化工原理经典试题课件.ppt

1、1.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，进料量在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，进料量100kmol/h，易挥发组分摩尔分率，易挥发组分摩尔分率X+=0.5，饱和蒸，饱和蒸汽加料，汽加料，XD=0.95，XW=0.1，=2.0，塔顶全凝器，塔顶全凝器，泡点回流，塔釜间接加热。塔釜汽化量为最小汽化泡点回流，塔釜间接加热。塔釜汽化量为最小汽化量的量的1.5倍。求倍。求:（1）塔釜汽化量）塔釜汽化量V;（2）离开塔顶第二块理论板的下降液体组成。）离开塔顶第二块理论板的下降液体组成。0q-xf ye解：（1）饱和蒸汽进料，0.5efyx0.50.333(1)2 1 0.5eeeyxy min0.950.

2、52.70.50.333DeeexyRyxminminV(1)RD最小汽化量fDWFDWFxDxWx由D47/53/kmol hWkmol h得min(2.7 1)47173.9/Vkmol hminminV(1)73.9/Vq Fkmol h塔釜最小汽化量minV 1.5V1.5 73.9110.9kmol/h塔釜汽化量=(2)V(1)Vq F由(1)RDVF1VFRD 110.9 1000113.48747VFRD Ry0.7770.212R+11DxxxR精馏线=10.95Dyx1110.905(1)yxy210.91511DxRyxRR2220.843(1)yxy2.某干燥器的操作压强

3、为某干燥器的操作压强为80kPa，出口气体温度，出口气体温度为为59，相对湿度，相对湿度72%，为保证干燥产品的质，为保证干燥产品的质量，空气进入干燥器的温度不得高于量，空气进入干燥器的温度不得高于92，故，故将部分出口气体送回干燥器入口与新鲜空气混将部分出口气体送回干燥器入口与新鲜空气混合，混合后气体相对湿度为合，混合后气体相对湿度为11%。已知新鲜空。已知新鲜空气的质量流量为气的质量流量为0.49Kg/s，温度为，温度为18，湿度，湿度为为0.005Kg水水/Kg干气，干气，59、92时水的饱和时水的饱和蒸汽压分别为蒸汽压分别为19.013kPa和和75.598kPa。求求:(1)循环空气

4、量循环空气量LR (2)新鲜空气预热后温度新鲜空气预热后温度t1解：解：2(1)MLH()RmmRmL HL HLLH1混合点对水作衡算：干燥器干燥器Lt2,H2LR,t2tm LmHmmt1H1MLt0,H0018tC010.005/HHKgKg水干气259tC272%92mtC11%m00.49/LKg s000.490.488/11 0.005LLKgsH干气20.72 19.0130.6220.6220.128800.72 19.013sspHKgKgpp水/干气0.6220.072msmmspHKgKgpp水/干气12()0.488(0.0720.005)0.585/0.1280.0

5、72mRmL HHLKgsHH干气12(2)MLI()RRmL ILLI对混合点作热量衡算：1111(1.01 1.88)2490IH tH2222(1.01 1.88)2490IHtH(1.01 1.88)2490mmmmIHtH1140.2tC3.温度为温度为130 的气体，其流量为的气体，其流量为5400/h，经过列管换热器管程后，温度降为经过列管换热器管程后，温度降为70。温度。温度为为20 的水经过壳程后升温至的水经过壳程后升温至50，两流体，两流体逆流流动。气体的给热系数远小于水的给热系逆流流动。气体的给热系数远小于水的给热系数，气体比热为数，气体比热为1.2 kj/k，水的比热为

6、，水的比热为4.18 kj/k，求，求冷却用水量；冷却用水量；若换热器面积若换热器面积 A=100，求气体的给热系数。，求气体的给热系数。130705020解：WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-t1)1221()()5400 1.2(13070)3100.5/4.18(5020)hphcphW CTTWCttkj h t1=80 t2=501212805063.8380lnln50mttttt 当8050652mt121.62tt时tm可用算术平均值计算可用算术平均值计算：122()16.62/()hphmmW CTTQKWmA tA t 气体气体 液体液体 气体气体 K=16.62

7、 W/(m2)K可看成常数可看成常数4.某吸收塔用清水吸收生产过程中废气中的有某吸收塔用清水吸收生产过程中废气中的有毒气体毒气体A组分，已知进出吸收塔的气体中组分，已知进出吸收塔的气体中A组组分的摩尔分率分别为分的摩尔分率分别为y1=0.055，y2=0.004，液，液相出口浓度摩尔分率为相出口浓度摩尔分率为x1=0.020，平衡关系，平衡关系y=2.0 x，填料层高度，填料层高度H=6.0m，求：，求：操作液操作液气比是最小液气比的倍数；气比是最小液气比的倍数；若若y2=0.001，其它条件不变，填料层高度增加多少米其它条件不变，填料层高度增加多少米？y2x2y1x1解：121212121m

8、in12min0.0550.0042.550.0201.854502.551.3751.8545yyxxyyyyLyGxxmLGLG1212G(y-y)=L(x-x)LG11122231212120.0150.0048.32 10ln6.1360.92886.13mOGmOGOGyymxyymxyyyyyyyNyHHN111222312120.0550.0010.021182.550.0552 0.021180.012640.0014.588 10lnmyymxyymxyyyyy 1212121G(y-y)=L(x-x)G(y-y)x=L1211.7711.77 0.928811.5211.5

9、265.52OGmOGOGyyNyHNHHHHm5.用一离心泵将水位恒定的敞口低位水槽的水运输用一离心泵将水位恒定的敞口低位水槽的水运输到压强为到压强为129.5KPa（表压）的密闭容器内，输送（表压）的密闭容器内，输送管路的直径为管路的直径为76*3mm，长为，长为355m（包括局部阻（包括局部阻力），低位水槽与密闭容器出水口的垂直距离为力），低位水槽与密闭容器出水口的垂直距离为4.8m，水经过离心泵获得机械能为，水经过离心泵获得机械能为196.2J/Kg,管管内水流量为内水流量为7m3/h.求摩擦系数求摩擦系数=？2221122212222pupuul leggggdgzHez221212

10、2)()uppl ledggHezz3196.2129.5 109.811000 9.814.82m解：解：12截面机械能守恒截面机械能守恒 敞口水位恒定敞口水位恒定u1=02227/36000.5055/0.785 0.074Vum sd22410.03gdul le 6.某板框压滤机有某板框压滤机有10个框，滤框尺寸为个框，滤框尺寸为2000200050mm，过滤操作压差为，过滤操作压差为0.25MPa，过滤，过滤20min得滤液量为得滤液量为20m3，滤，滤饼不可压，滤布阻力不计。饼不可压，滤布阻力不计。求：求：若该压滤机的生产能力为若该压滤机的生产能力为25m3/h，求洗涤，求洗涤与清

11、理组装时间。与清理组装时间。若操作压力增大至若操作压力增大至0.5MPa，过滤，洗涤与，过滤，洗涤与清理组装时间不变，生产能力又为多少？清理组装时间不变，生产能力又为多少？WRFFVG WRFVFG 2020WR25600.467FVFGh 21022280Am 22FFVKA22222060220800.1875/FFVAKmh生产能力生产能力 过滤面积过滤面积过滤常数过滤常数 解：解：2050.25()0.18750.375/ppKKmh22220600.375 80800FFVKK A 滤饼不可压滤饼不可压S=0S=0，设操作压力为，设操作压力为0.5MPa0.5MPa时过滤常数为时过滤常数为KK过滤过滤20min的滤液量的滤液量:生产能力又为生产能力又为:20WR60328.280.46735.35m/FFVGh 328.28FVm