文档介绍:《化工原理》下册习题
第一章蒸馏
1、已知含苯 (摩尔分率)的苯——甲苯混合液,若外压为 99kPa,试求
该溶液的泡点温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例 1-1 附表。(答:92℃)
2、正戊烷(C 5 H 12 )和正己烷(C 6 H 14 )的饱和蒸汽压数据列于本题附表,
试求 P= 下该溶液的平衡数据。假如该溶液为理想溶液。
习题 2 附表
C H
温度 5 12
K
C H
6 14
饱和蒸汽压
kPa
3、利用习题 2 的数据,计算:(1)相对挥发度;(2)在平均相对挥发度的
x-y 数据,并与习题 2 的结果相比较。
4、在常压下将某原料液组成为 (某挥发组分的摩尔分率)的两组分溶液
分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为 1/3,试求两种情况下的釜液和馏出
液组成。假设在操作范围内气液平衡关系可表示为
y=+
5、在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液
流量 F 为 4000kg/h,组成为 x F 为 0。3(二硫化碳的质量分率,下同)。若要求
釜液组成 x W 不大于 ,馏出液回收率为 88%。试求馏出液的流量和组成,分
别以摩尔流量和摩尔分率表示。
6、在常压操作的连续精馏塔中分离含有甲醇 与水 (均为摩尔分率)
的溶液,试求以下各种进料状况下的 q 值。(1)进料温度为 40℃;(2)泡点进
料;(3)饱和蒸汽进料。常压下甲醇——水溶液的平衡数据列于本题附表中。
习题 6 附表
温度液相中甲醇气相中甲醇温度液相中甲醇气相中甲醇
℃的摩尔分率的摩尔分率℃的摩尔分率的摩尔分率
100
7、对习题 6 中的溶液,若原料液流量为 100kg/h,馏出液组成为 ,釜液
组成为 (以上均为易挥发组分的摩尔分率),回流比为 ,试求产品的流
量、精馏段的下降液体流量和提馏段的上升蒸汽流量。假设塔内气液相均为恒摩
尔流动。
8、某连续精馏操作中,已知操作线方程为:精馏段 y=+;提馏
段 y=- 若原料液于露点温度下进入精馏塔中,试求原料液、馏出液
和斧残液的组成和回流比。
9、在常压连续精馏塔中,分离苯——甲苯混合掖。若原料为饱和液体,其
中含有苯 (摩尔分率,下同)。塔顶馏出液组成为 ,塔底釜残液组成为 ,
回流比为 ,试求理论板层数和加料板位置。苯——甲苯混合液的平衡数据见
例 1-1。
10、若原料液组成和热状况、分离要求、回流比及气液平衡关系均与习题 9
的相同,但
回流温度为 20℃,试求所需理论塔板层数。已知回流液体的泡点温度为 83℃,
平均汽化热为 ×10 4 kJ/kmol,平均比热容为 140kJ/(kmol·℃)。
11、在常压连续精馏塔中分离乙醇——水混合液,原料液为饱和液体,其中
含乙醇 (摩尔分率,下同),馏出液组成不低于 ,釜液组成为 ;操作
回流比为 2。若于精馏段某一塔板处侧线取料,起摩尔流量为馏出液摩尔流量的
1/2,侧线产品为饱和液体,组成为 。试求所需的理论板层数,加料板及侧线
取料口的位置。物系平衡数据见例 1-7。
12、用一连续精馏塔分离由组分 A、B 所组成的理想混合液。原料液中含
,馏出液中含 (以上均为摩尔分率)。已知溶液的平均相对挥发度为
,最小回流比为