热状况参数与能耗

55. 某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20℃，

采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较当N??时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： 1. 20℃加料； 2. 预热至泡点加料； 3. 预热至饱和蒸汽加料。已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。

(977.1kW；1110.6kW； l694.7kW)

56. 用一连续操作精馏塔在常压分离苯—甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶

馏处液含苯0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为92.3¤，求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。 Logp0=A-B/（t+C），A=6.91210，B=1214.645，C=221.205

57. 有苯和甲苯混合液，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶

馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5。试求：1.塔顶产品流量D；2.塔底釜残液流量W与组成；3.最小回流比； 4.精馏段操作线方程； 5.提馏段操作线方程6.若改用饱和蒸汽进料，仍用4.中所用的回流比，所需理论板数为多少？

58. 某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下流程安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸

汽直接加热。塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，xF=0.4（摩尔分率，下同），xD=0.95，xw=0.04，S=60kmol/h。试求：1.、塔顶轻组分的回收率；2.、若保持S、F、xF、q、xD、xW不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为θ，kmol/h，组成xθ=0.6，则该塔的最小回流比为多少？ 59. 拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为

100kmol/h的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7，料液的相对挥发度为3。试求：1.完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位置；2.若F、xF、NP不变，欲提高此物系易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有那些？

60. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以

上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔分率），苯—甲苯的平

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均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.最小回流比；3.若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二块理论板下降的液相组成。 61. 某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶为全凝器，用于分离苯-甲苯混合液，料

液中含苯35%，泡点进料，进料量为100kmol/h，馏出液含苯97%，残液含苯5%（以上均为摩尔分率）试求：1.塔顶、塔底产品量；2.最小回流比；如采用回流比R=4.3，3.理论板数及全塔效率； 4.如果单板效率等于全塔效率，求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。 62. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率

为0.5，塔顶、塔低产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取平均相对挥发度为2.4。1.塔顶、塔底的产品量；2.若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二板的蒸汽和液体组成。

63. 有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成为50%（摩尔分率），饱和蒸汽进料。

原料处理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。全塔平均相对挥发度为3.0，塔顶第一块板的液相莫弗里效率为0.6。试求：1.塔顶、塔底产品组成；2.全凝器中每小时冷凝蒸汽量；3.蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量； 4.离开塔顶第二块板的汽相组成。

64. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，

下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少？4.塔釜上一块理论板液相组成为多少？5.计算第3.问时做了什么假定？

65. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.5（摩尔分率，

下同），馏出液组成为0.95，残液组成为0.0.05，相对挥发度为2.5，泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为1.61，求：1.馏出液及残液量；2.提馏段上升蒸汽量；3.提馏段操作线方程；4.最小回流比。

66. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯0.44，塔顶馏出液中含苯0.96（以

上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中周期占1/2（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的1.5倍，试求：1.原料液中汽相与液相的组成；2.离开塔顶第二块板的汽相组成；

67. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为10kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下

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同），馏出液组成为0.6，易挥发组成的回收率为90%，相对挥发度为2.0，饱和蒸汽进料，回流比为最小回流比的2倍。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：1.馏出液及残液量；2.最小回流比；3.第一块塔板下降的液体组成为多少？4.精馏段上升的蒸汽量与提馏段下降的液体量各为多少？

68. 用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h（绝压），查得

此压强下水蒸气的汽化潜热为511kcal/kmol，在塔釜温度下釜液的汽化潜热为

10000kcal/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。试求：1.加热蒸汽消耗量；2.离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。 第7章 吸收 一、选择题

1. 吸收操作的依据是（ ）。

A、挥发度差异 B、溶解度差异 C、温度差异 D、密度差异

2. 在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程

的斜率会（ ）。

A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定 3. 在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（ ）

A、Sh B、Re C、Ca D、Sc

4. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa

则（ ）。

A、t1t2 C、t3 t2

5. 在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（ ）。

A、增加 B、不变 C、减小 D、不能确定 6. 下述说明中正确的是( )。

A、用水吸收氨属液膜控制

B、常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制 C、用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制

D、用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略

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7. 下述说法错误的是( )。

A、溶解度系数H很大，为易溶气体 B、亨利系数E值很大，为易溶气体 C、亨利系数E值很大，为难溶气体 D、相平衡系数m值很大，为难溶气体 8. 扩散系数D是物质重要的物理性质之一， 下列各因数或物理量与扩散系数无关的是

( )。

A、扩散质和扩散介质的种类 B、体系的温度 C、体系的压力 D、扩散面积 9. 吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（ ）。

A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 10. 吸收操作的作用是分离（ ）。

A、气体混合物 B、液体混合物 C、互不相溶的液体混合物 D、气液混合物 11. 通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（ ）。

A、 回收率趋向最高 B、 吸收推动力趋向最大 C、 操作最为经济 D、 填料层高度趋向无穷大

12. 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ ）。

A、 两相界面存在的阻力 B、 气液两相主体中的扩散的阻力 C、 气液两相滞流层中分子扩散的阻力 D、气相主体的涡流扩散阻力

13. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的传质总系数KL ( )

A、大于液相传质分系数k L B、近似等于液相传质分系数k L C、 大于气相传质分系数k G D、 近似等于气相传质分系数k G 14. 对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（ ）

A、变小 B、增大 C、不变 D、不确定

15. 吸收是分离（ ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分

（ ）的差异。

A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 16. 为使吸收过程易于进行，采取的措施是 。

A、加压升温 B、加压降温 C、减压升温 D、减压降温

17. 吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是（ ）。

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