化工原理试卷B及答案

考试试卷第考试试卷第页，共7页为干基），干燥器生产能力 Gc为234.7kg绝干物料/h。试求:(1)空气进出干燥器的始值变化；( 4分)(2)水分蒸发量(kg/h)；(2分)(3)空气的消耗量及单位空气消耗量；( 4分)解：(1)I1 (1.011.88H1)t12490Hl110kJ/kg绝干气I2(1.011.88H2)t22490H288.9kJ/kg绝干气II1I2-21.1kJ/kg绝干气(2)水分蒸发量；WGc(X1X2)32.9kg/h(3)LW/(H2H1)2096kg绝干空气/hl1/(H2H1)1/(0.0230.0073)63.7kg干空气/kg水六、（本题18分）用连续精储塔分离某二元混合液，原料液流量为 200kmol/h,露点进料,进料浓度为0.5,塔顶储出液组成为0.96,釜液组成为0.1（以上均为易挥发组分的摩尔分率）操作条件下相^•挥发度为3,塔顶采用全凝器，泡点回流。塔釜间接蒸汽加热，回流比为最小回流比的1.2倍。试求：（1）塔顶和和塔釜产品流量；（4分）（2）最小回流比；（4分）（3）精微段操作线方程；（3分）（4）提储段操作线方程；（3分）（5）离开第二层理论板的液体组成（由塔顶往下数） 。（4分）解：（1）F=D+WFxf=DxD+Wxw即 200=D+W200>0.5=0.96D+0.1W解出D=93.0kmol/h,W=107kmol/h（2）因是露点进料，q=0及yq=xF=0.5，故Xq1( 1)XXq1( 1)Xq3xq12Xq0.5解出 Xq=0.25(3)离开第二层理论板的液相浓度R1.2Rmin精微段操作线方程式为：RVn XR1(4)ym1L=RD=2.2*93=204.6LqFym1 xmLqFW204.60

xm204.60107(5)平衡线关系式为:Rmin 一yqX2X(3)离开第二层理论板的液相浓度R1.2Rmin精微段操作线方程式为：RVn XR1(4)ym1L=RD=2.2*93=204.6LqFym1 xmLqFW204.60

xm204.60107(5)平衡线关系式为:Rmin 一yqX2Xdyq0.960.51.21.67Xd

rHxq2.22.2 Xn2.21xwLqFW107204.60107逐板计算：因塔顶为全凝器，泡点回流，根据平衡关系式由y1求X1,即:y〔=xD=0.960.960.50.251.840.96 0.687&n2.210.30.1X(1)x3xi12xi2.10xm0.113x12x解得 Xi=0.889根据提福段操作线方程式由 X1求y2:y2=0.6875x1+0.3=0.68750加89+0.3=0.911再依平衡关系式由丫2求X2：0.9113x212x2解得X2=0.773解得七、（15分）用清水在逆流填料塔中吸收某混合气体中的溶质 A,塔径为1.5m。原料气中惰性气体的流量为0.0743kmol/s,原料气中溶质A的摩尔分率为0.08。已知操作条件下气液平衡关系为Y*=1.8X,气相总体积传质系数 Kya=5.07X10-2kmol/（m3s）o若吸收剂用量为最小用量的1.6倍，现要求溶质回收率为 90%。求：（1）出塔气体中溶质A的摩尔比；（3分）（2）吸收剂用量；（3分）（3）出塔水溶液的中溶质A的摩尔比；（3分）（4）填料层高度。（6分）解：⑴已知y10.08V1V1y1 0.086960.08工Yi(1 )0.08696(10.90)8.69610TOC\o"1-5"\h\z(2)X2 0YY> 0.086968.69610 ,…12 1.62minXiX2 0.08696/1.80min1.61.622.5921.61.622.592min2.5920.07430.1926kmol/s(3)丫Y2(3)丫Y2X1X20.086960.008696Xi2.592X1=0.0302(4)SmV 0.6944L2.592Nog—ln(1S)Y^^S

1S Y2Y2NOG4.326NOG4.326ln(10.6944)— 0.694410.6944