长江大学董盛富-8.4吸收过程的设计型计算(86)

1化工原理考试题及答案（应化01级重修试卷）姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题（20分）1.（2分）通常蒸馏操作能分离互溶的液体混合物，是由于溶液中各组分的_________不同，即在同温度下各自的____________不同。***答案***沸点；饱和蒸汽压2.（2分）回流是保证精馏过程能_____________必要条件之一。***答案***连续稳定进行的3.（2分）某理想混合液，其中一组平衡数据为376.0x，596.0y，此时平均相对挥发度为___________。***答案***2.4484.（6分）某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为271.0714.0xy，且塔顶产品量为100kmol/h，则馏出液组成x_________，塔顶上升蒸气量V_______。***答案***0.95350kmol/5.（3分）mYYYYaKGH//21，式中：mY称_______________，单位是________________；mYYY/21称__________________。***答案***气相传质平均推动力，kmol吸收质/kmol惰气；气相总传质单元数6.（5分）吸收塔底部的排液管成U形，目的是起作用，以防止。操作中的吸收塔，若使用液气比小于设计时的最小液气比，则其操作结果是吸收效果；若吸收剂入塔浓度X2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率，出口气体浓度。***答案***液封作用;空气倒灌和塔内气体跑出;吸收效果达不到要求;吸收率增大，出口气体浓度降低二、问答题（10分）1.（4分）物理吸收与化学吸收的主要区别在哪里?***答案***物理吸收，主要是物理溶解过程，是可逆过程，热效应较小，吸收效率也低。化学吸收，是化学反应过程，混合气中某组分与溶剂或溶液中其他物质发生反应，一般为不可逆过程，热效应也大，吸收效率高。2.（6分）什么叫液泛现象？***答案***当气速增大，使气、液间的摩擦阻力增大至足以阻止液体下流，至使液体充满填料层空隙，先是塔顶部积液，继而蔓延全塔，液体被气流带出塔顶，吸收操作完全被破坏。此现象叫液泛现象。三、计算题（70分）1.（8分）苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩尔分率，下同）以每小时1000kmol流量进入一精馏塔,要求塔顶产品中苯含量不低于0.9，塔釜液中含苯不大于0.1。进料为泡点液体，用间接蒸汽加热，回流比取2。从塔顶采出量可以达到多少?***答案***kmol/h8001.09.0/1.05.01000/WDWFxxxxFD22.（12分）在某一连续精馏塔中，操作线方程如下所示：精馏段：y=0.75x+0.24提馏段：y=1.30x-0.021料液为泡点进料，试求：回流比；馏出液、原料液和残液之组成。***答案***474.0021.03.124.075.007.0021.03.196.024.01/375.01/FFF（20分）有一苯和甲苯的混合液，其中苯40%，甲苯60%，要求用精馏方法加以分离，使塔顶产品含苯达95%，塔底产品含甲苯达95%（以上浓度均为质量%）。已知该塔的操作压力为2kNm3.101，沸点进料，操作回流比为3。每小时进料100kmol/h。试求：（1）精馏后所得的苯及甲苯产品量各为多少kmol/h；（2）列出该塔的精馏段和提馏段操作线方程。附：甲苯分子量92，苯的分子量78***答案***1）D，W将浓度换算为摩尔分率：958.092/578/95/78/95058.092/9578/5/78/5440.092/6078/40/78/40DWFxxx代入方程：kmol/h6.57kmol/h4.42058.0958.044.0100100WDWDWD2）两线方程：精馏段操作线方程：24.075.04/958.04/31/1/xxRxxRRyD提馏段操作线方程：沸点进料：∴q=1而：2kmol/h.22710034.42FDRFLL0197.034.16.572.227/058.06.576.572.227/2.227//xxWLWxWLxLyW4.（15分）总压2kNm100，30℃时用水吸收氨，已知226kNmsmkmol/1084.3Gk3m/s1083.14Lk，且知05.0x时与之平衡的2kN/m7.6p。求：yyxKkk、、。（液相总浓度tC按纯水计为55.6kmol/m3）***答案***smkmol/10656.34.27354.1312604//1/134.105.0100/7.6//smkmol/1002.11083.16.55smkmol/1084.31084.310024224246yxyyttLtxGtyKkmkKxpppEmkCkkpk5.（15分）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A1%（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，平衡线为Y=X，气相总传质单元高度为1m。试求填料层所需高度。***答案***0,00667.00,00667.0002.001.02.1/2.101/01.0/002.001.05.1/5.1/5.1/002.08.0101.0101.0/ln//2112122112121min1212211221121YmXYXXYYLGXXXYYGLGLYYYYYYYYYYYYYYYNNHHmmOGOGOG；代入公式得：00261.0mYm07.307.3107.3/21HYYYNmOG