《化工原理II》计算试题 - 答案

度为0.01（摩尔分率），经吸收后溶质A被回收了80%，此时水的用量为最小溶剂用量的1.5倍，相平衡线的斜率为1。

L?试求：（1）最小液气比???；

?V?min（2）液体出塔组成xb；

（3）当气相总传质单元高度为1m时，所需填料层高度。 解：已知：Yb=yb/(1- yb)=0.01/(1-0.01)=0.01 Ya=Yb(1-η)=0.01*(1-0.8)=0.002 L=1.5Lmin m=1 Xa=0 （1） ?Yb?YaYb?Ya0.01?0.002?L?????0.8 ?Xbe?XaYb/m?Xa0.01?V?minor ??L??m??0.8 ??V?min(xa=0)

（2）∵ L/V=1.5(L/V)min=1.5*0.8=1.2

且

LV?Yb?YaXb?Xa?0.01?0.002Xb?1.2

∴ xb=Xb=0.0267 （3）NOG???Y10.01??ln??1?S?b?S??ln?1?0.833??0.833?3.06??1?S?Ya0.002??1?0.833?1

S=mV/L=1/1.2=0.833 h=HOGNOG=1*3.06=3.06m

29、某常压精馏塔，用于分离甲醇—水混合液，塔顶设全凝器，塔底设再沸器。进料组成xF为0.3，进料量为100kmol/h，泡点进料，要求塔顶产品的甲醇含量不低于0.95（摩尔分率，下同），塔底产品中的甲醇含量不超过0.015，已知精馏段的操作线方程为：y=0.667x+0.317；操作条件下的相平衡关系为α＝3， 试求：（1）塔顶及塔底产品的量（kmol/h）；

（2）塔顶第一层板流下的液相组成x1； （3）R/Rmin；

（4）进入再沸器的液相流量和组成，离开再沸器的气相流量及组成。 解：1、F=D+W (1) FxF=DxD+WxW (2) 由（1）（2）式导出：

?25 ?

D=F(xF-xW)/(xD-xW)=100*(0.3-0.015)/(0.95-0.015)=30.48kmol/h W=69.52kmol/h 2、y1=xD=0.95 y1??x11????1?x1?3x11?2x1?0.95

x1=0.864

3、由精馏段操作线方程： y?∴ R=2 ye?xD?yeye?xeRR?1x?xDR?1 =0.667x+0.317（4）得：

?xF1????1?xF0.95?0.5630.563?0.3?3?0.31?2?0.3?0.563Rmin???1.47

R/Rmin=2/1.47=1.36

4、 V’=V=(R+1)D=3*30.48=91.44kmol/h

L’=V’+W=91.44+69.52=160.96kmol/h or L’=L+qF=RD+qF=2*30.48+100=160.96kmol/h

yN??xW1????1?xW?3?0.0151?2?0.015?0.0437

xw=0.015 L’xN-1=Wxw+VyN

160.96xN-1=69.52*0.015+91.44*0.0437 xN-1=0.0313

?26 ?