内容发布更新时间 : 2024/4/30 18:59:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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因为满足γ1∞>P20/P10>1/γ2∞所以形成最高压力的恒沸物。

32. 用烃油吸收含85%乙烷，10%丙烷和平演变%正丁烷（摩尔百分率）的气体，采用的油

气比为1，该塔处理的气体量为100kmol/h操作压力为3大气压，实际板数为20块，板效率为25%

计算：a.平均温度为多少，才能回收90%的丁烷； b.各组份的平衡数； c.吸收因子、吸收率； d.尾气的组成。 操作务件下各组分的平衡常数如下： 乙烷： K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667+1.3333

正丁烷:K=0.02857t+0.08571(t的单位为℃)

(1)求平均温度

解得t=26.09℃ (2)各组份的平衡常数

K1=0.13333×26.09=5.46667=8.945 K2=0.06667×26.09+1.13333=2.873 K3=0.02857×26.09+0.08571=0.831 (3)吸收因子、吸收率 以乙烷为例

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其他组分的计算结果见表 (4)尾气的组成见表

组分 νN+1 吸收因子A 吸收率φ 尾气量 尾气组成 乙烷 85 0.112 0.112 75.48 0.915 丙烷 10 0.348 0.347 6.53 0.079 正丁烷 5 1.203 0.900 0.50 0.006 Σ 82.51 1.000

33. 某厂裂解气组成（摩尔%）如下：13.2%氢、37.18%甲烷、30.2乙烯、9.7%乙烷、8.4% 丙

烯、1.32异丁烷、所用的吸收剂中不含所吸收组分。要求乙烯的回收率达到99%。该吸收塔处理的气体量为100kmo1/h，操作条件下各组分的相平衡常数如下： 氢 甲烷 乙烯 乙烷 丙烷 异丁烷

∞ 3.1 0.72 0.52 0.15 0.058

操作液气化为最小液气比的1.5倍 试求: (1) 最小液气化;

(2) 所需理论板数;

(3) 各组份的吸收因子、吸收率 (4) 塔顶尾气的组成及数量； (5) 塔顶应加入的吸收剂量 解：(1) 最小液气化

(2)所需理论板数N

(3)各组份的吸收因子、吸收率 吸收因子，以甲烷为例：

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吸收率，以甲烷为例：

(4)塔顶尾气的组成及数量（见表）

νN+1 A φ νN+1φ ν1

y1

H 13.2 0 0 0 13.2 34.68 C10

37.2 3.449 0.34 12.64 24.56 64.48

C2= 30.2 1.485 0.99 29.90 0.030 0.79 C20 9.7 2.058 0.9982 9.68 0.020 0.05 C3= 8.4 7.128 1.000 8.40 0.00 0.00 iC40 1.32 18.48 1.000 1.32 0.00 0.00

∑ 61.94 38.06 100.00

(5)塔顶加入的吸附剂的量

34. 在内径为D=0.4的立式吸附器中,装填堆积比重为220千克/米的活性炭,其床层高度为

1.1米。今有含苯蒸汽的空气以14米/分的速度通过床层。苯的初始浓度为39克/米。假设苯蒸汽通过床层后完全被活性炭吸附其出口浓度为零。活性炭对苯的动活性为7%（重），床层中苯的残余为0.5%（重）。 试求：a. 每一使用周期可吸附的苯量； b. 吸附器每一周期使用的时间；

c. 每一周期该吸附器所处理的笨-空气混合物的体积。 解：

a.

被吸附的体量=G(动活性-残余活性)=30.395*（7%-0.5%）=1.976kg

b.

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c.

35. 今从空气混合物中吸收石油气，空气混合气的流量为3450m3/h，石油气原始含量为，

CO=0.002kg/m3按设备截面积计算混合气的线速为u=0.33m/s。活性炭对石油气的动活性为0.07（重）脱附残余吸附量为0.08（重），活性炭的堆积比重γ=300kg/m3，吸附剂量再生时的吹扫、脱附冷却的时间为14.5小时候。求所需填充的活性炭量，吸附床层的直经和高度。 解：

36. 含水份52%的木材共120kg，经日光照晒，木材含水份降至25%，问：共失去水份多少

千克？以上含水份均指质量百分数。 解：∵120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) ∴w=43.2kg

37. 以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G、E

皆为NaOH水溶液的质量流量，x表示溶液中含NaOH的质量分数，W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若，F=6.2kg/s，x0=0.105，x2=0.30，W1:W2=1:1.15问：W1、W2、E、x1各为多少？

解：对控制体I，做NaOH的物料衡算：Fx0=Ex2

即 6.2×0.105=E×0.30 ∴E=2.17 kg/s

W1 W1+W2=F-E=6.2-2.17=4.03 kg ，又W1:W2 =1;1.15 ∴W1=4.03/2.15=1.87 kg/s ，W2=4.03-1.87=2.16 kg/s 对控制体II，做总的物料衡算：G=F-W1=6.2-1.87=4.33 kg/s ∵Fx0=Gx2 即6.2×0.105=4.33x1, ∴x1=0.15

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38. 某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯0.45（摩尔分率，下同），塔顶产品含

苯0.94。已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。问：塔底产品中苯的浓度是多少？按摩尔分率计。 解：

又F*0.45=D*0.94+WXW，既0.45=0.445*0.94 ∴ XW=0.0413

39. 导热系数的SI单位是W/(m·℃)，工程制单位是

kcal/(m·h·℃)。试问1kcal/( m·h·℃)相当于多少

W/(m·℃)？并写出其因次式。1kcal/(m.h.0C)=?J/(m.s.0C)写出导热系数的因次式。 ∵1kcal=4.187×103J,1h=3600s

40. 已知理想气体通用常数R=0.08205物理大气压·升/(摩尔·K)，试求采用J/(kmol·K)

时R的数值。写出以J/（kmolk）的单位为理想气体通用常数R之值。 解：∵1物理大气压=1.0133×105N/m2，1升=10-3m3

41. 水蒸汽在空气中的扩散系数可用如下经验公式计算：

式中 D----扩散系数，英尺2/h； p----压强，atm； T----绝对压强，。R

试将上式改换成采用SI单位的形式。各物理量采用的单位是：D-m2/s，p-Pa，T-K。 经验公式的单位换算：

物理量 扩散系数 压强 绝对温度 atm 0R 原来单位 英尺2/h 45