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化工原理课程设计吸收塔 终极版.doc
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吸收试题库参考答案
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化工原理试题库 (1)
《化工原理》试题库一．填空题： （一）流体流动与输送： 1．某设备的真空表读数为 200 mmHg ，则它的绝对压强为（ ） mmHg ，另一设备的表压 强为 50kPa，则它的绝对压强为________ kPa 。 （当地大气压为 1.0133 ? 10 5 Pa ） 2．在静止的同一种连续流体内部，各截面上_________与________之和为常数。 3． 实际流体在直管
内流过时， 各截面上的总机械能____守恒， 因实际流体流动时有______。 4．在一流动体系中，若 A，B 两截面间无输送机械，且有 E A ＞ E B ( E 代表机械能),则可判 断 A，B 之间的水的流向为__________________。 5．理想流体在管道中流过时各截面上__________相等，它们是__________之和。 6．理想流体指的是 （ 没有粘性的流体 ） 7．定态流动指的是______________________________________________。 8．不可压缩流体在由两种不同管径组装成的管路中流过时，流速与直径的关系为______。 9．流体流动过程中的连续性方程 u1 A1 ? u 2 A2 =??，只适用于 （ 不可压缩流体 ） 10．流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为________形。 11．流体在管内作湍流流动时，邻近管壁处存在___________层，Re 值越大，则该层厚度 越______。 12．流体在圆形管道内作层流流动时的摩擦系数与_________无关，只随_________增大。 13． 流体在圆形管道内作湍流流动时的摩擦系数是________的函数， 若流动在阻力平方区， 则摩擦系数与_______无关。 14．当流体在圆形管道内做湍流流动时，通过量纲分析法可以得出：其摩擦系数的大小取 决于_____________________________的大小。 15．流体做层流流动时管中心的最大流速是截面上平均流速的___________。 16．流体在圆形管道内的流动类型可以由___________的大小来判断. 17．判断流体流动类型的方法是________________________________。 18．流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为________形。 19．流体在一段水平管中流过，测得平均速度为 0.5m / s ，压强降为 10 Pa ，Re 为 1000，则 管中心线上速度为________ m / s ，若平均速度增大到 1m / s ，则压强降为_______ Pa 。 20．只有在_______________________的管道内，才有 ?p f ? p1 ? p 2 ? ?p 。?h f , 2 , ?h f ,3 ,则必有____________。 21． 对一并联管路， 若各支管内的流动阻力分别为 ?h f ,1 ，22．流体流动过程中的局部阻力可以用______________________________两种方法计算。 23．管路出口的阻力系数为__________________________。124．当所测量的压强或压差太小时，U 管压差计的读数太小，此时可选用________压差计 进行测量。 25． 孔板流量计测得的是_______速度， 可从___________上直接读出被测流体的体积流量。 26．离心泵必须有______________________，才能防止气蚀现象的发生。 27．离心泵的抗气蚀性能通常用_________________________________等两种方法来表示。 28．为了防止离心泵气蚀现象的产生，离心泵必须有合适的______________。 29．为防止离心泵气缚现象的产生，启动离心泵前必须_________________。 30．离心泵的安装高度超过允许吸上真空度时，将可能发生_______现象。 31．离心泵的额定流量指的是______________________________________。 32．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指_____________________。 33．若离心泵入口处真空表读数为 93.32kPa，当地大气压强为 101 .32kPa ，当输送 42?C 的 水（饱和蒸气压为 8.2kPa）时，泵内__________发生气蚀现象。 34．往复压缩机的工作原理是______________________________________。 35．往复压缩机的理想压缩循环由_________________________________等三个阶段组成。 36．往复压缩机的有余隙存在的压缩循环过程由_____________等步骤组成。 （二）传热 1．传热的基本方式有__热传导_________、___对流_______和___辐射_________三种。 2．在静止流体内，热量主要以_____________________方式进行传递。 3．单层平壁的导热热阻为_____________________________。 4．单层平壁的导热热阻与__壁厚_______成正比，与___热导率，传热面积______成反比。 5 ．在多层圆筒壁的定态导热中，通过每一层上的传热速率 Ф _ 相等______ ，面积热流量 、 “不等”)。 q _______(填“相等” 6．通过三层平壁的热传导中，设各层壁面间接触良好，如果测得各层壁面的温度 T1 ， T2 ，T3 ， T4 分别为 500℃、4OO℃、200℃、100℃，则各层热阻之比为_________。7．在应用计算表面传热系数 ? 的各经验式时，应该注意公式的_适用范围____________、 定性尺寸和定性温度。 8 ．在表面传热系数关联式中， Pr （ = C p ? / ? ）数是表示 _ 流体物性对对 流传热的影响 __________________的准数。 9．在表面传热系数关联式中，格拉晓夫数 Gr ? ?g?T? 2 L3 / ? 2 是表示_自然对流对对流传 热的__________的影响。 10．在表面传热系数关联式中，Pr（= C p ? / ? ）数是表示___________________的准数。 11．蒸气冷凝有__________和__________两种方式。212．液体在大容器内沸腾时，随着温度差（ t w ? t s ）的不同，出现________、_________和 ___________三种不同的沸腾状态。 13．流体在圆形直管中强制湍流传热时，对流传热系数关联式为 ? ? 0.023?d 中 n 是为了校正 ____ 流体物性对对流传热 _____ 的影响，当流体被加热时， n 等于Re 0.8 Pr n ，式____0.4_____。 14．当流体在管内呈湍流流动时，管内的对流传热热阻主要集中在__层流底层______，为 了减小热阻以提高 ? 值，可采用的措施是 __ 流体采用有 __ 相变或采用强制对流 ______________。 15 ．蒸汽在套管式换热器的环隙中冷凝以加热管内的空气，则总传热系数 K 值接近于 _________的对流传热系数；管壁的温度接近于__________的温度。 16．黑体的辐射能力与______热力学温度___________________成正比。 17．在应用对流传热系数 ? 的各经验公式时，应注意定性温度的影响，所谓定性温度指的 是 __ 确 定 特 征 数 中 流 体 的 物 性 参 数 所 依 据 的 参 数 ____________________________________。 18 ． 强 化 传 热 过 程 的 主 要 方 法 是 ____ 增 大 对 流 传 热 __ 系 数 或 增 大 __ 传 热 面 积 ________________________。 19．在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在________程流动， 总传热系数接近于__________的对流传热系数。 20 ． 写 出三种间壁式换热器的名称： ___ 列管式换热器 ____________ 、 _ 板式 换 热 器 ___________和__套管式换热器__________。 21． 为减少圆形管导热损失， 采用包覆 3 种保温材料 a、 b、 c。 若 ? a ? ? b ? ? c ，?a ? ?b ? ?c ， 则包覆的顺序从外到里分别为 （三）吸收 1． 在一定温度和压强下， 用清水吸收丙酮， 逆流操作， 已知进塔的气体中丙酮含量为 0.026 （摩尔分数） ， 要求吸收率为 80%， 在操作条件下， 丙酮在两相间的平衡关系是 Y=1.18X, 则其最小液气比为___________。 2.在一常压填料塔中，用 20℃的清水等温洗涤某种气体中的有害组分，已知混合气体流量 为 1730kg/h,混合气体的平均分子量为 27.65kg/kmol,空塔气速为 1.59m/s,则所需塔 径为___________________。 3．所谓塔设备的液泛指的是_____________________________________。 4 ． 当 以 气 相 的 分 压 差 p A ? p* A 表 示 吸 收 推 动 力 时 ， 吸 收 速 率 方 程 可 表 示 为N A =___________，其中吸收总阻力1 =________________。 KG3abc。5．当以 c A ? c * A 表示吸收推动力时，吸收速率方程可表示为 N A =___________，其中吸收总 阻力1 =________________。 KL6．由于有浓差存在，物质在静止流体中会以_________扩散的形式传递。 7．根据双膜理论，吸收过程的总阻力1 =_______________________。 KY8．根据双膜理论，吸收过程的总阻力取决于________________________。 9．涡流扩散指的是___________________________________。 10．吸收操作的依据是__________________________，以达到分离气体混合物的目的。 11．亨利定律的表达式为 p * ? Ex ，若某气体在水中的亨利系数 E 值很大，说明该气体为 ________。 12．对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数 E ______，相平 衡常数 m _________。 13．由于吸收过程中气相中溶质的分压总是________溶质的平衡分压，因此吸收操作线总 是在平衡线的________。 14．吸收过程中， K X 是以_________为推动力的总吸收系数，它的单位是_________。 15．水吸收氨-空气混合气中的氨，它是属于_________控制的吸收过程。 16．若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1 1 H 1 ? ? ，其中 表示_______， K L k L kG kL当_______项可忽略时，表示该过程为液膜控制。 17．在吸收过程中，若提高吸收剂用量，对气膜控制的物系，体积吸收总系数 K Y a ______， 对液膜控制的物系，体积吸收总系数 K Y a 将_________。 18．双膜理论是将整个相际传质过程简化为______________________________________。 19．吸收操作中增大吸收剂用量，操作线的斜率_________，吸收推动力__________。 20．当吸收剂用量为最小用量时，则所需填料层高度将为__________。 21．在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，已知进塔气相组成 Y1 为 0.02(摩尔比)操作液气比为 0.9，气液平衡关系为 Y ? 1.0 X ，则溶质组分的回收率最 大可达____________。 22．脱吸因数可表示为__________，它在 Y ? X 图上的意义是________________________。 23．在填料塔设置中，空塔气速一般取________气速的 50%-80%。若填料层较高，为了有 效地润湿填料，塔内应设置_____________________装置。4(四)精馏 1．气液两相组成相同时，则气相露点温度________液相泡点温度。 2．在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度______，对分离过程________。 3．所谓理论板是指该板的气液两相_____________，且塔板上_________________。 4．某两组分物系，其相对挥发度 ? ? 3 ，对第 n, n ? 1 两层理论板，在全回流条件下，已知xn ? 0.25 ，则 y n ?1 ? ________。5．某精馏塔的精馏段操作线方程为 y ? 0.75 x ? 0.24 ，则该精馏塔的操作回流比为______， 馏出液组成为________。 6． 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度， 其原因是_______________和________________。 7．在总压为 101 .33kPa，温度为 95?C 下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为 p ? A ? 155 .7 kPa ，? pB ? 63.3kPa，则平衡时苯的液相组成为 x ? ________，气相组成为 y ? _____，相对挥发度 ? ? ______。 8． 精馏塔有____种进料热状态， 其中_____进料的热状态参数最大， 进料温度 t F ___泡点 t b 。 9．在连续操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为 0.62、0.70、0.75、0.82， 则 y n ? _____， x n ? ____， y n ?1 ? _____， x n ?1 ? _____。 10．某连续精馏塔中，若精馏塔操作线方程的截距等于零，则回流比等于 _____，馏出液 流量等于______。 11．若已知板式塔的总板效率为 64%，理论板数为 16 块，板间距为 0.6 米，则此板式塔的 有效高度为__________。 12．在某两组分体系中，已知其气相组成为 y A =0.5，A、B 两组分在此温度下的饱和蒸汽 压 分 别 为 760mmHg 和 292mmHg ， 假 设 它 们 形 成 的 是 理 想 溶 液 ， 则 其 液 相 组 成x A =_______________。13．如果在精馏塔内分离某两组分混合液时，塔顶只有回流液，塔釜没有上升蒸汽，则只 能将料液分离得到纯的________组分。 14．在某两组分连续精馏过程中，已知进入第 n 块板的汽相组成为 0.6（摩尔分数，下同） ， 从第 n 块板流出的汽、液组成分别为 0.8、0.5，其汽液平衡关系为 y=1.8x,则第 n 块 板的单板效率为______________。 15．在间歇精馏中，为了保证馏出液组成 x D 恒定，则回流比必须_______。 16．板式塔的单板效率的表达式是 E MV ( n ) =_____________________。 17．在某两组分体系中，已知气相组成为 y A =0.5(摩尔分数)，两组分的相对挥发度 ? =2，5则液相组成为 x A =_________ 18．塔板效率一般可以用________________和________________两种方法来表示。 19．理想溶液中，A，B 两组分的相对挥发度 ? =_________。 20．在精馏塔内，恒摩尔流假设包括________________________________两部分内容。 21．在间歇精馏中，通常有_________________和__________________两种典型操作方式。 1、变压吸附是利用________的变化来进行________的分离操作。 2.超临界流体的物性参数在临界点附近的变化非常敏感，微小的______或______变化都会 引起密度的很大变化。 3.在采用搅拌强度判别法判断反应萃取的控制步骤时，若萃取速度随搅拌强度的增大而有 规律的上升，则过程为________控制。 二．单项选择： （一）流体流动和输送 1．在法定计量单位中，粘度的单位是（ A． cP B． P ） 。 D． Pa ? s ） 。C． g /(cm ? s)2．在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（ A．同一种流体内部 C．同一种连续流体 A．滞流流动 差计测量的是（ B．湍流流动 ） 。B．连通着的两种流体 D．同一水平面上，同一种连续流体 ） 。 D．静止状态 C．过渡流3．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（4．在一水平变径管道上，细管截面 A 及粗管截面 B 与 U 管压差计相连，当流体流过时压 A．A、B 两截面间的总能量损失 C．A、B 两截面间的局部阻力 B．A、B 两截面间的动能差 D．A、B 两截面间的压强差5．直径为 ? 57 mm ? 3.5mm 的细管逐渐扩大到 ?108 mm ? 4mm 的粗管，若流体在细管内的流 速为 4m / s ，则在粗管内的流速为（ A． 2m / s A．速度相等 B． 1m / s B．体积流量相等 ） 。 D． 0.25m / s ） 。 D．质量流速相等C． 0.5m / s6．气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，各截面上的（ C．速度逐渐减小 ） 。 C．与 u1.25 成比例 7．流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力（ A．不变 B．随流速加大而加大D．与 u 2 成比例 ）来反映流量的。 D．摩擦阻力68．孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用（ A．变动的压强差 B．动能差 C．速度差9．滞流与湍流的本质区别是（ A．滞流的流速大于湍流的） 。 B．湍流的 Re 值大于滞流的 D．湍流时边界层较薄 ） 。 B．随 Re 值加大而减小 D．是 Re 值与 ? / d 的函数 ） 。C．滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 10．在阻力平方区，摩擦系数 ? （ A．为常数，与 ? / d , Re 均无关 C．与 Re 值无关，是 ? / d 的函数11．流体在圆形直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速 u 的关系为（ A．与 u 2 成正比 B．与 u 成正比 C．与 u1.75 成正比 ） 。D．与 u 0.5 成正比12．离心泵的轴功率 P 与流量 Q 的关系为（ A． Q 增大， P 增大 C． Q 增大， P 先增大后减小 13．离心泵的扬程是指（ A．液体的实际的升扬高度 C．泵的吸上高度 14．离心泵的轴功率 P 是（ A．在流量为零时最大 C．在流量为零时最小 ） 。 ） 。B． Q 增大， P 减小 D． Q 增大， P 先减小后增大B．单位重量液体通过泵获得的能量 D．液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 B．在压头最大时最大 D．在工作点处最小 ） 。15．离心泵的效率 ? 与流量 Q 的关系为（ A． Q 增大， ? 增大 C． Q 增大， ? 减小B． Q 增大， ? 先增大后减小 D． Q 增大， ? 先减小后增大 ） 。16．离心泵气蚀余量 ?h 与流量 Q 的关系为（ A． Q 增大， ?h 增大 C． Q 增大， ?h 不变B． Q 增大， ?h 减小 D． Q 增大， ?h 先增大后减小 ） 。17．离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体的密度无关的条件是（ A． z 2 ? z1 ? 0 B． ? h f ? 0 ） 。 B．先停电后关出口阀 D．单级泵先停电，多级泵先关出口阀 ） 。 C．2 u2 ? u12 ?0 2D． p2 ? p1 ? 018．离心泵停止操作时，宜（ A．先关出口阀后停电 C．先关出口阀或先停电均可 19．离心泵的工作点是指（7A．与泵最高效率时对应的点 C．由管路特性所决定的点 A．随流量增大而减小 C．随流量增大而基本不变 （二）传热B．由泵的特性曲线所决定的点 D．泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 ） 。 B．随流量增大而增大 D．随流量增大而先增大后减小20．在测定离心泵性能时，若将压强表装在调节阀后面，则压强表读数将（1．双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为 ?1 和 ? 2 ，其对应的温度 差为 ?t1 和 ?t 2 ，若 ?t1 & ?t 2 ，则 ?1 和 ? 2 的关系为（ A． ?1 & ? 2 B． ?1 & ? 2 C． ?1 = ? 2 ） 。 D．无法确定 )。2．空气、水、金属固体的导热系数分别为 ?1 、 ? 2 和 ? 3 ，其大小顺序为( A． ?1 & ? 2 & ? 3 B． ?1 & ? 2 & ? 3 C． ? 2 & ? 3 & ?1D． ? 2 & ? 3 & ?13.通过三层平壁的定态热传导，各层界面间接触良好，第一层两侧温度为 120?C 和 80?C ， 第三层外表面温度为 40?C ，则第一层热阻 R1 和第二、三热阻 R2 、 R3 的大小为（ A． R1 ? ( R2 ? R3 ) B． R1 ? ( R2 ? R3 ) C．无法确定 D． R1 ? ( R2 ? R3 ) ） 。 ） 。4．在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为（ 甲：传热管壁温度接近与加热蒸汽温度； 乙：总传热系数接近于空气侧对流传热系数。 A．甲乙均合理 C．甲合理、乙不合理 A．两流体的温度差 C．同一流体的温度差 6．量纲分析的目的是（ A．得到各变量间定量关系 C．实验结果可靠 ） 。 B．甲乙均不合理 D．甲不合理、乙合理 ） 。 B．流体温度和壁面温度差 D．两流体的速度差5．对流传热速率=系数 ? 推动力，其中推动力是（B．用量纲为一的数群代替变量，使实验简化 D．得到量纲为一的数群间的定量关系 ） 。7．计算液体在圆管内对流传热系数，若可采用 Nu ? 0.023 Re 0.8 Pr n ，式中指数 n 为（ A．0．4 C．被加热时 0.4，被冷却时 0.3 B．0.3 D．被加热时 0.3，被冷却时 0.48．水在圆管中强制湍流时的对流传热系数 ? i 为 1000W /(m 2 ? ?C ) ，若将水的流量增加一倍， 而其它条件不变，则 ? i 为（ ） 。8A．2000B．1740C．1000D．500 ） 。9．对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时 ?t m 大小为（ A. ?t m,逆 ? ?t m,并 B. ?t m ,逆 ? ?t m,并 C. ?t m,逆 ? ?t m,并 ） 。 C．膜状沸腾区 D．过渡区 D.无法确定10．工业生产中，沸腾传热应设法保持在（ A．自然对流区 壁面温度约为（ A． 20?C (三)吸收 1.吸收操作的作用是分离（ A．气体混合物 C．气液混合物 度的差值为（ A．正值 ） 。 B．负值 C．零 ） 。 B．核状沸腾区 ） 。 B． 100?C11．在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气平均温度为 20?C ，则换热器 C． 60?C D． 40?CB．液体均相混合物 D．部分互溶的液体混合物2.在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓 D．不确定 ） 。3.在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为（ A． X * ? X B． X ? X * C． X i ? X D． X ? X i4. 某 吸 收 过 程 ， 已 知 气 膜 吸 收 系 数 kY ? 4 ? 10 ?4 kmol /(m 2 ? s) ， 液 膜 吸 收 系 数k X ? 8 ? 10 ?4 kmol /(m 2 ? s) ，由此可判断该过程（） 。 D．双膜控制A．气膜控制B．液膜控制C．判断依据不足5.在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。其液气比为 2.7,平衡关系可表示为 ， 溶质的回收率为 90%， 则液气比与最小液气比之值为 （ Y ? 1.5 X（ Y , X 为摩尔比） A．1.5 B．1.8 C．2 D．3 ） 。 B．近似等于液相传质分系数 D．近似等于气相传质分系数 ） 。6.根据双膜理论，当溶质在液体中的溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将（ A．大于液相传质分系数 C．小于气相传质分系数7.在填料塔中用清水吸收混合气中的氨， 当用水量减小时， 气相总传质单元数 N OG 将 （ ） 。 A．增加 B．减小 C．不变 D．不确定8.在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成 X 2 增大，其他条件不变，则 气相总传质单元高度将（ A．增加 B．减小 ） 。 C．不变 D．不确定99.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。平衡关系符合亨利定律。当进塔气相 组成 Y1 增大，其他条件不变，则出塔气体组成 Y2 和吸收率 ? 的变化为（ A． Y2 增大、 ? 减小 C． Y2 增大、 ? 不变 (四)精馏 1.精馏操作时， 增大回流比， 其他操作条件不变， 则精馏段液气比 （ 釜残液组成（ A．增大 ） 。 B．不变 C．不确定 D．减小 ） ， 馏出液组成 （ ） ， B． Y2 减小、 ? 增大 D． Y2 增大、 ? 不确定 ） 。2.精馏塔的设计中，若进料热状态由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维 持不变，则所需理论板数 N （ A．减小 B．不变 ） ，L（ ） ，V （‘ ） ，L （） ， V ’（） 。C．增大 ） L ， V ’（ C．大于 ）V 。D．不确定‘ 3.对于饱和蒸气进料，则 L （A．等于 出液组成（ A．减小 ） 。B．小于D．不确定 ） ，馏4.某减压操作的精馏塔，若真空度加大，而其他条件不变，则塔的釜残液组成（ B．不变 C．增大 D．不确定5.操作中的精馏塔，若进料流量 F 、馏出液组成 x D 、釜残液组成 xW 、进料热状态参数 q 及 提馏段上升蒸气流量 V ' 不变，减小进料组成 x F ，则有（ A． D 增大， R 减小 C． D 减小， R 增大 B． D 不变， R 增大 D． D 减小， R 不变 ） 。6.操作中的精馏塔，若进料流量 F 、进料组成 x F 、进料热状态参数 q 及回流比 R 不变，增 加釜残液流量 W ，则精馏段液气比 A．不确定 B．增加L （ V） ，提馏段上升蒸气流量 V ' （ C．不变 D．减小） 。7.精馏操作时，若进料流量 F 、进料组成 x F 、进料热状态参数 q 及回流比 R 不变，而将塔 顶产品量 D 增加，则提馏段下降液体流量 L' （ A．增加 B．不变 C．减小 ） ，提馏段上升蒸气流量 V ' （ D．不确定 ） 。8.用某精馏塔分离两组分混合物，规定馏出液组成 x D 、釜残液组成 xW 。当进料组成为 x F ,1 时，相应的回流比为 R1 ，进料组成为 x F , 2 时，相应的回流比为 R2 。若 x F ,1 & x F , 2 ，进料热 状态不变，则（ ） 。10A． R1 & R2B． R1 = R2C． R1 & R2 ） ， 塔顶温度 （D．无法确定 ） ， 塔釜温度 （ ） 。9.精馏塔设计中， 增大操作压强， 则相对挥发度 （ A．增加 B．不变 C．减小D．不确定 ） 。 D．不确定10.精馏塔中由塔顶向下的第 n ? 1, n, n ? 1 层塔板，其气相组成关系为（ A． y n?1 ? y n ? y n?1 B． y n?1 ? y n ? y n?1 C． y n?1 ? y n ? y n?111.某两组分混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成 x A ? 0.4 ，相应的泡点温度为 t1 ，气 相组成 y A ? 0.4 ，相应的露点温度为 t 2 ，则（ A． t1 ? t 2 B． t1 ? t 2 C． t1 ? t 2 ） 。 D．不能判断12.分离某两组分混合物，进料量为 100 kmol / h ，进料组成 x F ? 0.6 ，要求馏出液组成 x D 不 小于 0.9,则塔顶最大产量为（ A． 60kmol / h ） 。 C． 90kmol / h D．不能确定B． 66.7kmol / h13.完成某分离任务需理论塔板数为 N ? 7 （包括再沸器） ，若总塔板效率 ET ? 50% ，则塔 内需实际塔板数为（ A．14 层 ） 。 C．12 层 D．无法确定B．10 层14.在精馏塔设计中，若进料组成 x F 、馏出液组成 x D 、釜残液组成 xW 、回流比 R 及相对 挥发度 ? 均不变，当进料热状态参数 q 值增大时，则所需理论板数将（ A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定 ） 。15．在精馏塔中分离某理想两组分溶液，且馏出液组成 x D 、釜残液组成 xW 、相对挥发度 ? 及进料热状态参数 q 值一定，若进料组成为 x F ,1 ，相应的最小回流比为 Rm,1 ，进料组成 为 x F , 2 ，相应的回流比为 R m , 2 ，现 x F ,1 & x F , 2 ，则（ A． Rm,1 & R m , 2 B． Rm,1 = R m , 2 C． Rm,1 & R m , 2 ） 。 D．无法比较 Rm,1 与 R m , 2 的大小三．计算： (一)流体流动 1.用一水泵将 20 ?C 的清水从水池送至另一水槽，管道装置如本题附图所示。管道内径为 100 mm ，其中装有一文丘里流量计，流量计入 口直径与管道相同，喉部面积为管道面积的四 分之一，流量计的测压计读数为 300 mmHg 。11流 量 计 的 进 口 至 喉 部 的 阻 力 系 数 ? 为 0.15 ， 管 路 中 摩 擦 系 数 ? 与 Re 的 关 系 为? =0.002 Re 0.1 。求：①该管道的输水量。②图中 A 点的压强。 20 ?C 时水的密度为 1000 kg / m 3 ,粘度为 0.001 Pa ? s 。2.用离心泵将地下贮槽中的石油以 40 m 3 / h 的流率，?108mm ? 4mm 的管子输送到高位槽。 已知两槽的液面差为 30 m ，管子总长（包括各种阀门、管件的当量长度）为 400 m ，试 计算输送 15 ?C 的石油时所需泵的有效功率。设输送过程中两槽液面恒定不变，15 ?C 石 油的密度为 960 kg / m 3 ，粘度为 3.43 Pa ? s 。3.如图所示的输水系统， 用泵将水池中的水输送到敞 口高位槽， 系统管径均为 ?108mm ? 4mm ， 泵的进、 出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表 安装位置离蓄水池的水面高度为 4.8 m ， 压力表安 装位置离蓄水池的水面高度为 5 m ，当输水量为 36 m 3 / h 时 ， 进 水 管 道 的 全 部 阻 力 损 失 为 1.96 J / kg ，出水管的全部阻力损失为 4.9 J / kg ，压力表的读数为 2.5× 10 5 Pa，泵的效 率为 70% ，试求： （1）两液面的高度差为多少 m ？ （2）泵所需的实际功率为多少？ （3）真空表的读数为多少 Pa？4.用离心泵把水从贮槽送至本题附图所示表压强为 9.807 面恒定，其上方为常压。泵 入口比贮槽液面高 2 m , 贮槽液面与输送管出口端垂直距离为 20 米 。 在 某 输 送 量 下， 泵 对 每 kg 水 作 的 功 为 317.7 J / kg ,管内的摩擦系数为 0.018。泵的吸 入和压出管路总长分别为 10 m 及 100 m （包括管 件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长 度） ，管子直径为 ?108mm ? 4mm 。若在泵出口 处装一压强表， 测压处与泵入口处的位差和摩擦× 10 4 Pa 的水洗塔中，贮槽液12阻力均可略去不计，试求压强表读数。 5.用一离心泵将水由水池送到高位槽， 泵的入口管内径为 80.5 mm ,管内水的流速为 1 m / s , 出口管内径为 53 mm ,其末端高出水面 15 m 。若输送过程的总压头损失为 3 m 水柱，试 求该泵应提供的压头和理论功率？若泵的效率为 65% ，则所需轴功率为多少？水的密度 取 1000 kg / m 3 。6.水从蓄水箱经过一水管和喷嘴在水平方向射出， 如附图所示。假设 d 2 =13 mm , d 3 =7.5 mm ,z1 =12 m , z 2 ? z3 =6.5 m , ,整个管路的摩擦损失2 m 水柱（喷嘴部分的摩擦阻力损失为 0.8 m 水 柱） 。试求： （1）管路出口处的速度 u 3 ； （2）水 管和喷嘴连接处截面上的水流速度 u 2 和 压强 p 2 。7.用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差 为 12 m 。 输送管路直径为 ?42mm ? 2mm ， 管路总长为 50 m （包括管件、 阀门的当量长度） 。 泵送液体流量为 2.015 ? 10 ?3 m 3 / s ，操作条件下液体的密度为 1260 kg / m 3 ，黏度为 。 1? 10 ?3 Pa ? s ，若泵的效率为 60% ，试求泵的轴功率（ kW ） 摩擦系数 ? 可按下式计算：层流时 ? ?64 0.3164 ，湍流时 ? ? 。 Re Re 0.258. 如本题附图所示，用泵将河水经 ?57mm ? 3.5 mm 无缝 钢管输送至高位槽，高位槽内液面恒定。泵出口处装有压 强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量 长度在内的管子总长度为：压强表前为 20 m ，压强表后为 求流量为 10 m 3 / h 时： （1） 泵的轴功率， 效率为 0.8； 80 m ， （ 2 ） 压 强 表 上 读 数 。 数 据 ： ① ? ? 1000 kg / m 3 ，64 0.3164 ，湍流时 ? ? ， Re Re 0.25 用于钢管时为了安全加大 30%的安全因素。? ? 1 ? 10 ?3 Pa ? s ，②层流时 ? ?139.黏度为 30cP 、密度为 900 kg / m 3 的液体，自开口 槽 A 经 ?45mm ? 2.5 mm 的塑料管道流至开口槽 B，两槽液面恒定，如本题附图所示，在水平管路 上设置一个阀门，当阀门全关时，阀门前、后的 压 强 表 读 数 分 别 为 88.3 ? 10 3 Pa 及44.15 ? 10 3 Pa 。 将阀门调至 1/4 开度， 流量为 3.34 m 3 / h ， 阀门前、 后管长分别为 50 m 及 。试求阀门开度为 1/4 时阀门的当量长度。 20 m （包括一切局部阻力的当量长度） 64 0.3164 摩擦系数 ? 计算式为为：层流： ? ? ，光滑管湍流： ? ? 。 Re Re 0.25 10.如本题附图所示，用离心泵将贮槽 A 中的溶液输送至高位槽中，两槽液面恒定，其间 垂直距离为 12 m 。在 ?42mm ? 2.5mm 的水平管上装有孔板流量计，用角接取压法装置 的 U 管压差计测量孔板两侧的压强差， 压差 计中指示剂汞的读数 R 为 0.54 m ，孔板直 径 d 0 为 20mm 。不包括管子进、出口损失的 全部直管与管件的当量长度之和为 50 m 。 操 作条件下液体的密度为 1260 kg / m 3 ， 黏度为1cP ，流动时的摩擦系数 ? 为 0.0185，若泵的效率为 0.8，试求泵的轴功率。 11.用泵将湖水经内径为 100 mm 的钢管输送至岸上的 A 槽内，如本题附图所示。湖面与 A 槽液面间的垂直距离为 3m ，出口管高于液面 1m 。输 水量为 60 m 3 / h ，有人建议将输水管插入 A 槽的液面 中，如图中虚线所示。从泵的轴功率角度来看，用计 算结果说明哪种方案合理。数据：摩擦系数 ? =0.02， 包 括 一 切 局 部 阻 力 在 内 的 管 子 总 长 度? l ? ? l e ? 50 m ，湖水密度 ? ? 1000 kg / m 3 ，泵的效率? ? 0.8 ， 管 子 出 口 埋 在 液 面 下 后 设 总 长 度 变 为? l ? ? l e ? 51.5 m 。1412．某离心泵输送清水流量为 16.8 m 3 / h 时，压头为 18 m ，试判断该泵是否可以将密度为1060 kg / m 3 、流量为 15 m 3 / h 的溶液从常压贮槽内输送到压强为 3 ? 10 4 Pa（表压）的设备中？已知输送管路直径为 ?73mm ? 4mm ，长度为 124 m （包括所有局部阻力的当量 长度） 。贮槽及设备的两液面恒定，其间的垂直距离为 8.5 m 。管路中液体流动时的摩 擦系数可取为 0.03。 (二)传热 1. 某 日 化 厂 一 列 管 换热 器 由 Φ 25 mm × 2 mm 的 不 锈 钢 管 136 根 组 成， 平 均 比 热 为 4.187 kJ /(kg ? ?C ) 的某溶液在管程作湍流流动，其流量为 15000 kg / h ,并由 15 ?C 加热到 100 ?C ，温度为 110 ?C 的饱和蒸汽走壳程。已知单程时管程内溶液的对流传热系数为 523 W /(m 2 ? ?C ) , 蒸汽对管壁的对流传热系数为 11630 W /(m 2 ? ?C ) , 钢管的导热系数? =41 W /(m ? ?C ) ，污垢层热阻忽略不计。试求：管程为单程时的列管长度。2.列管换热器的管束由若干根长为 3 m ，规格为φ 25 mm ×2.5 mm 的钢管组成。要求将质 量流量为 1.25 kg / s 的苯由 80 ?C 冷却到 30 ?C ，20 ?C 的水在管内与苯逆流流动。已知水 侧和苯侧的对流传热系数分别为 850 W /(m 2 ? ?C ) 和 1700 W /(m 2 ? ?C ) ， 污垢热阻和管壁热 阻可忽略。若维持水的出口温度为 50 ?C ，试求所需的列管数。取苯的比热容为 1900 J /(kg ? K ) ，密度为 880 kg / m 3 。3.在一内管为 Φ 20 mm ×2 mm 的套管换热器中，用清洁河水逆流冷却某有机液体。已知管 内冷却水的进、出口温度分别为 30 ?C 和 40 ?C ；有机液体的质量流量为 300 kg / h ，进 出、口温度分别为 105 ?C 和 50 ?C ，平均比热为 1.88 kJ /(kg ? ?C ) ；水和有机液体与管壁 的对流传热系数分别为 2810 W /(m 2 ? ?C ) 及 1640 W /(m 2 ? ?C ) ，管壁和污垢热阻可忽略， 试求传热系数及套管长度。4.在一传热外表面积为 300 m 2 的单程列管式换热器中，300 ?C 的某气体流过壳方时被加热 到 430 ?C ， 另一种 560 ?C 的气体作为加热介质。 两气体逆流流动， 流量均为 1× 10 4 kg / h ， 平均比热均为 1.05 kJ /(kg ? ?C ) ，试求总传热系数。假设换热器的热损失为壳方气体传热 量的 10% 。155.某列管换热器由多根 Φ 25 mm ×2.5 mm 的不锈钢管组成， 将平均比热为 1.76 kJ /(kg ? ?C ) 密度为 858 kg / m 3 的某液体由 20 ?C 加热到 55 ?C ，其流量为 15000 kg / h ，管内流速为 0.5 m / s 。加热剂为 130 ?C 的饱和水蒸气，在管外冷凝。已知加热器以外表面为基准的 总传热系数为 774 W /(m 2 ? ?C ) 。试求加热器所需管数 n 及单管长度 L 。6.在一管壳式换热器中，要求用初始温度为 30 ?C 的原油来冷却重油，使重油从 180 ?C 冷 却 到 120 ?C ， 重 油 的 流 量 为 10000 kg / h , 原 油 流 量 为 14000 kg / h , 重 油 比 热 为 2177 J /(kg ? K ) , 原 油 比 热 为 1926 J /(kg ? K ) ， 假 设 换 热 时 的 总 传 热 系 数 K 为 116.3 W /(m 2 ? ?C ) ,试问当原油和重油为并流和逆流两种情况下，试求： （1）原油的出口温度各为多少？ （2）所需换热器的换热面积各为多少？ 7.有一列管式换热器由 Φ 25 mm ×2.5 mm 、长为 3 m 的 60 根钢管组成。热水走管内，其 进、出口温度分别为 70 ?C 和 30 ?C ；逆流冷却水走管间，其进、出口温度分别为 20 ?C 和 40 ?C ，冷水流量为 1.2 kg / s 。试求换热器的总传热系数。假设热水和冷水的平均比 热容可取为 4.2 kJ /(kg ? ?C ) ,换热器的热损失可忽略。8.在一传热面积 S 0 为 15 m 2 的列管式换热器中，壳程通入饱和水蒸气以加热管内的空气。 150 ?C 的饱和水蒸气冷凝为同温度下的水排出。空气流量为 2.8 kg / s ，其进口温度为 30 ?C ，比热容可取为 1 kJ /(kg ? ?C ) ，空气对流传热系数为 87 W /(m 2 ? ?C ) ，换热器热损 失可忽略，试计算空气的出口温度。9.在传热面积为 20 m 2 的换热器中，用温度为 20 ?C 、流量为 13200 kg / h 的冷却水冷却进 口温度为 110 ?C 的醋酸， 两流体呈逆流流动。 换热器刚开始运行时， 水出口温度为 45 ?C ， 醋酸出口温度为 40 ?C ，试求总传热系数 K 0 。而在换热器运行一段时间后，若两流体的 流量不变，进口温度也不变，而冷水的出口温度降到 38 ?C ，试求总传热系数下降的百 分数。水的比热容可取为 4.2 kJ /(kg ? ?C ) ,换热器的损失可忽略。1610.在一列管式换热器中，用饱和蒸气将流量为 53 m 3 / h 的某油品从 60 ?C 加热到 80 ?C ， 已知油品的密度为 800 kg / m 3 ，比热容为 2.0 kJ /(kg ? ?C ) 。换热器的管束由 368 根 Φ 19 mm ×2 mm 的管子所组成，每根管子长度为 6 m 。若基于管子外表面的总传热系数 为 110 W /(m 2 ? ?C ) ，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的损失可忽略，试求饱和蒸气的 温度。设传热平均温度差可按算术平均值计算。11.有一单管程列管式换热器，传热面积 S 0 为 4 m 2 ，列管直径为 Φ 25 mm ×2.5 mm 。用温 度为 25 ?C 的水将油由 200 ?C 冷却至 100 ?C ，水走管内，油走管间，并呈逆流流动。 已知水和油的流量分别为 1200 kg / h 和 1400 kg / h ，其比热容分别为 4.18 kJ /(kg ? ?C ) 和 2.0 kJ /(kg ? ?C ) ； 水侧和油侧的对流传热系数为 1800 W /(m 2 ? ?C ) 和 200 W /(m 2 ? ?C ) 。 污 垢热阻和管壁热阻均可忽略，换热器的热损失也可忽略。试校核该换热器是否合用？ 12.有一列管式换热器,110 ?C 的饱和蒸气在壳方冷凝为同温度下的水排出，管内为一定流 量的气体呈湍流流动，其温度从 30 ?C 加热到 50 ?C 。现因气体流量增加，而加热蒸气 温度和气体进口温度均不变， 气体出口温度降到 48 ?C ， 试求气体流量为原流量的倍数。 假设管壁热阻、污垢热阻及换热器的热损失均可忽略；两种情况下气体物性可视为不 变； K ? ? i ， ? i ? Wc0.8 。（三）吸收 1.在逆流操作的填料吸收塔内，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质，气体混合物中溶质 的浓度很低。若在操作条件下，平衡线和操作线均为直线，两直线斜率之比为 0.8,塔高 为 18 米，气相总传质单元高度为 1.5 米，试求此吸收塔的回收率。 2.在直径为 0.8 m 的填料吸收塔内，用水吸收分压为 1330 Pa 的氨―空气混合气体中的氨， 经过吸收操作后，混合气中 99.5 % 的氨被水吸收。已知入塔的空气流率为 1390 kg / h , 水的用量为其最小用量的 1.44 倍，在操作条件下，气液平衡关系为 Y * =0.755 X ，气相 体积吸收总系数 K Y a 为 314 kmol /(m 3 ? h) ，试求所需填料层高度。(操作压强为 1.013×10 5 Pa )173.用清水吸收有机合成残余气体中的甲醇（其它气体视为不参与反应的） 。处理气体量为 1 m 3 (标准) / s ,混合气中含甲醇 20 g / m 3 ，吸收率为 95 % ，适宜的液气比是最小液气比 的 125 % ，该条件下气液平衡关系为 Y * =1.15 X ，试求吸收所需的气相总传质单元数。 4.某连续逆流填料吸收塔用清水在常压及 0 ?C 下吸收有机合成残余气体中的甲醇（其它组 分可视为惰性组分） ，残气进塔流量为 1 m 3 / s (以标准状态计)，含甲醇 25 g / m 3 (标准状 态)，要求甲醇的吸收率为 90 % ，吸收剂用量为最小用量的 1.3 倍，操作条件下的气液 平衡关系为 Y * =1.1 X ，求塔底吸收液出口组成及此吸收过程的气相总传质单元数。5.110 kPa 下定态操作的氨吸收塔的某截面上，含氨 0.03（摩尔分数）的气体与氨浓度为 1 kmol / m 3 的氨水相遇，已知气膜传质系数 k G =5× 10 ?9 kmol /(m 2 ? s ? Pa) ,液膜传质系数k L =1.5 × 10 ?4 m / s , 其 平 衡 关 系 可 以 用 亨 利 定 律 表 示 ， 溶 解 度 系 数 H 为 7.3 ×10 ?4 kmol /(m 3 ? Pa) ,试求：①以分压差表示的总推动力，总传质系数和传质速率。 ②气膜、液膜阻力占总阻力的百分比。 6.某厂有一填料吸收塔，直径为 880 mm ，填料层高 6 m ，所用填料为 56 mm 的拉西环。在 25 ?C 及 1 atm 时，每小时处理 2000 m 3 含 5 % （体积 % ,下同）丙酮的空气-丙酮混合气。 处理时使用水作溶剂。塔顶送出的尾气中含丙酮 0.263 % ，塔底送出的溶液中每千克含 丙酮 61.2 克。已知在此操作条件下的平衡关系为 Y * =2 X ，试计算气相总体积传质系数KY a 。7. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为 20 ?C 、压强为 101.33 kPa ，对应的混合气流量为 480 m 3 / h 。进塔气相组成为 0.015（摩尔分数） ，吸 收率为 98 % ，出塔液相组成可达到与出塔气相浓度平衡浓度的 80 % ，平衡关系为Y * =0.75 X ( Y，X 为摩尔比)。试求：①出塔液相组成，以摩尔比表示；②用水量， kg / h 。8.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。测得进塔气相组成为 0.06（摩尔18比，下同） ，出塔气相组成为 0.008，出塔液相组成为 0.02。操作条件下气液平衡关系 为 Y * =2.5 X ( Y，X 为摩尔比),若填料层高度为 8 m ，试求该塔的气相总传质单元高度H OG 。9.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质。进塔气相组成为 0.026（摩尔比，下 同） ，出塔气相组成为 0.0026 ，混合气中惰气流量为 100 m 3 (标准) / h ，清水流量为 0.1 m 3 / h 。操作条件下气液平衡关系为 Y * =0.526 X ( Y，X 为摩尔比),若填料层高度为 1.5 m ，塔内径为 0.2 m ，试求该塔的气相体积总传质系数 K Y a ， kmol /(m 3 ? h) 。10.在逆流常压填料吸收塔中， 用清水吸收混合气中溶质组分。 进塔气相组成为 5 % （体积） ， 吸收率为 98 % 。吸收剂用量为最小用量的 1.4 倍，操作条件下的气液平衡关系为Y * =1.2 X ( Y，X 为摩尔比)，气相体积总传质系数 K Y a 为 180 kmol /(m 3 ? h) 。若混合气流量为 2826 m 3 (标准) / h ，按标准状态下计的气体空塔速度为 1 m / s ，试求： （1）出塔液相组成 X 1 ，摩尔比； （2）气相总传质单元高度， m 。11.在常压逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收氨―空气混合气体中的氨，混合气的质 量流速为 580 kg /(m 2 ? h) ，组成为 6 % （体积） ，吸收率为 99 % ；水的质量流速为 770 kg /(m 2 ? h) 。操作条件下的气液平衡关系为 Y * =0.9 X ( Y，X 为摩尔比)，若填料层 高度为 4 m ，试求气相总传质单元高度。12.在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为 8g /(标准)m 3 ，混 合气处理量为 4500 m 3 (标准) / h 。 氨的回收率为 95 % ， 吸收剂用量为最小用量的 1.5 倍。 操作压强为 1.013× 10 5 Pa ， 温度为 30 ?C ， 气液平衡关系为 Y * =1.2 X ( Y，X 为摩尔比)， 气相体积总传质系数 K Y a 为 0.06 kmol /(m 3 ? h) ,空塔气速为 1.2 m / s ，试求： (1)用水量， kg / h ；(2)塔径和塔高， m 。（四）精馏 1.某两组分混合液用精馏塔分离，其进料浓度为 50 % （摩尔分率） ，泡点进料，体系相对19挥发度为 2，塔顶出料量为进料量的 60 % ，当回流比为 0.8 时，需要的理论塔板数为无 穷多块，试求： ①此时塔顶、塔底的组成各为若干？ ②若回流比改为 1.5，保持各组成不变，理论塔板数减少，试绘出精馏段和提馏段的操 作线（简图） 。 2.已知苯与甲苯两组分体系的相图如图所示，在常 压连续精馏塔中进行分离，已知原料液的组成为 0.50（摩尔分率，下同） ，料液流量为 1000kmol/h， 加料热状态参数 q =1.2，操作回流比为最小回流比 的 1.8 倍，要求馏出液含轻组分 0.90，釜残液含轻 组分 0.05，试求： （1）馏出液量和釜残液量； （2）提馏段的汽、液流量； （3）所需理论板数和加料位置。 3. 已知苯与甲苯两组分体系某常压连续精馏过程 的图解法求理论板数过程如右图， 若已知进料流 量为 120kmol/h，总板效率为 60 % ，试求： （1） 适宜回流比为最小回流比的多少倍？ （2）提馏段内的气、液流量为多少？ （3）所需实际塔板数为多少块？ 4.有一常压连续精馏塔，共有 15 块塔板，用来精 馏甲醇水溶液，进料中含甲醇 0.55，每千摩尔原 料液变成饱和蒸汽所需热量等于原料液千摩尔汽 化热的 1.2 倍，已知馏出液含甲醇 0.95，釜液含 甲醇不大于 0.03（以上均为摩尔分数） ，若回流比 为最小回流比的 1.5 倍，试求： ①塔板总效率及实际加料位置。 ②当进料量为 100kmol/h 时的精馏段和提馏段内 的汽液相负荷。 常压下甲醇-水溶液的平衡曲线如右图所示，甲醇 分子量为 32kg/kmol。 5. 在常压连续精馏塔内分离含甲醇 50 % 的水溶 液，要求塔顶产品中含甲醇 95 % ，釜液中甲醇含量不大于 1 % （以上均为质量百分数） ，20每小时进料量为 2500 k g ,原料经预热器预热至 58 ?C 送入塔内（其 q 值为 1.04） ，塔顶采 用全凝器，回流液为饱和液体，回流比取最小回流比的 1.5 倍，全塔板效率为 50 % ，试 求： ①所需实际塔板数； ②精馏段和提馏段内的气液相负荷。 常压下甲醇 - 水溶液的平衡曲线如右图所 示，甲醇分子量为 32 kg / kmol 。6.在一常压连续精馏塔中， 分离某两组分理想溶 液。原料液浓度为 0.4 ，塔顶馏出液浓度为 0.95（均为易挥化组分的摩尔分率） 。回流比 为最小回流比的 1.5 倍， 每千摩尔原料液变成 饱和蒸汽所需的热量的等于原料液的千摩尔 汽化潜热的 1.2 倍。 操作条件下溶液的平均相 对挥化度为 2.0。 塔顶冷凝器采用全冷凝器。 试计算由第二块理论板上升的汽相组成 （理 论板序号自塔顶往下编号） 。 7.在板式精馏塔中，分离某两组分理想溶液，进料量为 100 kmol / h ，组成为 0.5（摩尔分 数） ，饱和液体进料。塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。塔顶易挥发组分的回收率 为 90 % 。已知精馏段操作线方程式为 y ? 0.8 x +1.9,试求： （1）塔顶和塔底产品流量， kmol / h ； （2）精馏段和提馏段上升蒸气流量， kmol / h 。 8.在一常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液，原料液流量为 100 kmol / h ，泡点进料。 已 知 精 馏 段 操 作 线 方 程 和 提 馏 段 操 作 线 方 程 分 别 为 y ? 0.723 x +0.263 和y ? 1.25 x -0.018,试求精馏段和提馏段上升蒸气量。9.在连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。已知原料组成为 0.3(摩尔分数，下同)，泡点 进料，馏出液组成为 0.9，釜残液组成为 0.05,操作回流比为 2.5,试写出精馏段操作线 方程和提馏段操作线方程。 10.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液，馏出液组成为 0.94(摩尔分数，下同)，釜 残液组成为 0.04,操作回流比为最小回流比的 1.2 倍,物系的平均相对挥发度为 2，进料21方程为 y ? 6 x -1.5。试求： （1）进料组成和进料热状态参数； （2）精馏段操作线方程。 11.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。实验测得馏出液组成为 0.95(摩尔分数，下 同)， 回流比为 3.5,精馏段内某相邻两板的上升蒸气组成分别为 y n =0.885, y n ?1 =0.842。 已知物系的平均相对挥发度为 3，试求以气相组成表示的第 n 层板的单板效率。 12.在常压精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料组成为 0.5(摩尔分数，下同)，馏出液 组成为 0.98；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流 比的 1.8 倍，在本题范围内，气液平衡关系可表示为 y ? 0.58 x +0.43；从塔顶往下数 第一块板的气相默弗里板效率为 0.5。试求从塔顶往下数第一块板下降的液相组成。22
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