华南理工化工原理下册习题

第一章1-1附表温度Tp0/苯。苯与甲苯的常数列于本题附表，方程中温度的单位为℃，压力单位为kPa。本物1-2附表ABC苯甲在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100kg/h，组成为0.5易挥发组分的摩尔分率，下同），若要求釜液组成不大于0.05，馏出液回收率为95%。试求馏出液的流及y=1.25x-，提馏段操作线方程为。若原料液于 率，下同）。塔顶馏出液组成为0.95，塔底釜残液组成为0.06，回流比为2.6。试求理论板层数和加料板位置。苯－甲苯混合液的平衡数据见例1－2附表。100kmol/h0.96，釜液组成为0.04，塔釜间接蒸汽加热，回流比R＝1.86Rmin。℃℃1-10附表率率率相组成分别为0.255、0.3850.575，试求三层板中较低的两层的单板效率EML。0.98（均为摩尔分率）。饱和液体进料，塔顶全凝器，泡点回流，操作回流比为 0.5，馏出液采出率为0.48。第二章体吸相平衡常数m及溶解度系数H。成的B离开催化剂表面向气相扩散。试推导稳态扩散条件下组分A、B的扩散通量及。干空气），297K时水的饱和蒸汽压为22.38kPa。假设水的蒸发扩散距离为5mm。2-32-3 组成为。试求塔底处吸收总推动力p、c、X和Y LG101.3kPa20℃的条件下，在填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。气相总吸收系数K＝1.122×105kmol/(m2·s·kPa)。求该截面处LG膜吸收系数kG、ky及总吸收系数KL、KX及Y0.02kmol/(m2·s)0.03。操作条件下气34.9要求回收率为98%。求吸收剂的摩尔流速及填料层高度。Y已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度为4m。用清水逆流吸收某混合气体中的可溶组分，该组分进口组成为8%，出口组成为1%（均为mol%）。混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，操作条件下气液平衡关系为。试求：在101.3kPa及27℃下，在吸收塔内用清水吸收混于空气中的蒸汽。混合气流量求所需理论级数。设操作条件下的气液平衡关系为Y*=2.53X。塔吸收混于空气中的氨气。已知混合气中氨的平均分压为6.5kPa，气体的空塔质量速度G＝4.0kg/(m2·s)；操作条件下氨在空气中的扩散系数为1.89×10m2/s，气体的粘度为G1.81×10Pa·s、密度为1.205kg/m3。试计算气膜吸收系数kG在装填有25mm拉西环的填料塔中，用清水吸收空气中低含量的氨。操作条件为20℃101.3kPa，操作时，气、液相的质量速度分别为0.6kg/(m2·s)、4.5kg/(m2·s)，平衡关系为 水中的扩散系数为m2/s。试估算传质单元高度H、H及气相体积吸收总系数K 第三章3–13–13-1水水0水层3水层3,;,;

kg,,,R [答：（1）S=2560kg/h;（2）R=1614kg/h,萃取率73.1%4-3.在三级错流萃取装置中，以纯异丙醚为溶剂从含醋酸质量分数 30%的醋酸水溶液习题3附表20℃时醋酸(A)–水(B)(S)的平衡数据(质量分数)水相有机相水水 。已知原料液的处理量为1000kg/h，，操作溶剂比（）为0.9，要求最终萃余习题5附表(A)–醋酸乙酯(B)–水(S)的平衡数据（质量分数萃取相萃余相水水00第五章固体物料的干水汽的分压；(2)湿度；(3)湿空气的密度。格项的数值，并绘出分题4的求解过程示意图。序号44 0.75，废气的状态为：t2=50℃、=801000kg/h[答:（1）2782kg新鲜空气/h,（2）t1=83.26℃,I1=224.1kJ/kg绝干气连续逆流干燥器，空气离开干燥器的温度t2＝65℃。湿物料初态为：q1＝25℃、w1=0.015、2状态为t0=25℃、=55%的新鲜空气经预热器加热至t1＝85℃后送入干燥器，离开干t＝30180kPa50W/(m2·K)cs=1.507kJ/（kg·℃）D=1.3mZ=7m。干燥器外壁向空气的对流–辐射体积传热系数为35kJ/（m3·h·℃），试求：（1）绝干空气流2[答:X1=0.25kg/kgX2=0.15kg/kgXc。[答:(1)1.625h；(2)0.121kg/kg绝干料] c=0.10kg/kg绝干物料，若物料的临界含水量X＝0.15kg/kgX*=0.04kg/kg绝下，要求将物料含水量由X1＝0.35kg/kg绝干料降至X2'=0.05kg/kg绝干物料，试求所需的干燥时间。[答:9.57h]c 最终含水量＝0.1kg/kg1350.01kg/kg 第五章问：通过与一般的传热过程比较，简述蒸发操作的特点。溶液沸点升高被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液，由定律可知，在相能量利用与回收蒸发时需消耗大量的加热蒸汽，而溶液汽化又产生大量的二次蒸问：什么是温度差损失和溶液的沸点升高？并简要分析产生的原因。答蒸发计算中通常将总温度差与有效温度差的差值称为温度差损失即。亦称为溶液的沸点升高。蒸发器内溶液的沸点升高（或温度差损失），应由如下三部分组成，即由于溶液中溶质存在引起的沸点升高由于溶液中含有不挥发性溶质，阻碍了溶剂由于液柱静压头引起的沸点升高由于液层内部的压力大于液面上的压力，故相应的溶液内部的沸点高于液面上的沸点tB，二者之差即为液柱静压头引起的沸点升高。由于流动阻力引起的沸点升高二次蒸汽从蒸发室流入冷凝器的过程中，由于管路和温度高于冷凝器内的温度，由此造成的沸点升高以表示。与二次蒸汽在管道中的流问：多效蒸发中为什么有最效蒸发器的有效温度差最小为5~7℃。溶液的沸点升高大，采用的效数少。问：提高生产强度的措施有哪些？各有什么局限性答：提高蒸发强度的基本途径是提高总传热系数K和传热温度 蒸汽冷凝的传热系数通常总比溶液沸腾传热系数大，即在总传热热阻中，蒸汽冷凝 出的溶液时，极易在传热面上形成垢层，使K值急剧下降。为了减小垢层热阻，通常的办法是定期问：稀释热明显，如何影响生蒸汽第二章体吸答：组分A的摩组分B的摩尔比为。问：在分子传质中，总体流动是如何形成的？答：现以液体吸收气体混合物中溶质组分的过程说明这一问题。设由A、B组成的二元气体混合物，其中A为溶质，可溶解于液体中，而B不能在液体中溶解。这样，组分A可以通液相组分A的通量的和。此时，由于组分B不能通过相界面，当组分B随主体流动运动到相界面后，答：对于稳态分子传质，扩散速率（kmol/m3）为常数，而扩散通量[kmol/（m2·s]由问：什么是吸收过程的机理，讨论吸收过程的机理的意义是什么？算，式2-76的右侧为何有负号？问：计算填料层的高度有传质单元数法和等板高度法两种方法，计算中如何选用？第三章ev0.1kg(液)/kg(气)的界限，这在实际生产操作中是不允许的。若再增大问：三角形坐标图有多种类型，在实际应用时如何选择？角形坐标图。一般情况下选用等腰直角三角形坐标图，在普通坐标纸上以纵坐标为A组分、以横坐标为S组分采用同一分度进行标绘，即可得三元物系的溶解度曲线。读图时，物系点的坐标值分别是混合物系的A组分的质量分率和S组分的质量分率，在根据归一化条件可得B组分的质量分问：根据辅助曲线的作法，可得多条辅助曲线，在实际应用时如何选择？问：萃取的计算有多种方法，计算时如何选用？问：单级、多级错流、多级逆流萃取计算的三角形坐标图解时，均用到杠杆规则来确定和点M。由各萃取流程的特点可知，在多级逆流萃取时，原料液F与新鲜萃取剂S并没有直接发生混合，为何仍可应用杠杆规则由F、S的量来确定和点M，从而确定第一级萃取相E的组成及量？萃取相E的组成及量，是与整个萃取系统的物料相对应的。问：对于气液传质的塔设备，气液负荷都有一定的范围，否则会发生液泛等