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化工原理习题课 精 馏 某分离苯（A）—甲苯（B）的连续精馏塔，其进料量为100kmol/h,组成为XA＝60％，XB＝40％（均为mol分数，下同）,精馏段操作线方程为：Y＝0.75X＋0.24；提馏段操作线方程为：Y＝1.1375X－0.008 。若工艺要求釜液中A组分含量不超过6％，试求：（1）操作回流比；（2）馏出液和釜液的量；（3）确定料液的热状态和q值。 2、一连续精馏塔，泡点进料，每小时向塔釜加入含甲醇45％ 摩尔％，下同 的水溶液100kmol，要求塔顶馏出液组成xD 0.90，塔釜残液组成 xW 0.02，塔顶采用全凝器，实际操作的回流比R为最小回流比Rmin的1.50倍，操作条件下物系的平均相对挥发度α 2.20，试求： 塔顶馏出液量D为多少kmol/h； （2）精馏段的操作线方程数学表达式？ 3、某甲醇精馏塔采用水蒸汽直接加热，泡点加料，进料量F＝100kmol/hr，进料组成XF＝30％（mol,下同），若塔顶采出率D/F＝25％，精馏段操作线方程为：Yn+1＝0.75Xn＋0.40；试求： （1）回流比； （2）釜液组成； （3）馏出液和釜液的量； （4）加热蒸汽的量； （5）提馏段操作线方程。 吸 收 已知原料气流量为100kmol/h，甲醇的含量为0.05 mol ，现用清水吸收其中的甲醇，所得吸收液中甲醇的浓度为平衡条件下的75％（mol），操作条件下的平衡关系为：Y＝1.25X，实验测得该系统的气相体积传质总系数KYa为240kmol/ m3.hr。若工艺要求甲醇的吸收率达到98％，试求：（1）出口尾气的组成；（2）吸收剂用量；（3）若塔径为1m ,所需填料层高度 。 用20℃的清水在塔I常压逆流吸收混合气中的A组分，若混合气中A组分的体积百分数为8％，其余为惰性气体。当水的用量为最小用量的1.5倍时，A组分的吸收率为80％，操作条件下的平衡关系为：Y＝24.48X。为提高吸收率，拟增加一台与该塔I尺寸、结构及用水量完全相同的吸收塔II串连操作。试求： 原塔（I塔）的传质单元数； 增加新塔II后A组分的吸收率将增至多少？ 3、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 2%（摩尔比），经吸收后溶质A 被回收了95% ，此时水的用量为最小用量的2倍，平衡线为 Y 2X, 气相总传质单元高度为0.8m,试求填料层所需高度。 干 燥 已知某物料在恒定干燥条件下从自由含水量0.10kg水/kg绝干物料干燥至0.03kg水/kg绝干物料共需3小时，问将此物料继续干燥至自由含水量为0.01kg水/kg绝干物料还需多少时间？已知此干燥条件下物料的临界自由含水量XC 0.05kg水/kg绝干物料，平衡含水量X* 0.004kg水/kg绝干物料，降速阶段的干燥速率曲线可近似为Uc Kx X-X* 直线处理。 如图，在常压并流变动干燥过程中，用热空气将某种物料由初含水量X1＝1kg水/kg绝干物料干燥到终含水量X2＝0.1kg水/kg绝干物料。空气进口温度为120℃，湿度H1为0.01kg水/kg绝干空气；空气离开干燥器的温度为70℃，空气在干燥器中经历绝热等焓过程。实验测得第一阶段的干燥速率为：（kg水/kg绝干物料·小时），第二阶段的干燥速率为。式中Hw为空气湿球温度下的饱和湿度。 试求完成上述干燥任务所需要的干燥时间（小时）。