2019—2020(1)化工原理试卷B及答案

(3)离开第二层理论板的液相浓度x2

R?1.2?Rmin?1.2?1.67?2.2

精馏段操作线方程式为：

yn?xR2.20.96x?D?xn??0.6875xn?0.3 R?1R?12.2?12.2?1

（4）L=RD=2.2*93=204.6

L?qFW??xmxwL?qF?WL?qF?W204.6?0107??1?????0.11 ymxm?0.1?2.10xm204.6?0?107204.6?0?107??1?ym（5）

平衡线关系式为： y?逐板计算：

因塔顶为全凝器,泡点回流,y1=xD=0.96 根据平衡关系式由y1求x1,即：

0.96?3x1 1?2x1?x3x ?1?(??1)x1?2x解得 x1=0.889 根据提馏段操作线方程式由x1求y2:

y2=0.6875x1+0.3=0.6875×0.889+0.3=0.911

再依平衡关系式由y2求x2:

0.911?解得 x2=0.773

3x2

1?2x2 5 / 7

七、（15分）用清水在逆流填料塔中吸收某混合气体中的溶质A,塔径为1.5m。原料气中惰

性气体的流量为0.0743 kmol/s,原料气中溶质A的摩尔分率为0.08。已知操作条件下气液平衡关系为Y*=1.8X,气相总体积传质系数KYa=5.07×10-2kmol/(m3·s)。若吸收剂用量为最小用量的1.6倍,现要求溶质回收率为90%。 求：（1）出塔气体中溶质A的摩尔比；（3分） （2）吸收剂用量；（3分）

（3）出塔水溶液的中溶质A的摩尔比；（3分） （4）填料层高度。（6分）

解：⑴已知y1?0.08

Y1?y10.08??0.0869 6 1?y11?0.08Y2?Y1(1??)?0.08696(1?0.90)?8.696?10?3

(2) X2?0

Y1?Y20.08696?8.696?10?3?L? ??????1.62

0.08696/1.8?0?V?minX1?X2?L?L??1.6???1.6?1.62?2.592V?V?min

L?LV?2.592?0.0743?0.1926kmol/s V

（3）

Y?YL0.08696?0.008696?12??2.592 VX1?X2X1X1=0.0302

mV1.8??0.6944 (4) S?L2.592NOG??Y1?Y2?1?ln?(1?S)?S? ?1?S?Y2?Y2???10.08696ln?(1?0.6944)?0.6944??4.326

1?0.6944?0.008696?

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NOG?

???4D2??41.52?1.767m2

HOG?V0.0743??0.8327m KYa?0.0507?1.76z?HOGNOG?0.8327?4.326?3.6m

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