出混合气体
PO2:PN2=3:1
• 由P总= PO2+ PN2=150kPa, 计算 PO2=112.5kPa, PN2=37.5 kPa,
• 解:中和稀释后混合液是缓冲体系.其中 • cHA=(0.05×0.1-0.02×0.1)/0.1=0.03
cA-=(0.02×0.1)/0.1=0.02 pH=-lgka-lg[cHA / cA-] 5.25= -lgka -lg0.03/0.02→ka=10-5.426=3.75×10-6
15
16.(1) △rGm θ =576.3 kJ/mol﹥0,反应不能自发进行. (2) △rHm θ(298.15)= 682.5 kJ/mol ,
△rSm θ(298.15k)=0.356 KJ/K.mol 反应温度大于1917K自发进行 (3) △rGm θ (1173.15)= 264.8 kJ/mol, K θ =e-27.15=1.62×10-12
工程化学习题(第3章)

工程化学习题(第三章)一.选择题1.弱酸性水溶液中的氢离子浓度可表示为()A 14-P OHB K W/P OHC 10POH-14D 1014-POH2.某二元弱酸H2A的K a1=6×10-8,K a2=8×10-14,若某浓度为0.05mol/L,则浓液中的A2-约为()A 6×10-8 mol/LB 8×10-14 mol/LC 3×10-8 mol/LD 4×10-14 mol/L3.将0.1 mol/L下列溶液加水(稀释)1倍后,P H变化最小的是()A HClB H2SO4C HNO3D HAc4.在0.1 mol/L氨水中加入等体积的0.1 mol/L下列溶液后,使混合溶液的P H最大则应加入()A HClB H2SO4C HNO3D HAc5.在HAc-NaAc组成的缓冲溶液中,若C(HAc)>C(Ac-),则该缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为()A抗酸能力>抗碱能力 B.抗酸能力<抗碱能力 C.抗酸碱能力相同 D.无法判断6.下列离子中碱性最强的是()A CN-B AC-C NO2-D NH4+7.不是共轭酸碱对的一组物质是()A NH3、NH2-B NaOH、Na+C HS-、S2-D H2O、OH-8.H2AsO4-的共轭碱是()A H3AsO4 B.HAsO42- C.AsO43- D.H2AsO3-9.下列物质中,既是质子酸,又是质子碱的是()A OH-B NH4+C S2-D PO43-10.已知相同浓度的盐NaA、NaB、NaC、NaD的水溶液P H依次增大,则相同浓度下的下列稀酸中电离度最大的是()A HDB HBC HCD HA二.填空题1.将下列物质按碱性由强至弱排列为_______________________H2PO4-、HSO4-、OH-、HAc、H2O、NH3、HPO42-2.下列溶液中各物质的浓度均为0.1 mol/L,则按P H由大到小排列的次序:_______①NH4Cl和NH3.H2O混合溶液②NaAc和HAc混合溶液③HAc ④NH3.H2O ⑤HCl ⑥NaOH1.在0.1 mol/L NH3.H2O溶液中加入NH4Cl固体,则NH3.H2O的浓度_________,电离度_________,P H将__________,电离常数__________。
化工基础(第三版)第三四章课后题答案(上海师范大学_福建师范大学_主编)

传 热1、a 、散热速率:29606.024.09.024.060700m W t A =+-=∆=Φ∑λδ交界面温度:℃44424.09.0960700/1112=-=Φ-=δλAt tb 、23606.024.009.01.09.024.060700m W t A =++-=∆=Φ∑λδ2、根据,()t t A -'=Φ1α 炉气温度:℃73230960700/1=+=Φ+='αA t t 外界温度:℃122096060/233=-=Φ-='αA t t3、各层砖的热阻:24.00.124.0111===λδR 22222667.615.0δδλδ===R267.09.024.0333===λδR3343221131λδλδλδt t t t -=+-,267.060150667.624.01507002-=+-δ632.190267.0550667.624.02==+δ,∴m 21.02=δ4、设交界面温度为t()()30803021-=-=Φδλδλt ∴℃230305050200305021=+⨯=+⨯=δδt5、求散热速率()m Wd d t ln n n 49088.0128.0ln 05.01048.0088.0ln 15.01042.0048.0ln 4513012014.32ln 121=++-⨯⨯=∆=Φ∑+λπ求界面温度,设管外壁温度仍=30℃不变。
℃1201097.2249120ln 1231212≈⨯⨯-=Φ-=-πλπd d l t t ℃+(5.88)04.41097.2(249120)ln 1ln 12323212113=+⨯-=Φ-=-πλλπd d d d l t t 求散热速率, (只包石棉40mm ,管外壁温度仍=30℃不变。
)()()m W d d t t l n n n 4.86048.0128.0ln 15.01042.0048.0ln 4513012014.32ln 12141=+-⨯⨯=-=Φ∑+λπ求散热速率, (只包软木40mm ,管外壁温度仍=30℃不变)。
工程化学基础第三版第三章课后思考题答案

工程化学基础第三版第三章课后思考题答案1、薄层吸附色谱中的Rf的大小说明了吸附程度的大小,吸附力越大,则Rf()[单选题] * A越大B越小(正确答案)C越接近1D越接近02、中药厚朴中含有的厚朴酚是()[单选题] *A双环氧木脂素类B联苯环辛烯型木脂素类C环木脂内酯木脂素类D新木脂素类(正确答案)3、与水不分层的溶剂是()[单选题] *A正丁醇B石油醚C三氯甲烷D丙酮(正确答案)4、E何首乌生物碱沉淀反应的条件是()[单选题] *A酸性水溶液(正确答案)B碱性水溶液C中性水溶液D盐水溶液5、从香豆素类的结构看,香豆素是一种()[单选题] *A内酯(正确答案)B羧酸C酰胺D糖6、以下哪种方法是利用成分可以直接由固态加热变为气态的原理()A [单选题] * A升华法(正确答案)B分馏法C沉淀法D透析法7、香豆素与浓度高的碱长时间加热生成的产物是()[单选题] *A脱水化合物B顺式邻羟基桂皮酸(正确答案)C反式邻羟基桂皮酸D醌式结构8、不属于木脂素类化合物的物理性质的是()[单选题] *A一般没有挥发性B有光学活性C易溶于有机溶剂D有色晶体(正确答案)9、南五味子保肝的主要效药效成分是()[单选题] *A蒽醌B香豆素C黄酮D木脂素(正确答案)10、纸色谱是分配色谱中的一种,它是以滤纸为(),以纸上所含的水分为固定相的分配色谱。
()[单选题] *A固定相B吸附剂C展开剂D支持剂(正确答案)11、在分配色谱中,属于反相色谱的是()[单选题] *A固定相的极性大于流动相B固定相的极性小于流动相(正确答案)C固定相的极性等于流动相D以上都不是12、连续回流提取法在实验室用的装置为()[单选题] *A氏提取器(正确答案)B回流装置C蒸馏装置D分液漏斗13、萃取法是利用混合物中各成分在两相溶剂中的分配.系数不同而到达分离的方法,所谓两相溶剂是指()[单选题] *A两种相互接触而又不相溶的溶剂(正确答案)B两种不相互接触而又互相溶的溶剂C两种不相互接触而又不相容的溶剂D两种互相接触而又互相溶的溶剂14、碱水提取芦丁时,若PH过高会使()[单选题] *A产品质量降低B产品收率降低(正确答案)C苷键水解断裂D内酯环开环15、下列哪个中药中含有机酸()[单选题] *A金银花(正确答案)B大黄C黄芩D乌头16、属于倍半萜的化合物是()[单选题] *A龙脑B莪术醇C薄荷醇D青蒿素(正确答案)17、苯丙素类的基本母核是具有一个或数个()单元的天然化合物()[单选题] * AC6-C3基团(正确答案)BC6-C6基团CC5-C3基团DC8-C8基团18、即有一定亲水性,又能与水分层的是()[单选题] * A正丁醇B乙酸乙酯C二者均是(正确答案)D二者均非19、在简单萃取法中,一般萃取几次即可()[单选题] * A3~4次(正确答案)B1~2次C4~5次D3~7次20、下列化合物中具有强烈天蓝色荧光的是()[单选题] * A七叶内脂(正确答案)B大黄素C麻黄碱D大豆皂苷21、单萜和倍半萜在化学结构上的明显区别是()[单选题] *A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同22、以芦丁为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A葛根B黄芩C槐花(正确答案)D陈皮23、以下黄酮类化合物中,以离子状态存在的是()[单选题] *A黄酮B花色素(正确答案)C二氢黄酮D查耳酮24、除了能够沉淀有羧基或邻二酚羟基成分,还能沉淀一般酚羟基成分的是()[单选题] *A碱式醋酸铅(正确答案)B中性醋酸铅C酸碱沉淀法D以上都不对25、能溶于水的生物碱是()[单选题] *A莨菪碱B小檗碱(正确答案)C长春新碱D长春碱26、以杜鹃素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] * A满山红(正确答案)B黄芩C槐花D陈皮27、香豆素衍生物最常见的羟基取代位置是()[单选题] *AC7位(正确答案)BC5位CC3位DC6位28、与明胶反应生成沉淀的成分是()[单选题] *A强心苷B皂苷C有机酸D鞣质(正确答案)29、有机溶剂提取液的浓缩采用的装置是()[单选题] * A分馏装置B回流装置C蒸馏装置(正确答案)D索氏提取器30、萜类化合物在化学结构上的明显区别是()[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同。
化学工程基础填空及习题答案(武汉大学)

项目一流体流动与输送一、填空1.流体的输送方式有高位槽送料、输送机械送料、压缩气体送料、真空抽料。
2.高位槽送料是利用容器、设备之间的位差,将处在高位设备内的液体输送到低位设备内的操作。
3.压缩气体送料一般采用压缩空气或惰性气体代替输送机械来输送物料,是一种由低处向高处送料的情况。
4.真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现流体输送的操作。
5.影响气体密度的因素有温度和压力,气体密度随压力的增大而增大,随温度的减小而减小。
6.压力的三种表示方法是绝对压力、表压和真空度。
测量压力的仪表通常有压力表、真空表、压力真空表。
7.流体流量分为体积流量和质量流量,常用来测量流体流量的仪表有转子流量计、孔板流量计、文丘里流量计等。
其中转子流量计必须垂直安装在管路上,而且流体必须下进上出。
8.通常情况下,用雷诺数来Re来判断流体的流动类型,当Re<2000时,流体总是做层流流动;当Re>4000时,流体总是做湍流流动;而当2000<Re<4000时,流体可能是层流也可能是湍流。
9.流体阻力的产生是因为流体具有黏性(内因)和流体的流动形态(外因)。
流体阻力分为直管阻力和局部阻力两种。
10.化工管路主要由管子、管件和阀件构成,也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等附件。
11.化工管路的连接方式主要有螺纹连接、法兰连接、承插式连接和焊接四种。
12.化工管路热补偿的主要方法有两种,即利用弯管进行的自然补偿和利用补偿器进行的热补偿。
13.离心泵的调节方式有改变阀门开度、改变叶轮的的转速和改变叶轮的直径三种,工业生产中最常用的是改变阀门开度,原因是简单方便。
14.离心泵在开车前要灌泵,目的是为了防止发生气缚现象。
操作过程中,无论是开车还是停车,出口阀门都要先关闭,但其原因不同,开车时是为了保护电动机,停车时是为了防止出口管路上的高压液体倒流入泵内打坏叶轮。
1.化工生产中,非均相混合物的分离过程常用于回收分散物质、净化分散介质、劳动保护和环境卫生等方面。
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第三章 传质分离过程3-2 正戊烷(T b = 36.1℃)和正己烷(T b = 68.7℃)的溶液可以认为是理想溶液,已知两个纯组分的饱和蒸汽压(汞压差计示数,mm )和温度(℃)的关系如下:正戊烷 0.2321065852.6lg 01+-=t p 正己烷 4.2241172878.6lg 02+-=t p 试计算该二组分溶液的气-液平衡关系(用y-x 函数关系表示)。
解: C t b 4.5227.681.36=+= 11.30.2324.521065852.60.2321065852.6lg 01=+-=+-=t p mmHg p 128001=64.24.2244.521172878.64.2241172878.6lg 02=+-=+-=t p mmHg p 44002=91.244012800201===p p α xx y 91.1191.2+= 3-3 已知正戊烷和正己烷的正常沸点,若不用相对挥发度的概念,该二组分溶液在p = 101.3kPa 时y-x 关系如何计算,请写出计算过程。
提示:以泡点方程和露点方程表示。
3-4 乙醇和甲乙酮是非理想溶液。
已知乙醇的正常沸点是78.3℃,甲乙酮的正常沸点是79.6℃,在常压时该二组分溶液有一个最低沸点74℃,共沸组分是乙醇和甲乙酮各占50%(摩尔百分数)。
已知乙醇和甲乙酮的饱和蒸气压(汞压差计示数,mm )和温度(℃)的关系如下:乙醇 7.2221554045.8lg 01+-=t p 甲乙酮 2161210974.6lg 02+-=t p 试作出该非理想二组分溶液的气液平衡相图。
解:设乙醇为A ,甲乙酮为B(1)求恒沸点的r74℃下:81.27.222741554045.87.2221554045.8lg 0=+-=+-=t p A mmHg p A 8.6410=80.2216741210974.62161210974.6lg 0=+-=+-=t p B mmHg p B 3.6330=∴ 184.18.6415.07605.00=⨯⨯==A A A A p x P y 总γ 20.13.6335.07605.00=⨯⨯==B B B A p x P y 总γ (2)求Margules 公式的端值常数[])(2lg 2A B x A x A B A -+=γ[])(2lg 2B A x B x B A B -+=γ[])(5.025.0184.1lg 2A B A -⨯+=[])(5.025.020.1lg 2B A B -⨯+=解得:A = 0.2934 B = 0.3167(3)求 00BA p p 取组分平均沸点 C t b 7926.794.78=+=89.27.222791554045.87.2221554045.8lg 0=+-=+-=t p A mmHg p A 8.7830=87.2216791210974.62161210974.6lg 0=+-=+-=t p B mmHg p B 2.7450=052.12.7458.78300==BA p p (4)按公式(a )求任一x A 时的γA 、γB ;并求B B A A p p γγα00/= 再按公式 AA A x x y )1(1//-+=αα求出若干组y A -x A ,列表作图。
3-6 用一连续精馏装置,在常压下分离含苯0.31(质量分数,下同)的苯-甲苯溶液,要求塔顶产品中含苯不低于0.98,塔底产品中含甲苯不低于0.988,每小时处理量为8716kg ,操作回流比为2.5。
试计算:(1)塔顶及塔底产品的摩尔流量;(2)精馏段上升的蒸气量及回流液量。
解:3464.09231.017831.07831.0=-+=f x 983.09298.017898.07898.0=-+=d x 0141.078988.0192988.078988.01=-+-=w x 15.8792)3464.01(783464.0=⨯-+⨯=f M1,10015.878716-⋅==h kmol q F n 100 = q n,D + q n,W100 ⨯ 0.3464 = 0.983q D + 0.0141q Wq n,D = 34.3kmol·h -1 q n,W = 65.7kmol·h -1q n,L = Rq n,D = 2.5 ⨯ 34.3 =85.75kmol·h -1q n,V = (R +1)q D = (2.5 +1) ⨯ 34.3 = 120 kmol·h -13-7 含苯0.45(摩尔分数)的苯—甲苯混合溶液,在101.3kPa 下的泡点温度为94℃,求该混合液在45℃时的q 及q 线方程。
此混合液的平均千摩尔热容为167.5kJ·kmol -1·℃-1,平均千摩尔气化焓变为30397.6kJ·kmol -1。
解:27.16.303976.30397)4594(5.167)(=+-⨯=∆∆+-=V VF b p H H t t c q q 线方程为127.145.0127.127.111---=---=x q x x q q y f 67.17.4-=x y3-9 在一连续常压精馏塔中精馏某一混合液,塔顶产品中易挥发组分的含量为0.96(摩尔分数,下同),塔底产品中易挥发组分的含量为0.03,已知此塔的q 线方程为y = 6x -1.5,采用回流比为最小回流比的1.5倍,此混合液体系在本题条件下的相对挥发度为2。
试求:(1)精馏段的操作线方程;(2)若每小时得到塔底产品量100kmol ,求进料量和塔顶产品量;(3)提馏段的操作线方程。
解:(1)5.16-=x y 得q 线与平衡线交点坐标: x = 0.333x x y +=12 y = 0.5 75.2333.05.05.096.0=--=--=x y y x R d m R = 1.5R m = 1.5 ⨯ 2.75 = 4.13精馏段操作线方程为113.496.0113.413.4111+++=+++=+n d n n x R x x R R y 即 y n+1 = 0.805x n + 0.187(2)由q 线方程知q q-1 = 6 x f q-1= 1.5 q = 1.2 x f = 0.3q n.D q n.F = x f - x w x d - x w = 0.3 - 0.030.96 - 0.03= 0.29 q n.W q n.F = 1- q n.D q n.F=1-0.29 = 0.71 q n,F =q n.W 0.71 = 1000.71 =141kmol·h -1 q n,D = q n,F - q n,W = 141 – 100 = 41kmol·hl -1(3)q n,L = Rq n,D = 4.13 ⨯ 41 = 169.33kmol·h -1q n,L / = q n,L + q·q n,F = 169.33 + 1.2 ⨯ 141 =338.53kmol·h -1提馏段操作线方程为03.01005.3381001005.3385.338,/,,,/,/,1⨯---=---=+m w W n L n W n m W n L n Ln m x x q q q x q q q y y m+1 = 1.42x m – 0.01263-11 有一个轻组分含量为0.40(摩尔分数,下同)、平均相对挥发度为1.5的理想二组分溶液,精馏后要求塔顶组成为0.95。
若是冷液进料,q = 1.20,试求该精馏过程的最小回流比。
解:求q 线与平衡线交点坐标x x x x y )150.1(150.1)1(1-+=-+=αα 得: x = 0.42 12.14.012.12.111---=---=x q x x q q y f y = 0.52 30.442.052.052.095.0=--=--=x y y x R d m3-12 某厂精馏塔的原料为丙烯—丙烷混合物,其中含丙烯0.835(摩尔分数,下同),塔的操作压强为2MPa (表压),泡点进料。
要使塔顶产品中含0.986的丙烯,塔釜产品中含0.951的丙烷,丙烯—丙烷的平均相对挥发度可取1.16,混合液可视为理想溶液。
试求:(1)最小回流比;(2)最少理论塔板数。
解:(1)泡点进料,q 线与平衡线的交点坐标:x = x f = 0.835854.0835.0)116.1(1835.016.1)1(1=⨯-+⨯=-+=f f x x y αα 95.6835.0854.0854.0986.0=--=--=f f fd m x y y x R (2) 6.47116.1lg 951.0/049.0014.0/986.0lg 1lg )/()/(lg0=-=-=αw B A d B A x x x x n 3-13 在某一连续精馏塔中,已知进料中轻组分含量为0.5(摩尔分数,下同),塔顶产品轻组分的含量为0.90,塔釜产品轻组分的含量不大于0.10。
试分别绘出R = 3.0,q = 0.8、1.0、1.2时全塔的操作线。
解:略。
3-14 有一相对挥发度为2.00的理想二组分溶液在连续精馏塔中进行精馏,已知塔内上升蒸气量为90.0kmol·h -1,塔顶采出量为30.0kmol·h -1,塔顶采出液中轻组分含量为0.950(摩尔分数)。
若塔顶使用全凝冷凝器,则从塔顶数起第二块理论板上回流液相的组成是多少?解:0.20.300.300.90,,=-==D n Ln q q R y 1 = x d = 0.9500.950 = y 1 = αx 11 + (α - 1)x 1= 2x 11 + x 1 x 1 = 0.905精馏段操作线方程y n+1 = R R + 1 x n + x d R + 1y 2 = 23 ⨯ 0.905 + 0.9503= 0.920 0.920 = y 2 =2x 21 + x 2x 2 = 0.8523-15 用连续精馏法分离对二甲苯和间二甲苯二组分溶液,加料液中对二甲苯的含量为0.30(摩尔分数,下同)。
要求塔顶馏分中对二甲苯含量大于0.90,塔釜中对二甲苯含量小于0.20,使用的回流比为最小回流比的1.8倍,沸点液相进料,此精馏塔的理论塔板数是多少?若全塔板效率为80%,该塔的实际塔板数又是多少?已知对二甲苯和间二甲苯的正常沸点分别为138.35℃、139.10℃。
解:(1) lg α = 9.187 T b.B - T b.A T b.A + T b.B31037.8)27310.139()27335.138()27335.138()27310.139(187.9-⨯=++++-+⨯= α = 1.02 (2) 18102.1lg 80.0/20.010.0/90.0lg lg )/()/(lg===αw B A d B A m x x x x S (3) x f = 0.30 304.030.0)102.1(130.002.1)1(1=⨯-+⨯=-+=f f f x x y αα 14930.0304.0304.090.0=--=--=f f fd m x y y x R R = 1.8R m = 1.8 ⨯ 149 = 268(4) R - R m R + 1 = 268 - 149268 + 1= 0.44 查图得 S - S m S + 1 = 0.28 即 S - 181S + 1= 0.28 S = 252 N T = S - 1 =251N = N T E = 2510.8= 314 3-19 在连续精馏塔中处理平均相对挥发度为3.0的二元理想混合物,取回流比为2.5,塔顶产物组成为0.97(摩尔分数,下同)。