参见附图：j06a107.t j06a10013
用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。
j06a10103
一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。
j06a10104
在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：
① 水溶液的出塔浓度；
② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？
注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。
j06a10105
在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。
若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。
j06a10106
在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算：
① 操作液气比为最小液气比的倍数；
② 出塔液体的浓度；
③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。
j06a10107
某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。测
得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。
试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG 为多少m ？
j06a10108
总压100kN/m 2，30℃时用水吸收氨，已知 k G =3.84?k L =1.83?10-4kmol/[m 2·s(kmol/m 3)]，且知x =0.05时与之平衡的p *=6.7kN/m 2。
求：k y 、K x 、K y 。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m 3）
j06a10109
有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m ，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h ，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y =x 。试求：
① 液体出塔浓度；
② 测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m 3·s ），问该塔填料层高度为多少？
(提示：N OG =1/(1-S )ln[(1-S )(y 1-m x 1)/(y 2-m x 2)+S ])
j06b10011
当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p 增大一倍；(C) y 减小一倍；(D) p 减小一倍。
j06b10019
按图示流程画出平衡线与操作线示意图：
1. ⑴低浓度气体吸收
2. ⑴低浓度气体吸收
⑵部分吸收剂循环 ⑵气相串联
⑶L ＝V 液相并联 L ＝V
j06b10022
用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850mmHg，相平衡常数m=0.25，已知其气膜吸收分系数k G=1.25[kmol/(m2·h·atm)]，液膜吸收分系数k L＝0.85[m/h]，试分析该气体被水吸收时，是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？
j06b10037
组分A通过厚度为δ的气膜扩散到
催化剂表面时，立即发生化学反应A?2B，
生成物B离开表面向气相扩散（如图所
示），设A在膜厚δ处的摩尔分率为y Aδ，
试导出稳态扩散条件下，组分A的传质
通量N A的计算式。
j06b10038
参见附图：j06b037.t
在总压p＝500 kN/m2、温度t＝27℃下使含CO2 3.0%（体积%）的气体与含CO2 370g/m3的水相接触，试判断是发生吸收还是解吸？并计算以CO2的分压差表示的传质总推动力。
已知：在操作条件下，亨利系数E=1.73?105 kN/m2。水溶液的密度可取1000kg/m3，CO2的分子量44。
j06b15004
含甲醇15%（质量）的水溶液，其密度为970kg/m3，试计算该溶液中甲醇的：⑴摩尔分率；⑵摩尔比；⑶质量比；⑷质量浓度；⑸摩尔浓度。
j06b15006
在直径为0.8m的填料塔中，用1200kg/h的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2，混合气量为1000m3/h（标准状态），混合气含SO21.3%（体积），要求回收率99.5%，操作条件为20℃、1atm，平衡关系为y e=0.75x，总体积传质系数K G a＝0.055kmol/[m3·s·?atm]，求液体出口浓度和填料高度。
j06b15007
常压25℃下，气相溶质A的分压为0.054atm的混合气体分别与
⑴溶质A浓度为0.002mol/l的水溶液；
⑵溶质A浓度为0.001mol/l的水溶液；
⑶溶质A浓度为0.003mol/l的水溶液；
接触，求以上三种情况下，溶质A在二相间的转移方向。
⑷若将总压增至5atm，气相溶质的分压仍保持原来数值。与溶质A的浓度为0.003mol/l的水溶液接触，A的传质方向又如何？
注：工作条件下，体系符合亨利定律。亨利常数E＝0.15?104 atm。
j06b15010
在塔径为1.33m的逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收某混合气体中的CO2，温度为20℃，压力为1atm。混合气体处理量为1000m3/h，CO2含量为13%（体积），其余为惰性气体，要求CO2的吸收率为90%，塔底的出口溶液浓度为0.2gCO2/1000gH2O，操作条件下的气液平衡关系为Y=1420X（式中Y、X均为摩尔比），液相体积吸收总系数K x a＝10695kmol/[m3·h]。试求：
⑴吸收剂用量（kg/h）；
⑵所需填料层高度（m）。
j06b15020
在常压填料吸收塔中，用清水吸收废气中的氨气。废气流量为2500m3/h（标准状态），废气中氨的浓度为15g/m3，要求回收率不低于98%。若吸收剂用量为3.6m3/h，操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，气相总传质单元高度为0.7m。试求：
A：塔底、塔顶及全塔的吸收推动力（气相）；
B：气相总传质单元数；
C：总填料层高。
j06b15027
在逆流操作的填料塔内用清水吸收空气－氨混合气体中的氨。操作压力p为1atm（绝对），温度为20℃；混合气的处理量为0.04kmol/(m2·s)，氨含量 4.2%（体
积%）。当用水量为3000kg/(m2·h)时，若出塔水溶液的氨
浓度为平衡浓度的70%，求吸收率和填料层高度。操作条件下氨在水中的溶解度曲线如附图；总体积传质系数K y a ＝0.03kmol/(m3·s·?y)。
j06b15031
用填料塔从一混合气体中吸收所含的苯。混合气体中含苯5%（体积%），其余为空气，要求苯的回收率为90%（以摩尔比表示），吸收塔为常压操作，温度为25℃，入塔混合气体为每小时940m3(标准状态)，入塔吸收剂为纯煤油，煤油的耗用量为最小耗用量的1.5倍，已知该系统的平衡关系Y=0.14X（其中Y、X为摩尔比），已知气相体积传质系数K y a＝0.035kmol/(m3·s)，纯煤油的平均分子量Ms＝170，塔径D T＝0.6m。试求：
⑴吸收剂的耗用量为多少[kg/h]？
⑵溶液出塔浓度X b为多少？
⑶填料层高度Z为多少[m]？
j06b15035
用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，处理量为40t/h，使水中的CO2含量由8?10-5降至2?10-6（均为摩尔比），塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2·h)，进塔空气中含CO2量为0.1%（体积百分率），空气用量为最小空气用量的20倍，塔内操作温度为25℃，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E＝1.6?105kN/m2，体积吸收系数K y a＝800kmol/(m3·h)。试求：
⑴空气用量为若干m3/h（以25℃计）；
⑵填料层高度。
j06b15041
在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率y b＝0.03，要求其收率?A＝95%。已知操作条件下mV/L＝0.8（m可取作常数），平衡关系为Y=mX，与入塔气体成平衡的液相浓度x b*=0.03。试计算：
⑴操作液气比为最小液气比的倍数；
⑵吸收液的浓度x b；
⑶完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。
j06b15043
常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物中吸收苯，吸收率为99%。混合气量为53kmol/h。入塔气中含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率）。溶剂用量为最小用量的1.5倍。在操作温度50℃下，相平衡关系为y*=0.36x，总传质系数K y a=0.015kmol/(m3·s)。塔径为1.1米。试求所需填料层高度。
j06b15046
某一逆流操作的填料塔中，用水吸收空气中的氨气。已知塔底气体进气浓度为0.026（摩尔比）（下同），塔顶气相浓度为0.0026，填料层高度为1.2m，塔内径为0.2m，吸收过程中亨利系数为0.5atm，操作压力0.95atm，平衡关系和操作关系（以摩尔比浓度表示）均为直线关系。水用量为0.1m3/h，混合气中空气量为100m3/h（标准状态）。试求此条件下，吸收塔的气相总体积吸收系数。
j06b15048
用清水吸收氨－空气混合气中的氨。混合气进塔时氨的浓度y b＝0.01（摩尔比），吸收率90%，气－液平衡关系y=0.9x。试求：
⑴溶液最大出口浓度；
⑵最小液气比；
⑶取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，传质单元数为多少？
⑷传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米？
j06b15110
在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。混合气体的流量为111kmol/(m2·h) 氨浓度为0.01（体积分率），要求回收率为99%，水的用量为最小用量的1.5倍，操作条件下的平衡关系为Y=2.02X，K Y a=0.0611kmol/(m3·s)（按摩尔比计算值）。试求：
①出塔的液相浓度X b；
②气相总传质单元高度H OG；
③所需填料层高度h。
注：（可均按摩尔比浓度计算）
j06b15111
在填料层高为8m的填料塔中，用纯溶剂逆流吸收空气—H2S混合气中的H2S以净化空气。已知入塔气中含H2S 2.8% （体积%），要求回收率为95% ，塔在1 atm、15℃下操作，此时平衡关系为y=2x，出塔溶液中含H2S为
0.0126（摩尔分率），混合气体通过塔截面的摩尔流率为100kmol/(m2·h)。试求：
①单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱和度；
②气相总传质单元数；
③气相体积总传质系数。
注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比。
j06b15119
今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m3/h（标准状态），原料气中含甲醇100g/m3，吸收后的水溶液中含甲醇量等于与进料气体相平衡时的浓度的67%。设在标准状态下操作，要求甲醇的回收率为98%，吸收平衡线可取为Y=1.15X，K Y=0.5kmol/(m2?h)（以上均为摩尔比关系），塔内单位体积填料的有效气体传质面积为190m2/m3，取塔内的气体空塔流速为0.5m/s。试求：
①水用量；
②塔径；
③填料层高度。（甲醇分子量为32）
j06b15126
某厂使用填料塔，以清水逆流吸收某混合气体中的有害组分A 。已知填料层高度为8m。操作中测得进塔混合气组成为0.06（组分A 的摩尔分率，以下同），出塔尾气中组成为0.008，出塔水溶液组成为0.02。操作条件下的平衡关系为y=2.5x。试求：
①该塔的气相总传质单元高度；
②该厂为降低最终的尾气排放浓度，准备另加一个塔径与原塔相同的填料塔。若两塔串联操作，气液流量和初始组成均不变，要求最终的尾气排放浓度降至0.005，求新加塔的填料层高度。
注：计算中可近似用摩尔分率代替摩尔比。
j06b20112
今拟在某一直径为0.5m的填料塔中，在20℃、760mmHg下用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含NH31.5mol %的混合气480m3（操作态），要求NH3的回收率为98%。已知20℃的平衡关系为y=0.75x （x、y均为摩尔分率），出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求：
①出塔溶液中氨的浓度（分别用摩尔分率与kmol/m3表示）；
②水用量，[kg/h]；
③已知气相体积总传质系数K y a为0.09kmol/(m3·s·?y)，计算所需填料层高度，[m]。
j06b20113
流率为0.04kmol/(m2·s)的空气混合气中含氨2%（体积%），拟用逆流吸收以回收其中95%的氨。塔顶喷入浓度为0.0004（摩尔分率）的稀氨水溶液，采用液气比为最小液气比的1.5倍，操作范围内的平衡关系为y=1.2x，所用填料的气相总传质系数K y a=0.052kmol/(m3·s·?y)。试求：
①液体离开塔底时的浓度（摩尔分率）；
②全塔平均推动力?y m；
③填料层高度。
j06b20122
某填料吸收塔，用清水除去气体混合物中的有害物质，若进塔气中含有害物质5%（体积%），要求吸收率为90%，气体流率为32kmol/(m2·h)，流体流率为24 kmol/(m2·h)，此液体流率为最小流率的1.5倍。如果物系服从亨利定律，并已知液相传质单元高度h L为0.44m，气相体积分传质系数k y a=0.06 kmol/(m3·s·?y)，该塔在常压下逆流等温操作。试求：
⑴塔底排出液的组成；
⑵所需填料层高度。
注：可用摩尔分率代替摩尔比进行计算。
j06b20123
在逆流操作的吸收塔中，用纯溶剂等温吸收某气体混合物中的溶质。在常压、27℃下操作时混合气流量为1200m3/h。气体混合物的初始浓度为0.05（摩尔分率），塔截面积为0.8m2，填料层高为4m，气相体积总传质系数
K y a为100 kmol/(m3·h)，气液平衡关系符合亨利定率，且已知吸收因数为1.2。试求：混合气离开吸收塔的浓度和回收率。
j06c10114
一逆流操作的吸收塔，填料层高度为3m。用清水吸收空气—A混合气中的A组分，混合气体的流率为20kmol/(m2·h)，其中含A 6%（体积%），要求吸收率为98%，清水流率为40 kmol/(m2·h)。操作条件下的平衡关系为y=0.8x。气相总传质系数K y a与气相摩尔流率的0.7次方成正比。试估算在塔径、吸收率及其它操作条件均不变时，操作压力增加一倍，此时所需填料层高度将如何变化？
j06c10115
在填料层高度为3m的常压逆流吸收塔内，用清水吸收混于空气中的氨。进入塔底的混合氨5%(体积%)，塔顶尾气含氨0.5%(体积%)吸收因数为1 。已知在该塔操作条件下氨水系统的平衡关系可用y=mx表示(m为常数)，且测得与含氨1.77%(体积%)的混合气体充分接触后的水中氨浓度为18.89 g/1000gH2O。试求：
①该填料塔的气相总传质单元高度，m；
②等板高度，m。
j06c10116
有一填料层高度为3m的逆流操作的吸收塔，操作压强为1 atm，温度为23℃，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率为18kmol/(m2·h) ，其中含氨6%（体积%），吸收率为99%，清水的流率为43kmol/(m2·h)，平衡关系为y=0.9x，气相体积总传质系数K y a与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，而气体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化？
j06c10117
有一填料层为3m的逆流吸收塔，操作压强为1atm，温度为20℃，用清水吸收空气中的氨，混合气体流率为36kmol/(m2·h)，其中含氨6%（体积%），吸收率为99%，清水流率为86kmol/(m2·h)，平衡关系为y=0.75x，气相总传质系数K y a与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液相质量流率的影响甚小。试估算在塔径、回收率及其他操作条件不变，液体流率增加一倍时，所需填料层高度有何变化？
j06c10124
在逆流操作的填料塔内，用纯水吸收气体中的溶质A，操作条件下的平衡关系为y=mx。已知：入塔气体中含A 为0.01（体积分率），要求吸收率为90%，与入塔气相成平衡的液相含溶质为0.0833kmolA/kmol溶剂，实际操作液气比为1.2，液相传质单元高度H L=0.24m，气相传质单元高度H G=O.26m。
试求所需填料层的有效高度。
（注：气相总传质单元高度H OG=H G+(mG/L）·H L，其中G，L为气液摩尔流率）
j06c10125
用大量清水从含氨约10%的气体中等温吸收氨，若体系压力从100kN/m2增加到200kN/m2时：
⑴如温度及质量流量不变，则吸收速率增减多少（用百分率表示）；
⑵如k G不变，则吸收速率增减百分率是多少？
（提示：SH G=Re G0.7Sc G(1/3)）
j06c15001
用纯溶剂S吸收混合气体中溶质A。操作条件为p=1atm，t=27℃。已知：惰性气体的质流量速为5800kg/(m2·h)，惰性气体的分子量为29，气相总传质单元高度H OG＝0.5m，塔内各截面上溶液上方溶质A的分压均为零（即相平衡常数m=0）。试计算：
1.下列三种情况所需填料层高度各为若干m；
⑴A的入塔浓度y b=0.02，吸收率90%；
⑵A的入塔浓度y b =0.02，吸收率99%；
⑶A的入塔浓度y b =0.04，吸收率90%；
2.填料层的气相体积吸收总系数K G a kmol/(m3·s·atm)，指出气膜阻力占总阻力的百分数；
3.在操作中发现，由于液体用量偏小，填料没有完全润湿而达不到预期收率，且由于溶剂回收塔能力所限，不能再加大溶剂供给量，你有什么简单有效措施可保证设计吸收率？
j06c15003
在填料高度为5m的常压填料塔内，用纯水吸收气体混合物中少量的可溶性组分，气液逆流接触，液气比为1.5，操作条件下平衡关系Y=1.2X，溶质的回收率为90%，若保持气液两相流量不变，欲将回收率提高到95%，问填料层高应增加多少ｍ？（假设其气相的体积吸收总系数K Y a为定值）
j06c15008
在一逆流操作的填料塔中，用含A 组分0.2%的矿物油吸收混合气中的A 组分。已知进口混合气中A 组分的含量为y b =1.5%（以上均为mol%），操作压力为1atm 。系统平衡关系服从拉乌尔定律。操作温度下A 组分的饱和蒸汽压为380mmHg 。试求：
⑴出口矿物油中A 组分的最大浓度。
⑵若A 组分的回收率为85%，求最小液气比。
⑶当吸收剂用量为最小用量的3倍时，气相总传质单元高度H OG =1.2m ，求填料层高度。（此时回收率不变） j06c15014
在吸收过程中，一般按图1设计，有人建议按图2流程设计吸收塔，试写出两种情况下的操作线方程，并画出其操作线并用图示符号说明操作线斜率和塔顶底的操作状态点。
j06c15015
下图(a)、(b)为吸收、解吸联合操作的操作线及流程。操作中，若增加解吸气用量，而其它操作条件均不变，试在原(a)图中绘出新工况下的吸收和解吸操作线。
j06c15025
在逆流操作的吸收塔内，用清水吸收氨－空气混合气中的氨，混合气进塔时氨的浓度y b =0.01(摩尔分率)，吸收率90%，操作压力为760mmHg ，溶液为稀溶液，系统平衡关系服从拉乌尔定律，操作温度下，氨在水溶液中的饱和蒸汽压力为684mmHg 。试求：
⑴溶液最大出口浓度；
⑵最小单位吸收剂用量；
⑶当吸收剂用量为最小用量的2倍时，传质单元数为多少？
⑷传质单元高度为0.5m 时，填料层高为多少米？
j06c15028
气体混合物中含丙酮3%（体积百分率）。要在逆流填料吸收塔内用水吸收丙酮的98%，若平衡关系为 y *=1.05x ，试求：
⑴用含0.01%（摩尔百分率）丙酮的水作吸收剂，且液气比为2，则所需的传质单元数应为多少？
⑵若气液两相进料组成不变，液气比变为1.04，当填料层无限高时，丙酮的极限回收率为多少？
j06c15029
设计一填料塔，在常温常压下用清水吸收空气－丙酮混合气体中的丙酮，混合气入塔流率为80kmol/h ，含丙酮5%（体积%），要求吸收率达到95%。已知塔径0.8m ，操作条件下的平衡关系可以y =2.0x 表示，气相体积总传质系数K y a ＝150kmol/(m 3·h)。而出塔溶液中丙酮的浓度为饱和浓度的70%，试求：
⑴所需水量为多少m 3/h ；
⑵所需填料层高度，m ；
⑶用水量是最小用水量的多少倍。
j06c15033
某厂吸收塔的填料层高8m ，用水洗去尾气中的公害组分，在此情况下气液相各组成的摩尔分率如图(Ｉ)所示。已知在操作范围平衡关系为
y =1.5x 。现由于法定的排放气浓度规定出塔气体组成必须低于0.002（摩尔分率），为此，试计算：
⑴若再加一个塔径和填料与原塔相同的第二塔(Ⅱ)，构成气相串联的二塔操作。塔(Ⅱ)的用水量与塔(Ｉ)相同，则塔(Ⅱ)的填料层高度至少应多
参见附图：j06c014.t
参见附图：j06c015.t 参见附图：j06c033.t
高？
⑵若将原塔加高，则其填料层总高度至少应多高？才能使出口气体达到排放要求？
j06c15034
在一逆流操作的填料塔中，用纯矿物油吸收混合气体中的溶质，进口混合气中溶质含量为1.5%（体积%），吸收率为85%，操作条件下的平衡关系y=0.5x。试求：
⑴出口矿物油中溶质的最大浓度；
⑵最小液气比；
⑶取吸收剂用量为最小用量的3倍时，传质单元数；
⑷气相总传质单元高度为1m时，填料层高。
j06c15040
在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分A，已知：吸收剂用量为最小用量的1.5 倍，气相总传质单元高度H OG＝1.11m，操作条件下的气液平衡关系为y*=mx（气液组成均以摩尔比表示），要求A组分的回收率为90%，试求所需填料层高度。
在上面填料塔内若将混合气的流率增加10%，而其它条件不变（气相入塔组成、吸收剂用量、操作温度和压强均不变），试定性判断尾气中A的含量及吸收液的组成将如何变化？已知K y a∝(V/Ω)0.7
j06c15096
已知某填料吸收塔直径为1m，填料层高度4m。用清水逆流吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为8 %，出口为1 %（均为mol%），混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，相平衡关系y=2x。试求：
①操作液气比为最小液气比的多少倍？
②气相总传质系数K y a。
③塔高为2米处气相浓度。
④若塔高不受限制，最大吸收率为多少？
j06c15097
在常压逆流操作吸收塔中，用纯溶剂回收混合气中A组分。入塔气体流量为1120m3/h (标准状况），入塔y b=5 %(体积），吸收率为90%，吸收因数L/mG=2，亨利系数E=1.5 atm。该塔塔径为0.8 米，体积传质系数K y a=100 kmol/(h·m3)。试求：
①出塔液体组成x b；
②填料层高度Z；
③若操作中入塔y b=10%（体积），其它条件不变，则出塔液体组成x b 为多少？
j06c15098
一常压逆流吸收塔，塔截面积为0.5m2，填料层高为3米。用清水吸收混合气中的丙酮（分子量为58），丙酮含量为5%（体积），混合气流量为1120Nm3/h(标准状态)。已知在液气比为3 的条件下，出塔气体中丙酮含量为
0.005（摩尔分率）。操作条件下的平衡关系为y=2x。试求：
①出口液体中的丙酮含量（质量分率）；
②气体体积总传质系数K y a（kmol/m3·s）；
③若填料增高3米，其他操作条件不变，气体出口的丙酮含量为多少？
j06c15120
在一吸收塔中，用清水吸收某气体混合物中的溶质组分A ，气相入塔含A 0.06（摩尔分率，下同），操作条件下的平衡关系为y*=1.2x，操作液气比为1.2 ，气相出塔含A 为0.01。若气、液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按串联逆流操作组合时，气体最终出塔组成为多少？
j06c15121
在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关系为y*=1.2x，操作气液比为1.2出塔气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，K y a∝G0.7 (G为摩尔流率)。
若气液初始组成、流量及操作条件不变，当另加一个完全相同的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分配相等，此时气体出口组成为多大？
j06c15130
某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中可溶组分。气体入塔浓度y b=0.01(摩尔分率)回收率 =0.9。平衡关系：y=2x，且知L/G=1.2(L/G)min，H OG=0.9米。试求：
①塔的填料层高度。
② 若该塔操作时，因解吸不良导致入塔x a =0.0005，其它入塔条件不变，则回收率?又为多少？
③ 在y —x 图上定性画出原工况及新工况（解吸不良）下的操作线与平衡线示意图。
j06c20002
某厂拟安装填料吸收塔，用水回收尾气中的有用组成A 。每小时处理 2000m 3（标态）含5%（体积百分比）A 和空气的尾气。塔顶送出的尾气含0.263%A （体积百分率），塔底送出的溶液每公斤含61.2 gA 。在此操作条件下，平衡关系Y =2.0X 。问：
① 每小时能回收多少A ；
② 若在此操作条件下传质单元高度为0.7m ，填料高为多少。A 的分子量为58。
③ 欲使A 的回收量增加2%，填料高应增加多少？
j06c20005
某厂吸收塔填料层高4m ，用水吸收尾气中的公害组分A 。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为y =1.5x ，求：
⑴气相总传质单元高度；
⑵操作液气比为最小液气比的多少倍；
⑶由于法定排放浓度y a 必须≤0.002，所以拟将填料层加高；若液气比不变，问填料层应加高多少；
⑷画出加高前后，吸收操作线的示意图。
j06c20009
某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m ，平衡关系：y =1.4x ，现场测得气体进、出口浓度为y b =0.03，y a =0.002，液体出口浓度为x b =0.015(均为摩尔分率)。试求：
⑴操作液气比L/G 及出塔溶液的饱和度?（实际浓度比饱和浓度）；
⑵气相总传质单元高度H OG ；
⑶如果限定气体出口浓度y ?a =0.0015，为此拟增加填料层高度，在保持液气比不变的条件下应增加多少？ j06c20030
某生产过程产生的两股混合气体，一股流量G ?1＝0.015kmol/s ，溶质浓度 y b1＝0.1，另一股流量G ?2＝0.015kmol/s ，溶质浓度y b2＝0.04，今用一个吸收塔回收二股气体中的溶质，总回收率不低于85%，所用的吸收剂为20℃纯 水，在常压、20℃下操作，此时亨利系数为E ＝2090mmHg ，求：
⑴将两股物料混合后由塔底入塔，最小吸收剂用量为多少？
⑵若空塔气速为0.5m/s ，并已测得此气速下K y a =8?10-3kmol/(s ?m 3)，实际液气比取最小液气比的1.2倍，求混合进料所需塔高为多少？
⑶定性分析：若将第二股气流在适当位置单独加入，最小吸收剂用量如何变化？若实际液气比与(2)相同，则塔高将如何变化？进料位置应在何处为最好？
j06c20032
用填料塔从一混合气体中吸收所含苯。进塔混合气体含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。回收率为95%。吸收塔操作压强为780mmHg ，温度为25℃，进入填料塔的混合气体为1000m 3/h 。吸收剂为不含苯的煤油。煤油的耗用量为最小用量的 1.5倍。气液逆流流动。已知该系统的平衡关系为 Y =0.14X （式中Y 、X 均为摩尔 比）。已知气相体积总伟质系数K y a =125
kmol/(m 3·h)。煤油的平均分子量为170kg/kmol ⑴煤油的耗用量为多少kg/h ？ ⑵煤油出塔浓度X 1为多少？
⑶填料层高度为多少ｍ？
⑷吸收塔每小时回收多少kg 苯？
⑸欲提高回收率可采用哪些措施？并说明理由。
j06c20036
已知：吸收塔G ＝0.5kmol/s ，y b =0.05，y a =0.005（摩尔分率），塔径为 0.8m ， K y a ＝0.85kmol/(m 3·s)，x a =0，采用液气比L /G ＝(L /G )min ，平衡关系y =1.5x 。试求：
参见附图：j06c005.t 参见附图：j06c032.t
⑴出塔液体组成x b；
⑵填料层高度Z；
⑶若填料层高度增加2米，则回收率为多少？
j06c20047
在填料塔中用纯吸收剂逆流吸收某气体混合物中的可溶组分A，已知气体混合物中溶质A的初始组成为0.05，通过吸收后气体出口组成为0.02，吸收后溶液出口组成为0.098（均为摩尔分率），操作条件下气液平衡关系为y=0.5x，并已知此吸收过程为气相阻力控制。求：
⑴气相总传质单元数N OG；
⑵当液体流量增加一倍时，在气量和气液进口组成不变情况下，溶质A的被吸收量变为原来的多少倍？
j06c20099
在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气-氨混合气中的氨，已知混合气量为2826Nm3/h（标准状况），气体空塔速度为1m/s（标准状况），平衡关系为Y=1.2X（摩尔比）气相体积总传质系数K Y a为180 kmol/(m3?h?(?Y))，吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98%。试求：
①溶液的出口浓度X b（摩尔比）；
②气相总传质单元高度H OG和气相总传质单元数N OG；
③若吸收剂改为含NH3为0.0015（摩尔比）的水溶液，问能否达到吸收率98%的要求为什么？
j06c20100
设计一台常压操作的填料吸收塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y=1.2x，气体流率为4480m3/(m2?h)，入塔气体浓度为10g/Nm3（标准状态），要求回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数K y a=200kmol/(m3?h)。试求：
①水用量，m3/(m2?h)（取ρ水1000kg/m3）；
②出塔溶液中氨的浓度，mol%；
③填料层高度，m；
④K y a正比于G0.8（G为摩尔流率），若回收率不变，塔内温度、压力、均不变，在液流量不变情况下，气体流率增加一倍，则添料层高度应变为多少？
j06c20101
在逆流操作的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气体中的可溶组分。已知：吸收剂用量为最小用量的1.5 倍，气相总传质单元高度H OG=1.11m，（H OG=G B/K Y a，其中G B–惰性气体的流率，kmol/(m2?s)；K Y a–以气相摩尔比差为总推动力的气相体积总传质系数，kmol/(m3?s??Y)，操作条件下的平衡关系为Y=m X（Y、X–摩尔比），要求A 组分的回收率为90%，试求所需填料层高度。
在上填料塔内，若将混合气的流率增加10%，而其它条件（气、液相入塔组成、吸收剂用量、操作温度、压强）不变，试定性判断尾气中A 的含量及吸收液组成将如何变化？已知K Y a∝G0.7。
j06c20102
用一逆流操作的解吸塔，处理含CO2的水溶液，每小时处理水量为40吨，要求水中的CO2含量由8?10-5降至2?10-6（均为摩尔比）。塔内水的喷淋密度为8000kg/(m2?h)，进塔空气中含CO2量为0.1%（体积%），空气用量为最小用量的20倍（对纯空气而言）。
塔的操作温度为25℃，压力为100kN/m2，该操作条件下的亨利系数E=1.6?10-5kN/m2，液相体积总传质系数K x a为800kmol/(m3?h)（按摩尔分率计算）。试求：
①入塔空气用量（m3/h，以25℃计）；
②填料层高度。
j06c20118
在常压填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的氨，混合气量为2000m3/h，其中氨的流量为160m3/h，出口气体中的氨流量为4m3/h（均系操作温度20℃下的体积），平衡关系为Y=1.5X，传质系数K Y=0.45kmol/(m2?h??Y)，（均按摩尔比表示），试求：
①吸收率?为多少？若吸收剂用量为最小用量的1.2倍时，求溶液的出口浓度。
②已知塔径为1.2m，内充25?25?3的乱堆填料拉西环，填料有效比表面积约200m2/m3，求填料层高度。
③若使V、Y、?、X不变，而使吸收剂改为含氨0.1%（mol%）的水溶液时，填料层高度有何变化（K Y可视
为不变）。
j06c20127
一逆流吸收—解吸系统，两塔填料层高度相同。操作条件下吸收系统平衡关系为y=0.125x液气比L/G=0.16，气相总传质单元高度H OG=0.5m；解吸系统用过热蒸汽吹脱，其平衡关系为y=3.16x，气液比G /L=0.365。已知吸收塔入塔的气体组成为0.02（摩尔分率，下同），要求入塔液体组成为0.0075回收率为95%。试求：
①吸收塔出塔液体组成；
②吸收塔填料层高度；
③解吸塔的气相总传质单元高度。
j06d20021
某填料吸收塔用清水逆流吸收丙酮、空气混合气中的丙酮。原工况下，进塔气体中含丙酮1.5%（摩尔百分率，下同），操作液气比为最小液气比的1.5倍，丙酮回收率可达99%，现气体入塔浓度降为1.0%，进塔气量提高20%，吸收剂用量、入塔浓度、温度等操作条件均不变。已知操作条件下平衡关系满足亨利定律，总传质系数K y a ∝G0.8。试求：
⑴新工况下丙酮回收率；
⑵若仍将回收率维持在99%，则新工况下所需填料层高度为原工况的多少倍？
j06d20023
某混合气体以5000m3/h（标准状况下）进入逆流吸收塔，入口气体浓度Y=0.013(摩尔比，以下同)，要求的吸收率为?＝0.99，吸收剂用量为最小吸收剂用量的1.5倍，溶剂进口浓度X a=0。已知操作条件下的平衡关系为Y=1.2X，K y a＝200 kmol/(m3·h)，塔截面积为1.4m2，且K y a∝U0.7（此处U为空塔气速）。
①求传质单元数N OG，传质单元高度H OG和填料层高度Ｚ；
②若将该塔的进塔气体增至5500m3/h（标准状况下），要求吸收率不变，在其他条件不变情况下，问吸收剂用量需要增加多少？（设气液量增加后，塔仍能正常操作）。
（注：在试差时可先假定?y1=0.00464）
j06d20024
一填料吸收塔，填料层高度为3米，操作压强为1atm，温度为20℃。用清水吸收空气－氨混合气中的氨，混合气体的质量速度为580kg/(m2?h)，其中含氨6%(体积%)，要求吸收率为99%，水的质量速度为770kg/(m2?h)。已知该塔在等温下逆流操作，操作条件下的平衡关系为y*=0.755x。试求：
⑴出口氨水浓度；
⑵以气相组成表示的平均推动力；
⑶气相总传质单元高度H OG；
⑷如果K G a与气体质量速度的0.8次方成正比，试估算：当操作压强增大一倍，气体质量速度也增大一倍时，为保持原来的吸收率，在塔径和水的质量速度不变的情况下，填料层高度为多少？
j06d20026
在填料层高度为3m的常压逆流操作的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨，混合气含氨5%(体积，以下同)，塔顶尾气含氨0.5%，吸收因数为1，已知在该塔操作条件下氨－水系统平衡关系可用y*=mx表示（m为常数），且测得与含氨1.77%的混合气充分接触后的水中，氨的浓度为18.89g/1000g(水)。试求：
⑴吸收液的出口浓度；
⑵该填料塔的气相总传质单元高度，m；
j06d20039
在2atm（绝压）下逆流操作的填料吸收塔，已知入口惰性气体流量为100kmol/h，y b=0.05，回收率90%，进入系统的纯溶剂量规定为60kmol/h，x b=0.01，操作条件下的气液平衡关系为y=0.08x，溶液密度取1000kg/m3，溶剂及溶液分子量均取为40kg/kmol。
⑴请在Y-X图上标出过程操作线与平衡线，指出进出塔状态点位置，并计算总传质单元数（气相）。
⑵若已知：k G=0.03kmol/[m2?s?(kN/m2)]，k L=6m/s，求
K y，并判断本系统属于什么控制系统？
⑶若改按下列流程设计，系统回收率不变，塔底溶液部分循环，循环量为32.55kmol/h（溶液），进入系统的吸收剂不变，请在同一图上画出此时的操作线和进出塔截面的状态点位
参见附图：j06d039.t
置（注明数值）。
⑷试定性判断这两种操作流程下其气相总传质单元数有何不同？
j06d20042
有一座用油吸收煤气中苯蒸汽的吸收塔，已知煤气流量为2240m 3/h （标准状态），入塔气体中含苯4%，出塔气体含苯0.8%（均为体积分率），进塔油中不含苯，取液体用量L ＝1.4L m i n ，已知气液平衡关系为Y *＝0.126X 。求：
(１) 吸收率η；
(２) 求L m i n 及L ，kmol/h ； (３) 求液体出塔组成X b ，kmol 苯/kmol 油；
(４) 求吸收的对数平均推动力?Y m ；
(５) 为增大液体喷淋量，采用部分循环流程，在保证原吸收率情况下，最大循环量L ?为多少kmol/h ？并示意画出带部分循环和不带循环的两种情况下的操作线。 j06d20045
一吸收塔，塔截面积为1m 2，用来吸收煤气中的H 2S ，煤气量为 5000m 3/h （标准状态），含H 2S 为3%（摩尔）。用三羟基乙胺的水溶液进行逆流操作吸收，进塔的吸收剂中不含H 2S 。要求吸收率为90%。吸收塔在1大气压和27℃下操作，此时平衡关系为y =2x 。在此条件下传质系数可用下列经验公式求取：K G a =1.5G 0.65L 0.4kmol/(m 3?h ?atm)，式中G 的单位为kmol/(h ?m 2)。L 的单位为kmol/(h ?m 2)。求：
(１) 当实际液气比为最小液气比的1.2倍时，所需填料高度为多少？
(２) 当吸收剂用量减小为原吸收剂用量的95%时，吸收率为多少？（此时填料层高度同上）
j06d20095
吸收-解吸联合操作系统如图示。两塔填料层高度均为7m ，
G =1000kmol/h ，L =150kmol/h 解吸气量G ? =300kmol/h ，组分浓度（摩尔分率）为：y 1=0.015，y 1?=0.045，y 2?=0， x 2=0.005 ，且知：吸收系统相平衡关系：y =0.15x ，解吸系统相平衡关系：y =0.6x 。试求：
① 吸收塔气体出口浓度y 2；
② 吸收塔传质单元数N OG ；
③ 若解吸气体流量为250kmol/h ，则气体出口浓度y 2又为多少？
（设L ，G ，y 1，y 2?，И变，
H OG =1米）
j06d20128
欲用填料塔以清水逆流吸收混合气中有害组分A 。已知入塔中A 组分y b =0.05（摩尔分率， 下同），要求回收率为90%，平衡关系：y =2x ，H OG =0.8m 。采用液气比为最小液气比的1.5倍。试求：
① 出塔液体浓度；
② 填料层高度；
③若入塔A 组分浓度y b =0.1，其它设计条件不变。现改用板式塔，问理论板数为多少？
j06d20129
空气和CCl 4混合气中含CCl 4浓度y b =0.05(摩尔分率，下同)，欲用煤油吸收以除去其中90%的CCl 4，
G =150kmol/(m 2?h)。吸收剂分两股，第一股含CCl 4的x 3 =0.004从塔顶淋下，第二股x 2=0.014在塔中部某处加入，L 3=L 2=75kmol/(m 2?h)。塔顶处的液气比为
0.5，全塔H OG =1m ，平衡关系：y =0.5x 。试求：
① 吸收剂在塔底的浓度x b ；
② 第二股煤油加入的最适宜位置（加入口至塔
底高度）；
③ 上述方案与将两股煤油混合一并从塔顶加入相比示意图画出两种设计方案的操作线，定性说明何者
参见附图：j06d042.t
参见附图：j06d095.t 参见附图：j06d129.t
所需填料层较高。
j07a10001
含甲醇15%(质量)的水溶液，其密度为970kg/m3，试计算该溶液中甲醇的：⑴摩尔分率⑵摩尔比⑶质量比⑷质量浓度⑸摩尔浓度
j07a10010
某连续精馏塔进料液中含易挥发组分55% (摩尔百分数，下同)（与此相平衡的汽相组成为75% ），要求塔顶产品含易挥发组分95%，饱和液体进料。
⑴求最小回流比。
⑵若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为1.5时，求进料板上一板流下的液体组成。
j07a10011
用连续精馏塔每小时处理100 kmol含苯40% 和甲苯60% 的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以kmol%计）。
(1)馏出液和残液各多少kmol/h。
(2)饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol，问回流比为多少？
j07a10012
用常压连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度α=3，加料量F=10kmol/h，饱和蒸汽进料，进料中易挥发组分浓度为0.5 (摩尔分率，下同)，塔顶产品浓度为0.9，塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比R=2R min，易挥发组分的回收率为90%，塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馏段上升蒸汽量。
j07a10019
在常压连续精馏塔中分离理想二元混合物，进料为饱和蒸汽，其中易挥发组分的含量为0.54（摩尔分率），回流比R=3.6，提馏段操作线的斜率为1.25，截距为-0.0187，求馏出液组成x D。
j07a10026
用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%塔顶产品组成x D＝95%，产量D＝50kmol/h，回流比R=2R min，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α＝3。求：
1.R min(最小回流比)
2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。
3.出该情况下的精馏段操作线方程。
j07a10033
一精馏塔，塔顶设全凝器，在常压下分离苯－甲苯物系，采用回流比R＝3。今测得塔顶馏出液浓度x D=0.985和第一块塔板下流液体浓度x1＝0.970（均为摩尔分率）；已知物系的相对挥发度?=2.58，试计算第一块塔板的板效率E mv。
j07a10135
某双组分理想物系当温度T＝80℃时，P A°＝106.7kPa，P B°＝40kPa，液相摩尔组成x A＝0.4，试求：
⑴与此液相组成相平衡的汽相组成y A；
⑵相对挥发度?。
j07a10136
某精馏塔分离易挥发组分和水的混合物，流程如图所示，F=200kmol/h，x f=0.5 (摩尔组成，下同)，加料为汽液混合物，气液的摩尔比为2：3，塔底用饱和水蒸汽直接加热，离开塔顶的汽相经分凝器冷凝(1/2)V量作为回流液体，其余(1/2)V量的汽相经全凝器冷凝作产品，已知D＝90kmol/h，x D＝0.9，相对挥发度α＝2，试求：
⑴离开塔顶第一块板的汽相浓度y1；
⑵塔底产品x W。
参见附图：j07a136.t
j07a10143
一双组分精馏塔，塔顶设有分凝
器，已知进入分凝器的汽相组成y1＝0.96 (摩尔分
率，下同)，冷凝液组成x D＝0.95，两个组分的相对挥发度α＝2，
求：
⑴出分凝器的汽体组成y D ＝？
⑵出分凝器之液、汽的摩尔流率比L /V D ＝？
j07a10146 某二元混合物原料中易挥发组分x f ＝0.4(摩尔组成)，用平衡蒸馏的方式使50%的物料汽化，试求汽相中易挥发组分的回收率。
（设相对挥发度α＝3）
j07a10167
某二元系统精馏塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采用全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成X D =0.9（摩尔分率），二元系统相对挥发度 ＝4，进料组成为x F ＝0.5（摩尔分率），回流比R ＝1时，求：
⑴离开第一块板的液相组成x 1为多少？
⑵进入第一块板的气相组成y 2为多少？
⑶两操作线交点d 的气液组成？
j07a10169
已知某精馏塔进料组成x f ＝0.5，塔顶馏出液组成x D ＝0.95，平衡关系 y ＝0.8x ＋0.2，试求下列二种情况下的最小回流比R min 。
⑴饱和蒸汽加料；
⑵饱和溶液加料。
j07a10170
在常压连续精馏塔中分离二元混合物，进料为饱和液体，其中易挥发组分含量为0.50（摩尔分率），回流比R ＝3，提馏段操作线斜率为1.25，截距为－0.0187，求x D
j07a10171
在连续精馏塔中，进行全回流操作。已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.8， x n =0.7，（均为易挥发组分摩尔分率），已知操作条件下相对挥发度α＝3，则y n = X n *=，以液相组成表示的第ｎ板的单板效率E ML =
j07a10173
由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇
40%(摩尔分率)的甲醇水溶液100kmol ，要求塔顶馏出液组成X D =0.84，塔顶采用全凝器，回流比R ＝3，在操作条件下的平衡关系为y ＝0.45x ＋0.55，求：
⑴塔釜组成x W ；
⑵每小时能获得的馏出液量D 。
j07a15015
由一块理论板与塔釜组成的连续精馏塔中，入甲醇组成为 0.3（摩尔分率，下同）的甲醇水溶液100kmol ，泡点进料。要求塔顶馏出液中甲醇的浓度为0.8，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3.0，试求每小时获得的馏出液摩尔数。 j07a15134
组成为 x f =0.45 的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1：2 ，塔顶x D =0.95(以上均为摩尔分率)，易挥发组分回收率为95% ，回流比 R =1.5R min ，相对挥发度α=2.5，试求：
⑴原料中汽相和液相组成；
⑵列出提馏段操作线方程。 j07a15154
分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：
⑴最小回流比；
⑵若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精馏段操作线方程；
⑶列出提馏段操作线方程。
参见附图：j07a143.t 参见附图：j07a173.t 参见附图：j07a015.t
j07a15166
用常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合物，原料中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.9（以上为摩尔分率）。进料为饱和蒸汽，苯对甲苯的相对挥发度α＝2.5，操作回流比为最小回流比的1.5倍，塔顶采用全凝器。试求离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。
j07a15176
用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h ，进料组成为 0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和液体进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为3。试求：
⑴馏出液及残液量；
⑵塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol ？
⑶离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？
⑷最小回流比为多少？
j07a15177
苯和甲苯混合液含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为100kmol/h ，于常压下进行连续精馏，要求塔顶x D =0.9，塔底 x W =0.0677，D =40kmol/h ，原料于泡点下进入，R 为R min 的1.5倍，已知操作条件下相对挥发度α＝2.47是常数。求：
⑴精馏段操作线方程；
⑵提馏段操作线方程。 j07a20003 某一正在操作的连
续精馏塔，有塔板15块，
塔顶设为全凝器，用于分
离苯－甲苯混合液，液中含苯35%，泡点进料，馏出液含苯97%，残液含苯
5%（以上皆为摩尔分率）。
⑴求最小回流比
R min 。 ⑵如采用回流比R =4.3，求理论塔板数N t 及总板效率E t 。 ⑶如果单板效率等于总板效率，试求提馏段最下一块板
上升蒸汽的组成。
j07a20144
用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为0.3，流量为100kmol/h 的甲醇－水混合液，泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.95，塔底产品含甲醇为0.015（以上均为摩尔分率），已知精馏段操作线为：y ＝0.6x ＋0.38； 操作条件下的平衡关系如图所示，试求：
⑴塔顶及塔底的产品流量（kmol/h ）；
⑵塔的理论板数及进料位置；
⑶流入再沸器的液相流量及组成，离开再沸器的气相流量及组成。
j07a20160
在一精馏塔中分离二元混合物，塔顶装有全凝器，塔底为间接加热的再沸器，原料液流率为1000 kmol/h ，其组成为0.4（摩尔分率），混合液体进料，ｑ＝0.5，相对挥发度α＝5，塔顶产品组成为0.95，塔顶产品A 的回收率为92%，回流比为5，求所需理论塔板数。 j07a20161
00.10.2
0.30.40.50.6
0.70.80.91
00.10.20.30.40.50.60.70.80.91参见附图：j07a003.t 参见附图：j07a144.t
某二元混合液连续精馏塔，符合恒摩尔流假设，x f =0.3，x d =0.8，x w =0.2 （摩 尔分率），R ＝2R min ，相对挥发度为3，进料量为F ＝100kmol/h ，泡点液体进料，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热，求：
⑴馏出液量D 和残液量Ｗ；
⑵所需理论塔板数。
j07b10016
已知三元理想溶液上方蒸汽组成为y A =0.4054，y B =0.4324，在平衡温度下，ｐA °=133.3kPa ，ｐB °=106.7kPa ，ｐＣ°=53.3kPa ，问平衡时，x A 、
x B 、x C 各为多少 总压p =
j07b10022
实验测得常压精馏塔在部分回流情况下，在精馏段相邻两塔板的上升气相组成为y n =0.885，y n+1=0.842，已知操作条件下平均相对挥发度α=5，回流比 R =3.5， 塔顶产品组成 x D =0.95（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。求以汽相组成表示的第ｎ板的单板效率。 j07b10113
如图示。蒸汽V 中含有三组分A 、B 、C ，其中含A30%（mol%），气体经全凝后分成两个液层，上层供回流，下层作产品。两层组成如下：
上层：A ：45%，B ：10%，C ：45%
下层：A ：3%，B ：90%，B ：7%
试求：⑴回流比；
⑵气相Ｖ中B 的含量，mol%。
j07b10132
用一连续操作的精馏塔，在常压下分离苯－甲苯混合液，原料液含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏出液含苯0.9，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，泡点进料，设加料板上的液相组成与进料组成相同，在此温度下苯的饱和蒸汽压为145.3kPa ，试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。 j07b10138
某精馏塔用以分离A 组分（易挥发组分）和水的混合物，已知x f =0.5(摩尔分率，下同)， x D =0.95， x w =0.1，回流比R ＝1.5，泡点回流，饱和液体进料，塔底用饱和水蒸汽直接加热，物系相对挥发度α＝2.25，试求：
⑴从塔顶的第一块板理论板下降的液体浓度；
⑵塔顶采出率D /F 。
j07b10163
如图，在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液100kmol ，苯含量为50%（摩尔%，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为
2.5，求每小时获得的顶馏出液量D ，釜排出液量Ｗ及浓度x w 。
j07b10172
由一层理论板及塔釜组成的常压连续回收塔，塔板上每小时加入甲醇水溶液100kmol ，其中甲醇含量为0.3，要求塔顶得到甲醇浓度为0.6的馏出液。塔顶采用全凝器，泡点进料，由于塔只有一层板，且进料是在这一板上加入，故塔可以不用回流（平衡关系见图）。试求：
⑴釜液组成；
⑵馏出液和釜液量（kmol/h ）。
j07b15002
用一连续操作精馏塔， 在常压下分离苯－甲苯混合液
（此混合液符合拉乌尔定律），原料液含苯0.3(摩尔分率，
下同)塔顶馏出液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比取最
小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，设与加料板上
的液相组成相同，在此温度下苯的饱和蒸汽压为178.7kPa ，
参见附图：j07b113.t
参见附图：j07b163.t
参见附图：j07b172.t
试求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。
j07b15009
用常压连续精馏塔分离苯甲苯混合液。塔顶上升蒸汽组
成y 1=0.94(苯的摩尔分率)，在分凝器内冷凝蒸汽总量 2/3（摩
尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品。
操作条件下，系统的平均相对挥发度α=2.5。试求：
1.塔顶产品及回流液的组成；
2.由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。
j07b15013
某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量
30kmol/h ，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯
的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度?=2.40。
(1)求塔顶、底的产品量；
(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。
j07b15018
某精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y =0.723x +0.263和y '=1.25x '-0.0188，每小时送入塔内75kmol 的混合液，进料为泡点下的饱和液体，试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少（kmol/h ）。
j07b15020
某一精馏塔，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热。用以处理含易挥发组成x F =0.5 (mol 组成)的饱和蒸汽。塔顶产量D 和塔底排量W 相等。精馏段操作线方程为y =5x /6+0.15试求：
(1)回流比R ，塔顶组成x D ，塔釜组成x W 。
(2)提馏段操作线方程。
(3)若两组份相对挥发度?=3，第一板板效率 E mL =(x D －x 1)/( x D －x 1*)=0.6,则y 2=
(2)、(3)选做一题
j07b15027
用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100 kmol/h ，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为 2.5，饱和蒸汽进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：
1.馏出液及残液量；
2.最小回流比；
3.操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol ？
4.塔釜上一块理论板液相组成为多少
5.计算第3 问时作了什么假定
j07b15028
用一精馏塔分离二元理想液体混合物，进料量为100kmol/h ，易挥发组分x F =0.5，泡点进料，塔顶产品x D =0.95，塔底釜液x W =0.05（皆为摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系相对挥发度?＝2.25，求：
⑴塔顶和塔底的产品量(kmol/h)；
⑵提馏段上升蒸汽量(kmol/h)；
⑶写出提馏段操作线数值方程；
⑷最小回流比。
j07b15032
用常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合物，原料中含苯
0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以上为摩尔分率）。进料为汽－液混合物，其中蒸汽与液体量的摩尔比为1∶2。已知苯对甲苯的相对挥发度为2.5，操作回流比为最小回流比的1.5倍，塔顶采用全凝器，试求：
⑴原料中气相与液相的组成；
⑵离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。
参见附图：j07b009.t 参见附图：j07b036.t
j07b15036
用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为0.3、流量为100kmol/h 的甲醇－水混合液，泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.95，塔底产品含甲醇为0.015（以上均为摩尔分率），已知精馏段操作线为：y =0.6x +0.38，操作条件下的平衡关系如图所示，试求：
1.塔顶及塔底的产品流量（kmol/h)；
2.塔的理论板数及进料位置；
3.流入再沸器的液相流量，离开再沸器的气相流量。
j07b15123
某精馏塔分离A 、B 混合液，料液为含A 和B 各为50%的饱和液体，处理量为100kmol/h ，塔顶、塔底的产品量各为50kmol/h ，要求塔顶组成x D ＝0.9（摩尔分率），取回流比为5，间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，试求：
⑴塔底产品组成；
⑵塔顶全凝器每小时冷凝蒸汽量；
⑶蒸馏釜每小时产生蒸汽量；
⑷提馏段操作线方程式；
⑸相对挥发度?=3，塔顶第一层板的板效率 E mL =0.6，求离开第二块板(实际板)的上升蒸汽组成。
j07b15125
常压连续精馏塔分离二元理想溶液，塔顶上升蒸汽组成y 1＝0.96（易挥发组分摩尔分率），在分凝器内冷凝蒸汽总量的1/2（摩尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品，操作条件下，系统平均相对挥发度?＝2.4，求：
⑴塔顶产品及回流液的组成；
⑵由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。
j07b15130
原料以饱和液体状态由塔顶加入， F =1kmol/s ， x F =0.5 (摩尔分率，下同) ，塔釜间接蒸汽加热，塔顶无回流，要求x D ＝0.65，x W ＝0.03，相对挥发度α＝2.7，试求：
⑴操作线方程；
⑵设计时若理论板数可增至无穷，F 、x F 和D 不变，x D 的最大值是多少？
j07b15131
分离苯－甲苯混合液，原料液中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液中要求含苯0.95，塔顶用一分凝器和一全凝器（如图），测得塔顶回流液中含苯0.88，离开塔顶第一层板的液体含苯0.79，求：
⑴操作条件下平均相对挥发度α；
⑵操作回流比R ；
⑶最小回流比R min 。
j07b15137
进料组成x F ＝0.2(摩尔组成，下同)，以饱和蒸汽状态自精馏塔底部加入，塔底不再设再沸器，要求x D ＝0.95，x W ＝0.11，相对挥发度α＝2.7，试求：
⑴操作线方程；
⑵设计时若理论板数可增至无穷，且D /F 不变，则塔底产品浓度的最低值为多少？
j07b15142
每小时分离乙醇－水混合液2360kg 的常压连续精馏塔，塔顶采取全凝器，进料组成x F ＝0.2。现测得馏出液组成x D ＝0.8，釜液组成x W ＝0.05，精馏段某一块板上的汽相组成为0.6，由其上一板流下的液相组成为0.5（以上均为摩尔分率），试求：
⑴塔顶馏出液量及釜液流出量；
⑵操作回流比与最小回流比；
⑶计算在料液组成与塔顶组成下乙醇对水的相对挥发度。操作条
参见附图：j07b125.t
参见附图：j07b131.t 参见附图：j07b142.t
件下的平衡关系如图所示。
j07b15145
某饱和液体原料进入精馏回收塔塔顶，x F ＝0.5 （以下均以摩尔分率表示），塔底出料x w ＝0.2，塔顶蒸汽引入全凝器。凝液的1/4作成品，3/4作回流进入塔顶，凝液浓度为0.8。试计算：
⑴易挥发组分的回收率；
⑵所要求的理论塔板数（包括釜）；
⑶塔釜蒸发量与进料量的比值。
j07b15152
欲将A 、B 两组分的理想混合液在连续精馏塔中实现分离。已知F ＝100kmol/h ， x f ＝0.18（摩尔分率，下同），饱和液体进料，x D ＝0.99，x w ＝0.05，采用回流比R ＝3.4，系统的α＝3。且知，当加料口在最适宜位置时，理论板与回流比关系式为： lg((N -N min )/(N +1))=-0.9((R -R min )/(R+1))-0.17式中N 及N min 均指全塔（包括塔釜）的理论板数。试求：
⑴塔顶易挥发组分回收率；
⑵理论板数。
j07b15164
用一连续操作精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏出液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同。泡点为92.3℃，求理论进料板的上一层理论塔板的液相组成。苯的饱和蒸汽压可用安托尼公式计算，
log P °=A-B/(t+C)，A=6.036995，B=1214.645，C=221.205
式中P °的单位为kPa ，t 为溶液的泡点，单位为℃。
j07b20007
拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分含量为
40%(mol%下同)，流量为100kmol /h 的料液，要求馏出液组成
为 92%，回收率为 90%，料液为泡点进料，回液比为最小回
流比的1.5倍，全塔效率为0.7。操作条件下物系的平衡关系
见附图。试求：
⑴完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板的位
置；
⑵若F 、x f 、Ｎｐ为不变，欲提高此系统易挥发组分的回
收率，试定性说明可采用的措施有哪些？
j07b20008
某料液以2.5kmol/h 的流率加入回收
塔的顶部，其组成为0.4(mol%下同)，温度为10℃，塔顶蒸汽冷凝后全部作
为产品。
已知：料液泡点为98℃，平均比热为1.6kJ/(kmol·℃)，汽化潜热为
350kJ/kmol ，塔顶产品馏出率D/F 为0.717，x w ＝0.02，料液相对挥发度 为
3。塔内物流遵循恒摩尔流假定。试求：
⑴塔内液汽比为多少？
⑵经第一块理论板的汽相增浓了多少？
j07b20014
在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y =0.75x +0.2075，q 线方程式为
y =-0.5x +1.5x F 试求：
①回流比R
②馏出液组成x D ③进料液的q 值
④当进料组成x F =0.44时，精馏段操作线与提馏段操作线交点处x q 值为多少并要求判断进料状态。
参见附图：j07b145.t
参见附图：j07b007.t 参见附图：j07b008.t
j07b20021
如图所示的苯-甲苯常压连续精馏塔，塔顶设置全凝
器，泡点回流。塔内有三层理论板，而且塔釜可视为一层理论板。每小时100kmol 含苯50mol%的苯-甲苯混合液，从第三层塔板以泡点状态加入。塔顶产品含苯85mol%，相平衡关系如图所示。
(1)求回流比R ，塔底排出液组成x w ，塔顶产量D 及塔釜蒸发量V ′；
(2)变时，精馏塔处于什么状态？ j07b20023 有三个精馏塔，塔顶冷凝部份如图，塔顶第一板上升气相均为 V kmol ，其摩尔组成均为0.8，理想混合物的相对挥发度均为2.5。
⑴问：T 1、T 2温度是否相同？在t-x-y 图上标出它们的坐标。试用解析法定性地说明温度t 2的求法。
⑵在下列三种冷凝器情况下按顺序排列回流液浓度x L1、x L2、x L3的大小。
⑶再按顺序排列产品浓度x D1、x D2、x D3的大小。
本系统的t -x -y 示意图如下：
在
一连续常压精馏塔中分离某理想混合液，x D ＝0.94，x w ＝0.04。已知此塔进料线方程为
y =6x -1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：
⑴精馏段操作线方程。
⑵若塔底产品W =150kmol/h ，求进料量F 和塔顶产品量D 。
⑶提馏段操作线方程。
j07b20025
有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成50%（摩尔%），饱和蒸汽进料。原料处理量为每小时100kmol ，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h ，已知精馏段操作线方程为y =0.833x +0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求：
⑴塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）；
⑵全凝器中每小时冷凝蒸汽量；
⑶蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量；
⑷若全塔平均相对挥发度α＝3.0，塔顶第一块板的液相默弗里板效率E ml ＝0.6，求离开塔顶第二块的汽相组成。
j07b20030
用常压精馏塔分离某二元混合物，其平均相对挥发度 =2，原料液量F =10kmol/h ，饱和蒸汽进料，进料浓度x F ＝0.5（摩尔分率，下同），馏出液浓度x D ＝0.9，易挥发组分的回收率为90%，回流比R =2R min ，塔顶设全凝器，塔底为间接蒸汽加热，求：
⑴馏出液及残液量；
⑵第一块塔板下降的液体组成x 1为多少？
⑶最小回流比；
⑷精馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h ？
提馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h
j07b20031
参见附图：j07b021.t
参见附图：j07b023.t
用连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h ，已知在操作条件下水蒸汽的汽化潜热为 2140kJ/kg ，在塔釜温度下，釜液的汽化潜热为41900kJ/kmol （精馏段操作线方程为y =0.72x +0.25）。试求：
⑴加热蒸汽消耗量；
⑵若精馏塔在全回流下操作，已知釜液的组成为0.01（摩尔分率），物系的平均相对挥发度为2，试求釜上方第一块板下流的液相组成。（塔釜为理论板，由下往上数）。
j07b20037
每小时分离乙醇－水混合液2360kg 的常压连续精馏塔，塔顶采取全凝器，进料组成x F ＝0.2。现测得馏出液组成x D ＝0.8，釜液组成x w ＝0.05，精馏段某一块板上的汽相组成为0.6，由其上一板流下的液相组成为0.5（以上均为摩尔分率），试求：
1.塔顶馏出液量及釜液流出量。
2.操作回流比与最小回流比。
3.计算在料液组成与塔顶组成下乙醇对水的相对挥发度。 j07b20140
用一连续精馏塔在常压下分离甲醇～水混合物，进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽，流率为100kmol/h 。要求塔顶馏出液含甲醇不低于0.95，塔底釜液甲醇不大于0.05（以上均为摩尔分率），已知操作条件下的平衡关系如附图，操作时回流比为2.4，试求：
⑴塔顶、塔底产品的流率；
⑵所需理论塔板数及进料板位置；
⑶两段的液相流率与汽相流率之比和ｑ线方程；
⑷对应的最小回流比。
j07b20141
用一连续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，塔顶设全凝器，塔底设再沸器，进料量为150kmol/h ，其中含苯 0.4（摩尔分率，下同），泡点进料，通过取样测得塔顶馏出
液中苯回收率为92.20%，塔底产品中苯的组成为0.05，实际操作
回流比R ＝2.43，已知操作条件下平衡关系如图所示，若设该塔在
最适宜位置进料，试求：
⑴塔顶、塔底产品流量及塔顶组成；
⑵该塔具有理论板数和进料位置；
⑶精馏段及提馏段液气比各为多少；
⑷因长期操作再沸器内结垢，试问对塔顶产品质量有何影响？
如何才能维持正常生产？（设产品流量不变）
j07b20153
欲用连续精馏塔分离某二元理想溶液，已知F ＝10 kmol/s ，x f
＝0.5，ｑ＝0，x D ＝0.95，x w ＝0.1（均为摩尔分率），系统的 ＝2。
塔顶采用全凝器，泡点回流。塔釜用间接蒸汽加热。且知塔釜的汽化量为最小塔釜汽化量的1.5 倍。试求：
⑴塔顶易挥发组分的回收率；
⑵塔釜的汽化量；
⑶流出第二块理论板的液体组成。（塔序由顶部算起）
j07b20159
用板式精馏塔在常压下分离苯－甲苯溶液，塔顶采用全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47。
1.进料量为150 kmol/h ，组成为0.4（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，求：
参见附图：j07b037.t
参见附图：j07b140.t 参见附图：j07b141.t
第五章 蒸馏 一、选择与填空 1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。 2、汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_相同_，但液相组成_小于_汽相组成。 3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y x αα= +-。根据α的大小，可用 来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ，若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。 4、在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔釜温度 降低 ，从平衡角度分析对该分离过程 有利 。 5、某二元物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论板，已知 y n =0.4，则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。 6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。 7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。
8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0 =116.9kPa,p B 0 =46 kPa ，则相对挥发度α= 2.54，平衡时液相组成x A = 0.78 ，气相组成y A = 0.90 。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ，适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min 11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q 值为 0.6 。 注：23() 550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40（均为摩尔分率），已知R=3 ，α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注：1 * 1 n n MV n n y y E y y ++-= - 13、在精馏塔设计中，若F 、x F 、q 、D 保持不变，若增加回流比R ，则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 。 14、在精馏塔设计中，若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津 大学出版）社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
设备内的绝对压强P 绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P 表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。在 罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距 罐底 800 mm ，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉 材料的工作应力取为39.23×106 Pa k 问至少需要几个 螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ σ螺 解：P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762=150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n ,P 油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R 1 = 400 mm ， R 2 = 50 mm ，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3 = 50 mm 。试求A ﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差 计，a –a ′为等压面，对于左边的压差计，b –b ′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本 方程求解。 解：设空气的密度为ρg ，其他数据如图所示 a –a ′处 P A + ρg gh 1 = ρ水gR 3 + ρ水银ɡR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记
化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ）
参见附图：j06a107.t j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ① 水溶液的出塔浓度； ② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ① 操作液气比为最小液气比的倍数； ② 出塔液体的浓度； ③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。 j06a10107 某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG 为多少m ？ j06a10108 总压100kN/m 2，30℃时用水吸收氨，已知 k G =3.84?k L =1.83?10-4kmol/[m 2·s(kmol/m 3)]，且知x =0.05时与之平衡的p *=6.7kN/m 2。 求：k y 、K x 、K y 。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m 3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m ，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h ，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y =x 。试求： ① 液体出塔浓度； ② 测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m 3·s ），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG =1/(1-S )ln[(1-S )(y 1-m x 1)/(y 2-m x 2)+S ]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p 增大一倍；(C) y 减小一倍；(D) p 减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环 ⑵气相串联 ⑶L ＝V 液相并联 L ＝V j06b10022
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案 第8章 2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨 利系数51066.1?=E kPa ，水溶液的密度为 kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318 c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数k G =×10-6 kmol/(m 2skPa)，液膜吸收系数k L =×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝ kmol/(m 3kPa)。 （1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725 c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2skPa) 以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 kPa ，操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为 kmol/(m 3kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ，液相组成为 kmol/m 3，液膜吸收系数k L =×10-5 m/s ，气相总吸收系数K G ＝×10-5 kmol/(m 2skPa)。求该截面处（1）膜吸收系数k G 、k x 及k y ；（2）总吸收系数K L 、K X 及K Y ；（3）吸收速率。 解：(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3 溶液的总浓度为
第一章流体流动 1.某设备上真空表的读数为 13.3 × 103 Pa, 试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为 98.7 × 103 Pa 。 解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到： 设备内的绝对压强 P = 98.7 ×10 3 Pa -13.3 × 10 3 Pa 绝 =8.54 × 103 Pa 设备内的表压强P 表 = - 真空度 = - 13.3 × 103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960 ㎏ / ? 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面 上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用 14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23 × 106 Pa ， 问至少需要几个螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即 P 油≤ σ螺 解： P螺 = ρ gh× A = 960 ×9.81 × (9.6-0.8) × 3.14 × 0.76 2 150.307 × 103 N σ螺 = 39.03 × 10 3× 3.14 × 0.014 2× n P油≤ σ螺得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要 7个螺钉 3 ．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得 R = 400 mm ，R 2 = 50 mm ，指示液为水 1 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm 。试求 A﹑ B 两处的表压强。
分析：根据静力学基本原则， 对于右边的Ｕ管压差计， a – a ′ 为等压面， 对于左边的压差计， b – b ′ 为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为ρ g ，其他数据如图所示 a – a ′ 处 P A + ρ g gh 1 = ρ 水gR 3 + ρ 水银 ɡR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 A × 10 3 × 9.81 × 0.05 + 13.6 3 × 0.05 即： P = 1.0 × 10 × 9.81 = 7.16 × 103 Pa b-b ′ 处 P B + ρ gh = P A + ρ gh + ρ gR g 3 g2 水银1 P B = 13.6 × 103× 9.81 ×0.4 + 7.16 × 103 =6.05 × 10 3 Pa 4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测 定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两 吹气管出口的距离 H = 1m ， U 管压差计的指示 液为水银，煤油的密度为 820Kg ／ ? 。试求当 压差计读数 R=68mm 时，相界面与油层的吹气管 出口距离ｈ。 分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中 1－ 1′和4－ 4′为 等压面， 2－ 2′和3－ 3′为等压面，且 1－ 1′和2－2′的压强相等。 根据静力学基本方程列出一 个方程组求解 解：设插入油层气管的管口距油面高 h 在 1－ 1′与2－ 2′截面之间 P 1 = P 2 + ρ水银 gR ∵ P = P 4 ， P = P 3 1 2 且 P 3 = ρ 煤油 g h ， P 4 = ρ 水 g （ H-h ） + ρ 煤油 g （h + h ） 联立这几个方程得到 ρ 水银 gR = ρ 水g （ H-h ） + ρ 煤油 g （ h + h ） - ρ煤油 g h 即 ρ 水银 gR = ρ水 gH + ρ 煤油 gh - ρ 水 gh 带入数据 1.0 3× 103× 1 - 13.6 × 103× 0.068 = h(1.0 × 103-0.82 ×103) ｈ = 0.418 ｍ
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法
下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 试按总压P =75mmHg(绝压)计算该物系的“t-x-y ”数据, 此物系为理想体系。 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 1 1
0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组 y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00 B A p p 。所以可得出 t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差==?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。
化工原理作业答案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
Pa ，乙地区的平均大气压力为 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地 区 操 作 时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ （2）B 点的压力 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为? Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为? Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得 19．用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。反应器液面上方保持×103 Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管， 总长 为35 m ，管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计（局部阻力系数为4）、五个标准弯头。反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。若泵的效率 为，求泵的轴功率。（已知溶液的密度为1073 kg/m 3，黏度为? Pa ?s 。管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。） 解：在反应器液面1-1，与管路出口内侧截面2-2，间列机械能衡算方程，以截面1-1，为基准水平面，得 22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ +++=+++∑ （1） 式中 z 1=0，z 2=17 m ，u b1≈0 p 1=×103 Pa (表)，p 2=0 (表) 将以上数据代入式（1），并整理得
模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C,
化工原理试题库（下册） 第一章 蒸馏 一、 选择题 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h ，进料组成为0.6 ,要求塔顶 产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3. 在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。 A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1)) 5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q 的变化将引起（ B ）的变化。 Ａ.平衡线 Ｂ.操作线与q 线 Ｃ.平衡线与操作线 Ｄ.平衡线与q 线 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.气—液混合 物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。 A 容易； B 困难； C 完全； D 不完全 8. 设计精馏塔时，若Ｆ、x F 、xD 、xW 均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取 值相同，则所需理论塔板数将___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___ ，塔釜再沸器热负荷 ___A___。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不 变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___， x w ___B___。
j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ①水溶液的出塔浓度； ②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ①操作液气比为最小液气比的倍数； ②出塔液体的浓度； ③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？ 参见附图：j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]， k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求： ①液体出塔浓度； ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联
化工原理第四版思考题答案
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3-2 球形颗粒在流体中从静止开始沉降，经历哪两个阶段？何谓固体颗粒在流体中的沉降速度？沉降速度受那些因素的影响？ 答：1、加速阶段和匀速阶段；2、颗粒手里平衡时，匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度t μ3、影响因素由沉降公式确定ξρρ以及、、p p d 。（93页3-11式） 3-6 球形颗粒于静止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪 些因素影响? 答：重力，浮力，阻力；沉降速度受 颗粒密度、流体密度 、颗粒直径及阻力系数有关 3-7 利用重力降尘室分离含尘气体中的颗粒，其分离条件是什么？ 答：停留时间>=沉降时间（t u u H L ≥) 3-8 何谓临界粒径？何谓临界沉降速度？ 答：能 100%除去的最小粒径；临界颗粒的沉降速度。 3-9 用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒，当临界粒径与临界沉降速度为一定值时，含尘气 体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系？ 答：成正比 WL V · u q t s ≤ 3-10 当含尘气体的体积流量一定时，临界粒径及临界沉降速度与降尘室的底面积 WL 有什么 关系。 答：成反比 3-12 何谓离心分离因数？提高离心分离因数的途径有哪些？ 答：离心分离因数：同一颗粒所受到离心力与重力之比；提高角速度，半径（增大转速） 3-13 离心沉降与重力沉降有何不同？ 答：在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。 3-15 要提高过滤速率，可以采取哪些措施？ 答：过滤速率方程 () e d d V V P A V +?=γμυτ 3-16 恒压过滤方程式中，操作方式的影响表现在哪里？ 答： 3-17 恒压过滤的过滤常数 K 与哪些因素有关？ 答：μγυP K ?=2表明K 与过滤的压力降及悬浮液性质、温度有关。 第四章 传热 4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？ 答：三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。 ①热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。 在固体、液体和气体中都可以发生。 ②对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。③热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。 4-2 傅立叶定律中的负号表示什么意思？ 答：热量传递的方向沿着温度梯度下降的方向。 4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？ 答：一般固体>液体>气体
·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图
解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。
第五章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃）80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*，P A*，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃
2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 1 3.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时P B* = 1.3kPa 查得P A*= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时x = (P-P B*)/(P A*-P B*)