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《2011复习化工原理下计算题及答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、一、计算题1拟用内径为1.8m逆流操作的吸收塔,在常温常压下吸收氨—空气混合气中的氨。已知空气的摩尔流量为0.14kmol·s-1,进口气体中含氨的体积分数为0.020,出口气体中含氨的体积分数为0.0010,喷淋的稀氨水溶液中氨的摩尔分数为5.0×10-4，喷淋量为0.25kmol·s-1。在操作条件下,物系服从亨利定律,Y*=1.25X,体积吸收总系数KYa=4.8×10-2kmol·m-3·s-1。试求:(1)塔底所得溶液的浓度;(2)全塔的平均推动力;(3)吸收塔所需的填料层高度。(1)Y1===0.0204Y2===0.0010X2===0.00050X
2、1=X2+(Y1-Y2)=0.00050+(0.0204-0.0010)=0.0114(2)1=Y1-mX1=0.0204-1.25×0.0114=0.006152=Y2-mX2=0.001-1.25×0.00050=0.则m===2.07×10-3(3)N0G==9.37S=d2=0.785×1.82=2.54m2H0G===1.15m则H=H0G·N0G=1.15×9.37=11m2.在直径为0.8m的填料吸收塔中,用清水吸收空气和氨的混合气体中的氨。已知空气的质量流量为1400kg·h-1,混合气体中氨的体积分数为0.0132,经过吸收,混合气中的氨除去了9
3、9.5%。在20℃,0.10MPa操作条件下的平衡关系式为Y*=0.75X。若水的用量为932kg·h-1,已知氨的气相体积吸收总系数KYa=314kmol·m-3·h-1,试求吸收塔所需的填料层高度。y1=0.0132Y1===0.0134Y2=0.0134(1-0.995)=6.7×10-5X2=0FB==48.3kmol·h-1FC==52kmol·h-1X1=(Y1-Y2)==0.0124Y1*=mX1=0.75×0.0124=0.0093Y2*=mX2=0Y1=Y1-Y1*=0.0134-0.0093=0.0041Y2=Y2-Y2*=6.7×10-5m=
4、==9.8×10-4N0G===13.6H0G===0.306mH=H0G·N0G=0.306×13.6=4.2m3.今有逆流操作的填料吸收塔，用清水吸收原料气中的甲醇。已知处理气量为1000m3·h-1,原料气中含甲醇100g·m-3,吸收后的水中含甲醇量等于与进料气体相平衡时浓度的67%。设在标准状态下操作,吸收平衡关系为Y*=1.15X,甲醇的回收率为98%,吸收系数KY=0.5kmol·m-2·h-1,塔内填料的有效比表面积为190m2·m-3,塔内气体的空塔速度为0.5m·s-1,试求:(1)水的用量,m3·h-1;(2)塔径,m;(3)填料层高度,m。
5、(1)求水的用量qv（水）,m3·h-1:M(CH3OH)=32Y1==0.07527Y2=Y1(1-)=0.07527×(1-0.98)=1.5054×10-3X1*===0.06545X1=0.67X1*=0.67×0.06545=0.04385FB==41.52kmol·h-1===1.682FC=1.682FB=1.682×41.52≈69.84kmol·h-1水的密度=1000kg·m-3则qv（水）==1.3m3·h-1;(2)求塔径D,m:塔截面S==0.556m2D==0.841m(3)求填料层高H,m:H0G===0.786mN0G=ln[()(
6、1-)+]==8.86H=H0G·N0G=0.786×8.86≈7.0m。4.某双组分理想混合液，相对挥发度为2.6，在饱和蒸气状态下从塔釜连续加入只有精馏段的精馏塔中。设原料液处理量Ff=80kmol·h-1，组成（摩尔分数）xf为0.20。要求塔顶组成（摩尔分数）为0.90,产量Fd=10kmol·h-1。试求：（1）塔内的气、液相摩尔流率；（1）塔釜开始数起（不包括塔釜）的第一块理论塔板上的气相组成。(1)气相摩尔流量FV=Ff=80液相摩尔流量FL=FV-Fd(=Fw)=70（2）由Ffxf=Fdxd+Fwxw得：xw==0.10yw===0.224由物料
7、衡算求x1：FVyw=FLx1+Fdxdx1==0.128y1===0.2765石油炼制排出的气体中含有体积分数为0.0291的H2S,其余为碳氢化合物。在一逆流操作的吸收塔中用三乙醇胺水溶液去除石油气中的H2S,要求吸收率不低于99%。操作温度为27℃,压强为0.10MPa时,气液两相平衡关系式为Y*=2.0X。进塔三乙醇胺水溶液中不含H2S,出塔液相中H2S的摩尔比（比摩尔分数）为0.013。已知单位塔截面上单位时间流过的惰性气体量为15mol·m-2·s-1,气相体积吸收总系数KYa为40mol·m-3·s-1。试求吸收塔所需填料层高度。H=H0G·N0G=
8、式中Y1=
