17. 用平均吸收因子法计算理论板数时，分别采用 L0/V N+1(L0:吸收剂用量，V N+1原料气用量)和L平/v平，来进行计算吸收因子A。试分析求得的理论板数哪个大，为什
L0/VN+1比L平/V平小，故用L平/V平计算的A大，所需的理论板数小。 18. 在吸收过程中，若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率 Φ，将会出现什么现象？
此时，吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务，只能达到小于等于A的 吸收率。正常操作时，A应大于吸收率Φ 。 19. √有一烃类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度a值如下，现有A、B 两种方案可供选择，你认为哪种方案合理？为什么？
异丁烷 正丁烷 戊烷
摩尔% 25 30 45
a值 1.24 1.00 0.34 由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分
的组份，应放在最后分离；进料中戊烷含量高，应尽早分出。所以方案B是合理的。
20. 在吸收过程中塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流 吸收为单相传质过程程中不断增加视为恒定。
吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过
因此气液相流量在塔内都不能
气体的流量相应的减少
第五部分 计算题
1. 以烃类蒸汽混合物含有甲烷a.5%，乙烷b.10%，丙烷c.30%及异丁烷d.55%。试求混合物在25℃时的露点压力与泡点压力，并确定在t=25℃，p=1MPa大
气压时的气相分率。
解：a.求混合物在25℃时的露点压力
设p=1MPa=101.3kPa，由t=25℃查图2-1a得：
K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2
??xi??yi0.050.100.300.55?????0.2129?1 Ki165278.13.2选异丁烷为参考组分，则
K4?KG??xi?3.2?0.2129?0.6813
由K4?0.6813和t=25℃查图2-1a得p=650kPa：
K1=28，K2=5.35， K3=1.7， K4=0.681
??xi??yi0.050.100.300.55?????1.003?1 Ki285.351.70.681故混合物在25℃时的露点压力为650kPa。 b.求混合物在25℃时的泡点压力
设p=1MPa=101.3kPa，由t=25℃查图2-1a得：
K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2
??yi??Kixi?165?0.05?27?0.10?8.1?0.30?3.2?0.55?15.14?1
选异丁烷为参考组分，则
K4?KG3.2??0.2114 ?yi15.14由K4?0.2114和t=25℃查图2-1a得p=2800kPa：
K1=6.1，K2=1.37， K3=0.44， K4=0.2114
??yi??Kixi?6.1?0.05?1.37?0.10?0.44?0.30?0.2114?0.55?0.6903?1
K4?KG0.2114??0.306 ?yi0.6903由K4?0.306和t=25℃查图2-1a得p=1550kPa：
K1=11.0，K2=2.2， K3=0.70， K4=0.306
??yi??Kixi?11.0?0.05?2.2?0.10?0.7?0.30?0.306?0.55?1.148?1
K0.306K4?G??0.27
?yi1.148由K4?0.27和t=25℃查图2-1a得p=1800kPa：
K1=9.6，K2=1.9， K3=0.62， K4=0.27
??yi??Kixi?9.6?0.05?1.9?0.10?0.62?0.30?0.27?0.55?1.004?1
则混合物在25℃时的泡点压力为1800kPa。 c.t=25℃，p=1MPa=101.3kPa
K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2
?zi0.050.100.300.55?????0.2129?1 Ki165278.13.2?Kizi?165?0.05?27?0.10?8.1?0.30?3.2?0.55?15.14?1
故在t=25℃，p=1MPa大气压时的气相分率等于1。
2. 已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割和不清晰分割方法计算馏出液和釜液的组成，并比较两种计算结果。 序 号 组 分 xiF/摩尔% Ki 1 H2 33.8 / 2 CH4 5.8 1.7 3 C2H4 33.2 0.28 4 C2H6 25.7 0.18 5 C3H6 0.50 0.033 6 C3H8 0.20 0.022 7 C4 0.70 0.004 解： 取100Kmol进料为基准，选取甲烷为轻关键组分，乙烯为重关键组分。
按清晰分割的概念，组分1为轻组分，全部从塔顶馏出液在采出，组分4、5、6、7为重组分，全部从塔釜液中采出。 由于甲烷的蒸出率为98%
D2?5.8?0.98?5.684Kmol； B2?5.8?5.684?0.116Kmol
乙烯的回收率为96%
B3?33.2?0.96?31.872Kmol；D3?33.2?31.872?1.328Kmol D?D1?D2?D3?33.8?5.684?1.328?40.812Kmol
B?F?D?100?40.812?59.188Kmol
或B??Bi?0.116?31.872?25.7?0.50?0.30?0.70?59.188Kmol
i?27x1D?x3D?x2B?x4B?x6B?D1D33.85.684??0.828x2D?2??0.139D40.812D40.812； D31.328??0.033D40.812
BB20.11631.872??0.002x3B?3??0.538B59.188B59.188； BB425.700.50??0.434x5B?5??0.008B59.188B59.188；B6B0.300.70??0.005x7B?7??0.012B59.188B59.188；
将计算结果列表如下： 组 分 H2
zi xiD xiB Di Bi 0.338 0.828 / 33.8
CH4 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 C4 0.58 0.139 0.002 5.684 0.434 / 0.008 / 0.005 / 0.012 / 0.116 31.872 25.70 0.50 0.30 0.70 0.332 0.033 0.538 1.328 0.257 / 0.005 / 0.003 / 0.007 / 1.000 1.000 1.000 40.812 59.188 3. 要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8℃）和苯b.（沸点80.2℃），它们的恒沸组成为苯0.502（摩尔分数），共沸点77.4℃，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为0.60（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算： ①所需恒沸剂量。
②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。（以100kmol/h进料计）
解：以100kmol/h进料为基准，设丙酮恒沸剂的用量为Skg，恰好与料液中的环己烷组成恒沸物，进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为F,D,xFi,xDi。 对环己烷作物料平衡 DxD1?FxF1；
D?FxF1100?0.498??83kmolxD10.60
恒沸剂S的用量为S?DxD3?83?0.40?33.2kmol
由于塔釜希望得到几乎纯净的苯，W?W2?FxF2?100?0.502?50.2kmol 4. 四氢呋喃a.-水b.混合液当x1?0.854（摩尔分数）时形成恒沸物，恒沸温度为63.4℃，当以呋喃（S）为恒沸剂时，则与其水成为非均相恒沸物，恒沸温度为30.5℃，恒沸组成为x2?0.0438。要求该溶液分离得x1?0.999（顶）及x1?0.001（釜），试以简捷法计算所需理论板数N。
已知：A12?0.42；A21?1.068；A1S?0；AS1?0；A2S?1.95；AS2?2.59。30.5℃
00?4.833kPa；pS?100.418kPa 时各饱和蒸汽压：p10?27.359kPa；p25. 某裂解气组成如下表所示。 组 分 H2 y0,i CH4 C2H4 C2H6 C3H6 i-C4H10 ∑ 0.132 0.3718 0.3020 0.097 0.084 0.0132 1.000 现拟以i-C4H10馏分作吸收剂，从裂解气中回收99%的乙烯，原料气的处理量为100kmol/h，塔的操作压力为4.052Mpa，塔的平均温度按-14℃计，求： ①为完成此吸收任务所需最小液气比。
②操作液气比若取为最小液气比的1.5倍，试确定为完成吸收任务所需理论板数。