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二:计算题〔50分〕
1、有某平均相对挥发度为3的抱负溶液,其中易挥发组份的组成为60%〔縻尔分率,以下一样〕的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%,残液中易挥发组份的组成不大于2%。
求:每获1kmo馏l
出液时原料液用量?
假设回流比为1.5,它相当于Rmin的多少倍?
假设料液加到板上后,加料板上的浓度仍为60%,求提馏段其次块理论板上的液相组成?:??3,
?x 3x
xF?0.6,xD?0.9,xw?0.02,q?1。相平衡关系:y?1????1?x
?1?2x,
xF=W+D F=W,+1F?06?w?0.02?1?0.9。联立求解得:F?1.52Kmol。
x
最小回流比:q?1,x
?0.6?x
3
,y ? ?
3.06
?0.818。
F q
xD?yq 0.9?0.818
q 1?2x 1?2.0.6
1.5
Rmin?
yq?xq
?0.818?0.6
L”
?0.376。其倍数为:n?
W.x
0.376?4。
提馏段操作线方程:y?
L”?W
x? w
L”?W
,W?0.52,
L”?L?F?R.D?F?1.5?1.52?3.02
y?1.208x?0.00416由x1”?0.6,得:y2”?1.208x?0.00416?0.72。即:提馏段其次块板上的气相组成为0.72.
2、某吸取过程中,平衡关满足亨利定律Y=mX。吸取剂和惰性气体的用量分别为LKmol 和
h
VKmol ,吸取过程中进出塔的气、液相浓度分别为
h
Y1、Y2、X1、X2
mV
。证明当解吸因素
?1时,传质
NG?
Y?1 dY ?Y?1 dY
L
?Y?1
? dY ?
Y?Y?
2Y2
2
Y?mX
Y2 Y2
Y?mV
LY?X2?V Y
LY?1 dY Y1?Y2 Y1?mX2 Y1?mX2??Y2?mX2?
L
NG?
Y2
Y2?mX2
?
Y2?mX2
NG?Y
2?mX2
?1?
?
Y2?mX2
Y1?Y2 。
Y2?mX2
3、某枯燥器将肥料从含水5%干至0.5%〔湿基〕,枯燥器的生产力量G 为1.5Kg绝干料。物料进
c s
出枯燥器的温度分别为210C及660C。湿空气经预热后的温度为1270C,湿度为
0.007Kg水 ,出枯燥器的温度为620C。假设枯燥器内无补充热量,热损失无视不计。试确
Kg干空气
定干空气的消耗量及空气离开枯燥器时的湿度?〔C
?1.88KjKg.K〕。枯燥水重量:
sG .?w?w ? Kg
s
W??c
?1?
2 ?,w?0.238 。
1?w1.1?w2 s
枯燥器热量衡算:
csL.?1.01?1.88H0?.?t1?t2??W.?1.88t2?2490?4.19?2??G .C
c
s
.??2??1?
L?10.95Kg 。
s
湿度:L?
W ,H
?0.0287Kg水
H2?H0 2
三:计算题(46分)
Kg干空气
1、如下图,水在管内作稳定流淌,设管路中全部直管管路的阻力系数为??0.03,现觉察压力表上的读数为5mH20,假设管径为100mm求,流体的流量及阀的局部阻力系数?图示,在1-1,2-2面间列板努利方程
u12 p1= u22 p2 ”
z1?2g ??g
z2?2g
?h
?g
10?0?0?0?5? u2
??l u2??
.u2
2?9.81
. .
d 2g
进2g
5?u2.? 1 ?0.03.50. 1 ?0.5. 1 ?
???2?9.81 0.12?9.81 2?9.81?
?
?
u?2.44ms
V?1.?.d2u?0.019m3
4
?68.9m3 。
s h
在2-2,3-3面间列板努利方程
?u22 p2 =
u32 p3 ”,
?l u2 ?
u2 ?u2
2z ? ?
2
2g ?g
z3?2g
?h
?g
0?5?0?
.