13.在连续精馏塔中分离某种组成为（易挥发组分的摩尔分率，下同）的两组分理想溶液。
原料液于泡点下进入塔内。
塔顶采用分凝器和全凝器，分凝器向塔内提供回流液，其组成为，全凝器提供组成为的合格产品。
塔顶馏出液中易挥发组分的回收率96％。
若测得塔顶第一层板的液相组成为，试求：
（1）操作回流比和最小回流比；
（2）若馏出液量为100kmol/h，则原料液流量为多少？
解：
（1）在塔顶满足气液平衡关系式y=αx/[1+（α-1）x]代入已知数据
=α/[1+（α-1）]∴α=
第一块板的气相组成y=（1+）1=×（1+×）=
在塔顶做物料衡算V=L+D
Vy=Lx+DxD1L（L+D）=+∴L/D=
即回流比为R=
由式1-47R=[（x/x）-α（1-x）/（1-x）]/（α-1）泡点进料x=xFDqminqqD∴R=min
（2）回收率Dx/Fx=96％得到FDF=100×（×）=kmol/h
15.在连续操作的板式精馏塔中分离苯-甲苯的混合液。
在全回流条件下测得相邻板上的液相组
成分别为，和，试计算三层中较低的两层的单板效率E。
MV．
操作条件下苯-甲苯混合液的平衡数据如下：
x
y
解：
假设测得相邻三层板分别为第n-1层，第n层，第n+1层
即x=x=x=根据回流条件y=xnn+1nn-1n+1∴y=y=y=n+2nn+1由表中所给数据α=
*×）==层板液相平衡的气相组成y×（1+与第nn*×）==×（1+与第n+1层板液相平衡的气相组成yn+1*y-y）=（y-y）/（由式1-51En+1n+1nMVn*）-x-xx）/（yn可得第层板气相单板效率E=（nn-1nMVnn（）（）/=
％=
*y）-x）E层板气相单板效率=（x-x/（第nn+1MVn+1n+1n+1n（）（）/=
％=64
第2章吸收
则此溶液上方的氨气平衡分压为。
已知在此浓1g,水中含氨100g若,℃时,25从手册中查得1.
3mkPa）及相平衡常数度范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系数Hkmol/（m·=100/18）1/17）+（解：
液相摩尔分数x=（1/17）/[（y==气相摩尔分数m=y/x==y=mx得由亨利定律333-3×10101×10/10mol/m）=液相体积摩尔分数C=（1/17）/（3·P=C/H得H=C/P==kmol/（mkPa）由亨利定律
6为氧在x为氧在气相中的分压kPa；时，氧气在水中的溶解度可用P=×10x表示。
式中：
P液相中的摩尔分率。
试求在此温度及压强下与空气充分接触的水中每立方米溶有多少克氧。
=×21％解：
氧在气相中的分压P=
36×10x=（×10）=氧在水中摩尔分率-63）=×32/（18×每立方米溶有氧×1010
℃，总压强为。
从CO，其余为空气。
混合气体的温度为303．某混合气体中含有2％（体积）235及试求溶解度系数Hkmol/（m·kPa）℃时30CO在水中的亨利系数E=×10kPa，手册中查得2与该气体相平衡的水中溶有多少gCO。
相平衡常数m，并计算每100g23510=y=，m=E/P×10/=×解：
由题意总3=10根据亨利定律y=mx得x=y/m=×即×100/18=g每100g与该气体相平衡的水中溶有CO×4423-435kmol/（m10·H=ρ/18E=1010/（10××kPa））=×
℃下用水吸收混于空气中的甲醇蒸汽。
甲醇在气，液两相中的浓度都很低，平衡关系7.在，2723-5，·×10kmol/（mkPa）·s=服从亨利定律。
已知溶解度系数H（mkPa）·，气膜吸收系数k=G32-5，并计算出气膜阻力在）K。
试求总吸收系数=液膜吸收系数k×10kmol/（m··skmol/mGL总阻力中所的百分数。
+1/Hk1/K解：
由=1/k可得总吸收系数LGG-5-5）1/K10（××+1/10×=1/G．
2-5kPa）·10kmol/（m·sK=×G）/（Hk+k1/k）/（1/k+1/Hk）=Hk气膜阻力所占百分数为：
（GGGLLL）（×）/（×+=
％==
℃，压强。
稳定操作状况下塔内某278.在吸收塔内用水吸收混于空气中的甲醇，操作温度为3。
试根据上题有关的数据算出该截面上5kPa，液相中甲醇浓度位m截面上的气相甲醇分压为的吸收速率。
2-5kPa）·=×10skmol/（m·解：
由已知可得kGP=C/H得液相平衡分压根据亨利定律*P=C/H==
2*-5-5·=×10s）∴N=K（P-P）=×10kmol/（m（）GA2·h）=kmol/（m
％降至％，将其浓度从225℃下用清水吸收混合气中的CO9.在逆流操作的吸收塔中，于，24。
若吸收剂为最小理论用量的倍，试kPa（体积）。
该系统符合亨利定律。
亨利系数Ｅ=×10X。
计算操作液气比L/V及出口组成===2/98=解：
⑴Y，Y2144/=×10m=E/P=×10总*Y/m）Y-Y）/）由（L/V=（Y-Y）/X（=（1221min11545）=（）/（=
=622）L/V=（L/Vmin得出口液相组成X）X+Y-（L/V）L/V由操作线方程Y=（22-5/622=×10））-Y=X（Y/（L/V=（）211改变压强后，亨利系数发生变化，及组分平衡发生变化，导致出口液相组成变化⑵-5'‘410m=E/P×/1013=10×=总
‘'）（L/V=（L/V）=min-4‘'×）10=（）/=X（=（Y-Y）/L/V211示意绘出与各流程相对应的平衡线和操作线，10.根据附图所列双塔吸收的五种流程布置方案，并用图中边式浓度的符号标明各操作线端点坐标。
℃下进入塔底，体积在下用水吸收混于空气中的氨。
已知氨的摩尔分数为，混合气体于4011.，且已估算出。
吸收剂用量为理论最小用量的倍，氨的吸收率为95%流量为s，空塔气速为s试求Y=，·s）。
在操作条件下的气液平衡关系为（m3塔内气相体积吸收总系数KYα的平均值为塔径及填料层高度。
3（标准）/h，其中SO占1012.在吸收塔中用请水吸收混合气体中的SO，气体流量为5000m％，22要求SO的回收率为95％。
气，液逆流接触，在塔的操作条件下，SO在两相间的平衡关系近22*=，试求：
似为Y
（1）若取用水量为最小用量的倍，用水量应为多少？
（2）在上述条件下，用图解法求所需理论塔板数；
（3）如仍用
（2）中求出的理论板数，而要求回收率从95％提高到98％，用水量应增加到多少？
解：
（1）y=y（1-η）=×（）=12Y==Y=（）=21*=（Y-Y）/（Y/-Y=（L/V）（Y）/X）11212min1=（）×
=
（L/V）=（L/V）=min=×V=5000惰性气体流量：
用水量L=×=7684kmol/h
（2）吸收操作线方程Y=（L/V）X+Y代入已知数据2Y=+
在坐标纸中画出操作线和平横线，得到理论板数N=块T13、
14．在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于气态烃中的HS，进塔气相中含HS（体积）％22*=Y2X，进塔液体为新鲜溶剂，要求吸收率不低于99％，操作温度300Ｋ，压强，平衡关系为出塔液体中HS浓度为（HS）/kmol（溶剂）222·s），气相体积吸量为（m收总系数为气位知已单位塔截面上单时间流过的惰性体3·s·kmol/（mkPa）。
求所需填料蹭高度。
解：
y=y（1-η）=×=12Y=y=Y=（）=122**）/Y]-Y）-Y]/ln[（YΔYm=[（Y-Y212111=[（）]/ln[（）/]
=
∴Ν=（Y-Y）/ΔY=（）/=m2OG1H=V/（KaΩ）=（×）YOG=
H=Ν×H=×=OGOG15、有一吸收塔，填料层高度为3m，操作压强为，温度20℃，用清水吸收混于空气中的氨。
混合气质量流速G=580kg/（m3·h），含氨6%（体积），吸收率为99%；水的质量流速与气相质量流速为次方KGa。
Y*=。
该塔在等温下逆流操作，平衡关系为h）·W=770kg/（m2．
成正比而与液相质量流速大体无关。
试计算当操作条件分别作下列改变时，填料层高度应如何改变才能保持原来的吸收率（塔径不变）：
（1）操作压强增大一倍；
（2）液体流量增大一倍；（3）气体流量增大一倍。
第3章干燥
1.已知湿空气的总压强为50kPa，温度为60℃相对湿度40％，试求：
（）湿空气中水气的分1）湿度；（3）湿空气的密度压；（2℃时水的饱和蒸汽压P=解：
（1）查得60S×=水气分压P=Pф=∴S水气×（）（P-P）=2（）H=P/水气水气绝干=kg/kg）1kg绝干气中含水气3（x=（1/29）/[（1/29）+18）]=绝干x=18）/[（1/29）+18）]=水气+29=18××+29xM∴湿空气分子量=18x绝干气0水气=g/mol3-3）333（×/）10×50×10（×=MP/RT=ρ∴湿空气密度．
3湿空气=kg/m
中各数值的求解过程H-I图查出本题附表中空格内的数值，并给出序号42.利用湿空气的
露点水气分压相对湿度焓序号干球温度湿球温度湿度℃绝干kPa绝干％kg/kg℃℃kg/kg1603522140530240274090325320187550215430288595425
℃，再送往常压干燥器绝干的湿空气通过预热器加热到50干球温度为20℃，湿度为kg/kg3.80％。
若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求：
中，离开干燥器时空气的相对湿度为3原湿空气在预热器过程中焓的变化；）1m（131m原湿空气在干燥器中获得的水分量。
）
（2）原湿空气的焓：
I=+t+2490H解：
（100××20+2490×=+
=43kJ/kg绝干50+2490×通过预热器后空气的焓I=+××1=kJ/kg绝干绝干焓变化ΔH=I-I=kJ/kg013-3（×10）/293）××（空气的密度ρ=MP/RT=29×103=kg/m3=kJ/kg湿气1m∴Δ原湿空气焓的变化为H=×）等焓干燥I=kJ/kg=I绝干2（21t=假设从干燥器中出来的空气湿度℃，查得此时水蒸汽的饱和蒸汽压P=kPaS．
∴H=φP/（P-фP）S2S=××kJ/kg绝干
由I==（+）t+2490H试差
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