《化工原理例题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理例题.docx（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、化工原理精选例题1、用连续精馏方法分离乙烯、乙烷混合物。已知进料中含乙烯0、 88( 摩尔分数 ,下同 ),流量为 200kmol/h 。今要求馏出液中乙烯的回收率为99、5%,釜液中乙烷的回收率为99、 4%,试求所得馏出液、釜液的流量与组成。2、例题 : 设计一精馏塔 , 用以分离双组分混合物, 已知原料液流量为100kmol/h,进料中含轻组分 0、 2( 摩尔分数 , 下同 ), 要求馏出液与釜液的组成分别为0、 8 与 0、 05。泡点进料 ( 饱与液体 ), 物系的平均相对挥发度=2、5, 回流比 R=2、7。试求 :1) 精馏段与提馏段操作线方程;2) 从塔顶数第二块板下降的液相
2、组成。3、例题用一常压精馏塔分离某二元理想溶液, 进料中含轻组分0、4( 摩尔分数 , 下同 ),进料量为 200kmol/h 饱与蒸汽进料 , 要求馏出液与釜液的组成分别为0、 97 与 0、02。已知操作回流比 R=3、 0, 物系的平均相对挥发度=2、 4, 塔釜当作一块理论板处理。试求:(1)提馏段操作线方程 ;(2) 塔釜以上第一块理论板下降的液相组成。( 从塔底向上计算 )4、例题 : 常压下分离丙酮水溶液的连续精馏塔, 进料中丙酮 50%(摩尔分数 , 下同 ),其中气相占 80%,要求馏出液与釜液中丙酮的组成分别为95%与 5%,回流比 R=2、0, 若进料流量为100kmol
3、/h, 分别计算精馏段与提馏段的气相与液相流量, 并写出相应的两段操作线方程与q线方程。5、在连续精馏塔中分离苯甲苯混合液。原料液组成为0、4( 摩尔分数 , 下同 ),馏出液组成为 0、 95。汽 - 液混合进料 , 其中汽相占1/3(摩尔数比 ), 回流比为最小回流比的2 倍 , 物系的平均相对挥发度为 2、5, 塔顶采用全凝器。 试求 :(1) 精馏段操作线方程;(2) 从塔顶往下数第二层理论板的上升气相组成。6、在常压连续精馏塔中分离苯- 甲苯混合液 , 原料液流量为1000kmol/h,组成为含苯 0、4( 摩尔分数 , 下同 ), 馏出液组成为含苯0、9, 苯在塔顶的回收率为90%
4、,泡点进料 (q=1),操作回流比为最小回流比的 1、5 倍 , 物系的平均相对挥发度为2、5。试求 :(1)精馏段操作线方程 ;(2)提馏段操作线方程。7、板式精馏塔常压下分离苯- 甲苯物系 , 塔顶采用全凝器, 物系平均相对挥发度为2、 5,进料就是流量为150kmol/h,组成为0、 4的饱与蒸汽 , 回流比为4、 0, 塔顶馏出液中苯的回收率为 0、 97, 釜液中苯的组成为0、 02。试求 :(1)塔顶产品流率 , 组成与釜液流率 ;(2)精馏段、提馏段操作线方程;(3)实际回流比与最小回流比的比值。8、某二元连续精馏塔 , 进料量 100kmol/h, 组成为0、 5( 易挥发组分
5、 mol 分率 ), 饱与液体进料。塔顶、塔底产品量各为50kmol/h,塔顶采用全凝器 , 泡点回流 , 塔釜用间接蒸汽加热 , 物系平均相对挥发度为 2、 0, 精馏段操作线方程为yn+1=0、 714xn+0 、 257, 试求 :1塔顶、塔底产品组成 (mol 分数 ) 与塔底产品中难挥发组分回收率;2最小回流比 ;3提馏段操作线方程。9 用常压精馏塔分离某二元理想溶液, 其平均相对挥发度=3, 原料液组成0、5( 摩尔分率 ),进料量为 200kmol/h, 饱与蒸汽进料 , 塔顶产品量为100kmol/h 。已知精馏段操作线方程为化工原理精选例题y=0、 8x+0、 19, 塔釜用
6、间接蒸汽加热, 塔顶为全凝器。试求 :(1) 塔顶、塔底产品组成 ;(2)提馏段操作线方程 ;(3)最小回流比 R;(4) 若塔顶第一块板的液相单板效率为0、6, 则离开塔min顶第二块板的气相组成为多少。10、在逆流吸收塔中, 用洗油吸收焦炉气中的芳烃。吸收塔压强为105kPa , 温度为 27 ,焦炉气流量为30、 02( 摩尔分数 , 下同 ),吸收率为 95%,进塔1000m/h , 其中所含芳烃组成为洗油中所含芳烃组成为0、005。若取吸收剂用量为最小用量的1、5 倍。试求进入塔顶的洗油摩尔流量及出塔吸收液组成。( 操作条件下气液平衡关系为*Y =0、125X )11、在常压填料吸收
7、塔中 , 用清水吸收废气中氨气, 废气流量为3其2500m/h ( 标准状态下 ),中氨气浓度为0、 02( 摩尔分数 ), 要求回收率不低于3操作条件98%,若水用量为 3、 6m/h ,下平衡关系为Y =1、2X, 气相总传质单元高度为0、 7m。试求 :(1) 塔底、塔顶推动力及全塔对数平均推动力 ;(2)气相总传质单元数 ;(3) 填料层高度。 ( 水的密度可取为 1000kg/m 3)12、空气与氨的混合气体 , 在直径为0、8m 的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空气量为 47、93kmol/h , 混合气体中氨的分压为1、 34kPa , 经过吸收后混合气中有99、5%
8、的氨被吸收下来。 操作温度为20 , 压力为101、325kPa 。在操作条件下 , 平衡关系为 Y* =0、75X 。若吸收剂 ( 水 ) 用量为 52kmol/h 。已知氨的气相体积吸收总系数KYa =314kmol/(m3、h ) 。试求 :(1)吸收液的出塔组成; (2) 所需填料层高度。 ( 用吸收因数法 )13、设计一逆流吸收的填料塔, 在常温、常压下用清水吸收空气- 丙酮混合气中的丙酮。已知入塔混合气体流量为80 kmol/h,含丙酮 5%(摩尔分率 ), 要求吸收率为 95%。该塔塔径为0、8m, 操作条件下的平衡关系为Y*=2、 0 , 气相总体积传质系数Kya=150 km
9、ol/m 3h, 出塔吸X收液的饱与度为70%。试求 :(1) 用水量为多少 ,kg/h;(2) 用水量就是最小用水量的多少倍;(3) 所需填料层高度。14、在逆流填料吸收塔中 , 用纯溶剂吸收某混合气中的溶质。在常压、27下操作时混合气流量为 1200 m 3/h, 进塔气体组成为 0、 05( 摩尔分数 ) 。塔截面积为0、 8m2 , 填料层高度为4m , 气相体积总系数Kya=100 kmol /(m3、 h), 气液平衡关系为直线, 且吸收因数 A =1, 试求出塔气体组成 Y2与回收率15、在以内径为0、 8m、填料层高度为4m的吸收塔中 , 用清水吸收混合气体中的溶质组分。吸收塔
10、操作压强为101、33kPa、温度为30、20 , 混合气体流量为 1000m/h, 进塔气体组成为05, 出塔气体组成为0、01( 均为摩尔分数 ) 。吸收剂用量为96kmol/h 。操作条件下相平衡关系为 Y*=2X。试求 :(1) 吸收剂用量为最小用量的倍数 ;(2)气相体积吸收总系数 KYa。16、例 某 A、B、S 三元体系的溶解度曲线如附图所示。用纯溶剂S对 A、 B两组分混合液进行单级萃取。 原料液中溶质 A 的质量分数为 0、3, 处理量为 100kg, 要求萃余液中溶质A化工原理精选例题的质量分数不大于0、 1。在操作范围内分配系数kA为1、8, 试求 :(1)纯溶剂S 的用
11、量;(2)组分A 的萃取率 A。17、常压下某湿空气的温度为30oC、湿度为0、025kg水 /kg(绝干气) 。试求 :(1)湿空气的相对湿度 ;(2)上述空气加热到水气分压 ;(3) 湿空气的比体积o50 C, 上述参数哪些将发生变化;(4)湿空气的比热容, 变化趋势如何？;(5)湿空气的焓。若将18、在常压连续干燥器中将物料含水率由 40降至 5( 均为湿基 ), 湿物料的处理量为 1000kg/h, 空气初始温度为 20, 湿度为 0、009kg 水 /kg 绝干气 , 空气被加热到 120后进干燥器 , 出干燥器时温度为 40, 湿度为 0、039kg 水 /kg 绝干气。试求 :(
12、1) 水分的蒸发量 ;(2) 绝干空气的消耗量 ;(3) 若干燥产品的收率为 95%,求实际产品量 ;(4) 若鼓风机装在新鲜空气的入口处 , 风机的风量应为多少？19、某物料在常压连续理想干燥器中进行干燥, 湿物料的处理量为 2、 0kg/s, 物料含水率由5降至 1 ( 均为湿基 ), 空气初始温度为20 , 湿度为 0、 005kg 水 /kg 绝干气 , 空气进干燥器时温度为 150 , 出干燥器时温度为 70。 试求 :(1) 除去的水分量 ;(2)空气出干燥器时的湿度 ;(3) 新鲜空气的消耗量 ,m3 湿气 /h;(4)预热器的传热量。20、常压下以空气为干燥介质干燥某种湿物料,
13、 干空气用量为 2000kg/h,温度为 25 , 湿度为 0、 01kg 水 /kg 干空气 , 空气经预热器加热至95后进入干燥器, 要求将湿物料的含水量从 10干燥至 1 ( 均为湿基 ), 干燥器的生产能力为 350kg/h( 干燥产品 ), 若干燥过程可视为理想干燥过程。试求 :(1) 水分蒸发量 ;(2) 离开干燥器的空气温度与湿度 ;(3) 预热器对空气提供的热量。21、用气流干燥器干燥某一湿物料 , 已知湿物料重 150kg, 含水率 25%,要求产品的含水率为6%(均为湿基 ) 。已知其临界含水率为 XC=0、 2kg 水 /kg 干物料。试求 : (1) 总共除去的水分量;
14、(2) 恒速与降速阶段各除去多少水分？22、在恒定干燥条件下 , 将物料由 X1=0、33kg水 /kg干物料干燥至 X2=0、09kg 水 /kg 干物料 ,共需 7 小时 , 若继续干燥至X2 =0、 07kg 水 /kg干物料 , 则再需多少时间？已知物料的临界含水率为 XC=0、 16kg 水 /kg干物料。平衡含水率X*=0 、 05kg 水 /kg 干物料。23、在常压连续干燥器中将固体湿物料由最初的含水量13%干燥到 0、99%(均为湿基 ), 干燥产品的产量为 237kg /h 。已知新鲜空气温度为15、湿度为 0、 0073kg 水 /kg 干空气 ,化工原理精选例题该空气在预热器中预热至 90后进入干燥器空气。试求 :(1) 经预热后湿空气的湿度与焓, 离开干燥器的废气湿度为;(2)绝干空气消耗量;(3)0、 023kg 水 /kg 预热器传热量。干24、利用气流干燥器将含水量1000kg/h 。空气初始温度为20%的物料干燥到5%(均为湿基 ) 。已知湿物料处理量为20 , 湿度为 0、011kg/kg绝干气 ,空气经预热后进入干燥器,空气离开干燥器时温度为60、 湿度为0、04kg/kg绝干气,干燥过程可视为等焓过程。试求(1)水分蒸发量;(2)新鲜空气消耗量,kg湿气 /h;(3)进干燥器时空气温度;(4)预热器传热量。