化工原理試卷B及答案

考試試卷第考試試卷第頁(yè)，共7頁(yè)為干基），干燥器生產(chǎn)能力 Gc為234.7kg絕干物料/h。試求:(1)空氣進(jìn)出干燥器的始值變化；( 4分)(2)水分蒸發(fā)量(kg/h)；(2分)(3)空氣的消耗量及單位空氣消耗量；( 4分)解：(1)I1 (1.011.88H1)t12490Hl110kJ/kg絕干氣I2(1.011.88H2)t22490H288.9kJ/kg絕干氣II1I2-21.1kJ/kg絕干氣(2)水分蒸發(fā)量；WGc(X1X2)32.9kg/h(3)LW/(H2H1)2096kg絕干空氣/hl1/(H2H1)1/(0.0230.0073)63.7kg干空氣/kg水六、（本題18分）用連續(xù)精儲(chǔ)塔分離某二元混合液，原料液流量為 200kmol/h,露點(diǎn)進(jìn)料,進(jìn)料濃度為0.5,塔頂儲(chǔ)出液組成為0.96,釜液組成為0.1（以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率）操作條件下相^?揮發(fā)度為3,塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流。塔釜間接蒸汽加熱，回流比為最小回流比的1.2倍。試求：（1）塔頂和和塔釜產(chǎn)品流量；（4分）（2）最小回流比；（4分）（3）精微段操作線方程；（3分）（4）提儲(chǔ)段操作線方程；（3分）（5）離開第二層理論板的液體組成（由塔頂往下數(shù)） 。（4分）解：（1）F=D+WFxf=DxD+Wxw即 200=D+W200>0.5=0.96D+0.1W解出D=93.0kmol/h,W=107kmol/h（2）因是露點(diǎn)進(jìn)料，q=0及yq=xF=0.5，故Xq1( 1)XXq1( 1)Xq3xq12Xq0.5解出 Xq=0.25(3)離開第二層理論板的液相濃度R1.2Rmin精微段操作線方程式為：RVn XR1(4)ym1L=RD=2.2*93=204.6LqFym1 xmLqFW204.60

xm204.60107(5)平衡線關(guān)系式為:Rmin 一yqX2X(3)離開第二層理論板的液相濃度R1.2Rmin精微段操作線方程式為：RVn XR1(4)ym1L=RD=2.2*93=204.6LqFym1 xmLqFW204.60

xm204.60107(5)平衡線關(guān)系式為:Rmin 一yqX2Xdyq0.960.51.21.67Xd

rHxq2.22.2 Xn2.21xwLqFW107204.60107逐板計(jì)算：因塔頂為全凝器，泡點(diǎn)回流，根據(jù)平衡關(guān)系式由y1求X1,即:y〔=xD=0.960.960.50.251.840.96 0.687&n2.210.30.1X(1)x3xi12xi2.10xm0.113x12x解得 Xi=0.889根據(jù)提福段操作線方程式由 X1求y2:y2=0.6875x1+0.3=0.68750加89+0.3=0.911再依平衡關(guān)系式由丫2求X2：0.9113x212x2解得X2=0.773解得七、（15分）用清水在逆流填料塔中吸收某混合氣體中的溶質(zhì) A,塔徑為1.5m。原料氣中惰性氣體的流量為0.0743kmol/s,原料氣中溶質(zhì)A的摩爾分率為0.08。已知操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y*=1.8X,氣相總體積傳質(zhì)系數(shù) Kya=5.07X10-2kmol/（m3s）o若吸收劑用量為最小用量的1.6倍，現(xiàn)要求溶質(zhì)回收率為 90%。求：（1）出塔氣體中溶質(zhì)A的摩爾比；（3分）（2）吸收劑用量；（3分）（3）出塔水溶液的中溶質(zhì)A的摩爾比；（3分）（4）填料層高度。（6分）解：⑴已知y10.08V1V1y1 0.086960.08工Yi(1 )0.08696(10.90)8.69610TOC\o"1-5"\h\z(2)X2 0YY> 0.086968.69610 ,…12 1.62minXiX2 0.08696/1.80min1.61.622.5921.61.622.592min2.5920.07430.1926kmol/s(3)丫Y2(3)丫Y2X1X20.086960.008696Xi2.592X1=0.0302(4)SmV 0.6944L2.592Nog—ln(1S)Y^^S

1S Y2Y2NOG4.326NOG4.326ln(10.6944)— 0.694410.6944