化工原理精選例題Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式1.用連續(xù)精餾方法分離乙烯、乙烷混合物。已知進料中含乙烯0.88（摩爾分數(shù)，下同），流量為200kmol/h。今要求餾出液中乙烯的回收率為99.5%，釜液中乙烷的回收率為99.4%，試求所得餾出液、釜液的流量和組成。2.例題：設計一精餾塔，用以分離雙組分混合物，已知原料液流量為100kmol/h，進料中含輕組分0.2（摩爾分數(shù)，下同），要求餾出液和釜液的組成分別為0.8和0.05。泡點進料（飽和液體），物系的平均相對揮發(fā)度α=2.5，回流比R=2.7。試求：1）精餾段和提餾段操作線方程；2）從塔頂數(shù)第二塊板下降的液相組成。3.例題用一常壓精餾塔分離某二元理想溶液，進料中含輕組分0.4（摩爾分數(shù)，下同），進料量為200kmol/h飽和蒸汽進料，要求餾出液和釜液的組成分別為0.97和0.02。已知操作回流比R=3.0，物系的平均相對揮發(fā)度α=2.4，塔釜當作一塊理論板處理。試求：（1）提餾段操作線方程；（2）塔釜以上第一塊理論板下降的液相組成。（從塔底向上計算）4.例題：常壓下分離丙酮水溶液的連續(xù)精餾塔，進料中丙酮50%（摩爾分數(shù)，下同），其中氣相占80%，要求餾出液和釜液中丙酮的組成分別為95%和5%，回流比R=2.0，若進料流量為100kmol/h，分別計算精餾段和提餾段的氣相和液相流量，并寫出相應的兩段操作線方程和q線方程。5.在連續(xù)精餾塔中分離苯—甲苯混合液。原料液組成為0.4（摩爾分數(shù)，下同），餾出液組成為0.95。汽--液混合進料，其中汽相占1/3（摩爾數(shù)比），回流比為最小回流比的2倍，物系的平均相對揮發(fā)度為2.5，塔頂采用全凝器。試求:(1)精餾段操作線方程；（2）從塔頂往下數(shù)第二層理論板的上升氣相組成。6.在常壓連續(xù)精餾塔中分離苯-甲苯混合液，原料液流量為1000kmol/h，組成為含苯0.4（摩爾分數(shù)，下同），餾出液組成為含苯0.9，苯在塔頂?shù)幕厥章蕿?0%，泡點進料(q=1)，操作回流比為最小回流比的1.5倍，物系的平均相對揮發(fā)度為2.5。試求：（1）精餾段操作線方程；（2）提餾段操作線方程。7.板式精餾塔常壓下分離苯-甲苯物系，塔頂采用全凝器，物系平均相對揮發(fā)度為2.5，進料是流量為150kmol/h，組成為0.4的飽和蒸汽，回流比為4.0，塔頂餾出液中苯的回收率為整理為word格式整理為word格式整理為word格式0.97，釜液中苯的組成為0.02。試求：（1）

塔頂產(chǎn)品流率，組成和釜液流率；（2）精餾段、提餾段操作線方程；(3）實際回流比和最小回流比的比值。8.某二元連續(xù)精餾塔，進料量100kmol/h，組成為0.5（易揮發(fā)組分mol分率），飽和液體進料。塔頂、塔底產(chǎn)品量各為50kmol/h，塔頂采用全凝器，泡點回流，塔釜用間接蒸汽加熱，物系平均相對揮發(fā)度為2.0，精餾段操作線方程為yn+1=0.714xn+0.257，試求：1塔頂、塔底產(chǎn)品組成（mol分數(shù)）和塔底產(chǎn)品中難揮發(fā)組分回收率；2

最小回流比；3

提餾段操作線方程。9用常壓精餾塔分離某二元理想溶液，其平均相對揮發(fā)度α=3，原料液組成0.5（摩爾分率），進料量為200kmol/h，飽和蒸汽進料，塔頂產(chǎn)品量為100kmol/h。已知精餾段操作線方程為y=0.8x+0.19，塔釜用間接蒸汽加熱，塔頂為全凝器。試求：（1）塔頂、塔底產(chǎn)品組成；（2）提餾段操作線方程；（3）最小回流比Rmin；（4）若塔頂?shù)谝粔K板的液相單板效率為0.6，則離開塔頂?shù)诙K板的氣相組成為多少。10.在逆流吸收塔中，用洗油吸收焦爐氣中的芳烴。吸收塔壓強為105kPa，溫度為27℃，焦爐氣流量為1000m3/h，其中所含芳烴組成為0.02（摩爾分數(shù),下同），吸收率為95%，進塔洗油中所含芳烴組成為0.005。若取吸收劑用量為最小用量的1.5倍。試求進入塔頂?shù)南从湍柫髁考俺鏊找航M成。（操作條件下氣液平衡關系為Y*=0.125X）11.在常壓填料吸收塔中，用清水吸收廢氣中氨氣，廢氣流量為2500m3/h（標準狀態(tài)下），其中氨氣濃度為0.02（摩爾分數(shù)），要求回收率不低于98%，若水用量為3.6m3/h，操作條件下平衡關系為Y*=1.2X，氣相總傳質(zhì)單元高度為0.7m。試求：（1）塔底、塔頂推動力及全塔對數(shù)平均推動力；（2）氣相總傳質(zhì)單元數(shù)；（3）填料層高度。（水的密度可取為1000kg/m3）12.空氣和氨的混合氣體，在直徑為0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空氣量為整理為word格式整理為word格式整理為word格式47.93kmol/h，混合氣體中氨的分壓為1.34kPa，經(jīng)過吸收后混合氣中有99.5%的氨被吸收下來。操作溫度為20℃，壓力為101.325kPa。在操作條件下，平衡關系為Y*=0.75X。若吸收劑（水）用量為52kmol/h。已知氨的氣相體積吸收總系數(shù)KYa=314kmol/(m3.h)。試求：(1)吸收液的出塔組成；（2）所需填料層高度。（用吸收因數(shù)法）13.設計一逆流吸收的填料塔，在常溫、常壓下用清水吸收空氣-丙酮混合氣中的丙酮。已知入塔混合氣體流量為80kmol/h，含丙酮5%（摩爾分率），要求吸收率為95%。該塔塔徑為0.8m，操作條件下的平衡關系為Y*=2.0X，氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya=150kmol/m3·h，出塔吸收液的飽和度為70%。試求：（1）用水量為多少，kg/h；（2）用水量是最小用水量的多少倍；（3）所需填料層高度。14.在逆流填料吸收塔中，用純?nèi)軇┪漳郴旌蠚庵械娜苜|(zhì)。在常壓、27℃下操作時混合氣流量為1200m3/h，進塔氣體組成為0.05（摩爾分數(shù)）。塔截面積為0.8m2，填料層高度為4m，氣相體積總系數(shù)Kya=100kmol/（m3.h），氣液平衡關系為直線，且吸收因數(shù)A=1，試求出塔氣體組成Y2和回收率15.在以內(nèi)徑為0.8m、填料層高度為4m的吸收塔中，用清水吸收混合氣體中的溶質(zhì)組分。吸收塔操作壓強為101.33kPa、溫度為20℃，混合氣體流量為1000m3/h，進塔氣體組成為0.05，出塔氣體組成為0.01（均為摩爾分數(shù)）。吸收劑用量為96kmol/h。操作條件下相平衡關系為Y*=2X。試求：（1）吸收劑用量為最小用量的倍數(shù)；（2）氣相體積吸收總系數(shù)KYa。16..例某A、B、S三元體系的溶解度曲線如附圖所示。用純?nèi)軇㏒對A、B兩組分混合液進行單級萃取。原料液中溶質(zhì)A的質(zhì)量分數(shù)為0.3，處理量為100kg，要求萃余液中溶質(zhì)A的質(zhì)量分數(shù)不大于0.1。在操作范圍內(nèi)分配系數(shù)kA為1.8，試求：（1）純?nèi)軇㏒的用量；（整理為word格式整理為word格式整理為word格式2）組分A的萃取率φA。17.常壓下某濕空氣的溫度為30oC、濕度為0.025kg水/kg(絕干氣）。試求：（1）濕空氣的相對濕度；（2）水氣分壓；（3）濕空氣的比體積；（4）濕空氣的比熱容；（5）濕空氣的焓。若將上述空氣加熱到50oC，上述參數(shù)哪些將發(fā)生變化，變化趨勢如何？18.在常壓連續(xù)干燥器中將物料含水率由40％降至5％（均為濕基），濕物料的處理量為1000kg/h，空氣初始溫度為20℃，濕度為0.009kg水/kg絕干氣，空氣被加熱到120℃后進干燥器，出干燥器時溫度為40℃，濕度為0.039kg水/kg絕干氣。試求：（1）水分的蒸發(fā)量；（2）絕干空氣的消耗量；（3）若干燥產(chǎn)品的收率為95%，求實際產(chǎn)品量；（4）若鼓風機裝在新鮮空氣的入口處，風機的風量應為多少？19.某物料在常壓連續(xù)理想干燥器中進行干燥，濕物料的處理量為2.0kg/s，物料含水率由5％降至1％（均為濕基），空氣初始溫度為20℃，濕度為0.005kg水/kg絕干氣，空氣進干燥器時溫度為150℃，出干燥器時溫度為70℃。試求：（1）除去的水分量；（2）空氣出干燥器時的濕度；（3）新鮮空氣的消耗量，m3濕氣/h；（4）預熱器的傳熱量。20.常壓下以空氣為干燥介質(zhì)干燥某種濕物料，干空氣用量為2000kg/h，溫度為25℃，濕度為0.01kg水/kg干空氣，空氣經(jīng)預熱器加熱至95℃后進入干燥器，要求將濕物料的含水量從10％干燥至1％(均為濕基)，干燥器的生產(chǎn)能力為350kg/h（干燥產(chǎn)品），若干燥過程可視為理想干燥過程。試求：（1）水分蒸發(fā)量；（2）離開干燥器的空氣溫度和濕度；（3）預熱器對空氣提供的熱量。21.用氣流干燥器干燥某一濕物料，已知濕物料重150kg，含水率25%，要求產(chǎn)品的含水率為整理為word格式整理為word格式整理為word格式6%（均為濕基）。已知其臨界含水率為XC=0.2kg水/kg干物料。試求：（1）總共除去的水分量；（2）恒速和降速階段各除去多少水分？22.在恒定干燥條件下，將物料由X1=0.33kg水/kg干物料干燥至X2=0.09kg水/kg干物料，共需7小時，若繼續(xù)干燥至X2=0.07kg水/kg干物料，則再需多少時間？已知物料的臨界含水率為XC=0.16kg水/kg干物料。平衡含水率X*=0.05kg水/kg干物料。23.在常壓連續(xù)干燥器中將固體濕物料由最初的含水量13%干燥到0.99%（均為濕基），干燥產(chǎn)品的產(chǎn)量為237kg/h。已知新鮮空氣溫度為15℃、濕度為0.0073kg水/kg干空氣，該空氣在預熱器中預熱至90℃后進入干燥器，離開干燥器的廢氣濕度為0.023kg水/kg干空氣。試求：（1）經(jīng)預熱后濕空氣的濕度和焓；（2）絕干空氣消耗量；（3）預熱器傳熱量。24.利用氣流干燥器將含水量20%的物料干