PAGEPAGE18AB177、某液體組成為xA＝0.6、xB＝0.4ABFFAB178、某液體組成為xA＝0.6、xB＝0.4，若在其中加入與原料液等量的萃取劑S，此時座標點位置在何處(在座標圖中標明)。FFMBABBA179、某液體組成為xA＝0.6、xB＝0.4，若在其中加入與原料液等量的萃取劑S，寫出混合后的組成：xA=（0.3）、xB=（0.2）、xS=（0.5）。FFMBABA180、現(xiàn)有含A組分30％（質(zhì)量％）的A＋B混合物，用溶劑S進行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲線如圖示。采用單級萃取器時（理論級），萃取液中A組分最大濃度可達（55％）。EEmax181、現(xiàn)有含A組分30％（質(zhì)量％）的A＋B混合物，用溶劑S進行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲線如圖示。采用單級萃取器（理論級），當萃取液中A組分為最大濃度時，溶劑用量為（S＝（MF／MS）F）。(用線段比及符號注明即可)EEEEmaxFMR182、現(xiàn)有含A組分30％（質(zhì)量％）的A＋B混合物，用溶劑S進行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲線如圖示。采用單級萃取器（理論級），當萃取液中A組分為最大濃度時，在圖上標出相應(yīng)萃取相E的座標點位置。EEEEmax183、現(xiàn)有含A組分30％（質(zhì)量％）的A＋B、混合物，用溶劑S進行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲線如圖示。采用單級萃取器（理論級），當萃取液中A組分為最大濃度時，在圖上標出相應(yīng)萃余相R的座標點位置。EREREmax184、現(xiàn)有含A組分30％（質(zhì)量％）的A＋B混合物，用溶劑S進行萃取，A、B、S三元混合物的溶解度曲線如圖示。采用單級萃取器（理論級），當萃取液中A組分為最大濃度時，在圖上標出相應(yīng)三元混合物M的座標點位置。EEEEmaxFMR6、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對粗糙度、管徑均相同，上游截面1-1’的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面2-2’的流速是否相等？答：三種情況中，下游截面2-2’的流速相等。7、某液體分別在本題附圖所示的三根管道中穩(wěn)定流過，各管絕對粗糙度、管徑均相同，上游截面1-1’的壓強、流速也相等。問：在三種情況中，下游截面2-2’的壓強是否相等？如果不等，指出哪一種情況的數(shù)值最大，哪一種情況的數(shù)值最??？其理由何在？答：三種情況中，下游截面2-2’的壓強不相等，其中（a）的壓強最大，（c）的壓強最小。這是因為（c）管上不僅有一個閥門消耗能量，且管子末端垂直上升一段，又使得靜壓強降低。2、在附圖所示的儲油罐中盛有密度為960取kg／m3的油品。油面高于罐底9.6m，油面上方為常壓。在罐側(cè)壁的下部有一直徑為760mm圓孔，其中心距罐底800mm，孔蓋用14mm的鋼制螺釘緊固。若螺釘材料的工作應(yīng)力取為39.23×106Pa，問：至少需要幾個螺釘？解：設(shè)通過孔蓋中心的水平面上液體的靜壓強為p，則p就是管內(nèi)液體作用與孔蓋上的平均壓強。由流體靜力學基本方程式知作用在孔蓋外側(cè)的是大氣壓強pa，故孔蓋內(nèi)外兩側(cè)所受壓強差為：作用在孔蓋上的靜壓力為每個螺釘能承受的力為螺釘?shù)膫€數(shù)＝3.76×104／6.04×103=6.23個即至少需要7個螺釘。3、根據(jù)本題附圖所示的微差壓差計的讀數(shù)，計算管路中氣體的表壓強p。壓差計中以油和水為指示液，其密度分別為920kg/m3及998kg/m3，U管中油、水交界面高度差R=300mm。兩擴大室的內(nèi)徑D均為60mm，U管內(nèi)徑d為6mm。當管路內(nèi)氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大室液面平齊。解：當管路內(nèi)的氣體壓強等于大氣壓強時，兩擴大室的液面平齊，則兩擴大室液面差Δh與微差壓差計讀數(shù)R的關(guān)系為當壓差計讀數(shù)R=300mm時，兩擴大室液面差為m則管路中氣體的表壓強為p＝（998－920）×9.81×0.3＋920×9.81×0.003＝257N／m2（表壓）6、用泵將水從水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量損失為20J／kg，流量為36m3／h，高位槽與水池均為敞口。若泵的效率為60%，求泵的軸功率。（水的密度取為1000kg／m3）解：設(shè)水池液面為1-1’截面，高位槽液面為2-2’，以水池液面為基準水平面，在兩截面間列柏努利方程式。Z1＝0，Z2＝50m，u1≈0，u2≈0，P1＝P2＝0（表壓），Σhf＝20J／kg∴we＝9.81×50＋20＝510.5J／kg水的質(zhì)量流率ws＝36×1000／3600＝10kg／s有效功率Ne＝we·ws＝510.5×10＝5105W軸功率N＝5105／0.6＝8508.3W7、高位槽內(nèi)的水面高于地面8m，水從Φ108×4mm的管道中流出。管路出口高于地面2m。在本題特定條件下，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失可按Σhf＝6.5u2計算(不包括出口的能量損失)，其中u為水在管內(nèi)的流速，m／s。計算：（1）截面處水的流速；（2）水的流量，m3／h。解：（1）以高位槽液面為上游截面1-1',管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2',并以地面為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式Z1＝8m，Z2＝2m，u1≈0，P1＝P2＝0（表壓）Σhf＝6.5u2＝6.5代入上式,得u2＝2.9m／s由于輸水管的直徑相同,且水的密度可視為常數(shù),所以A-A'截面處水的流速為uA＝2.9m／s。（2）水的流量Vh＝3600Au＝3600×π／4×0.12×2.9＝82m3／h8、水以2.5m／s的流速流經(jīng)38×2.5mm的水平管，此管以錐形管與另一38×3mm的水平管相連。如附圖所示，在錐形管兩側(cè)A、B處各插入一垂直玻璃管以觀察兩截面的壓強。若水流經(jīng)A、B兩截面間的能量損失為1.5J／kg，求兩玻璃管的水面差（以mm記），并在本題附圖中畫出兩玻璃管中水面的相對位置。（水的密度取為1000kg／m3）解：上游截面A-A’，下游截面B-B’，通過管子中心線作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中ZA＝ZB＝0，uA＝2.5m／s，ΣhfA,B＝1.5J／kg根據(jù)連續(xù)性方程式，對于不可壓縮流體有m／s兩截面的壓強差為＝=868.55N／m2即mmH2O由于∴pB＞pA9、在本題附圖所示的實驗裝置中，于異徑水平管段兩截面間連一倒置U管壓差計，以測量兩截面之間的壓強差。當水的流量為10800kg／h時，U管壓差計讀數(shù)R為100mm。粗、細管的直徑分別為Φ60×3.5mm與Φ42×3mm。計算：（1）1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失；（2）與該能量損失相當?shù)膲簭娊禐槎嗌貾a？（水的密度取為1000kg／m3）解：（1）1kg水流經(jīng)兩截面間的能量損失設(shè)導管在上游的連接處為截面1-1’，下游的連接處為截面2-2’，并通過管軸作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式中Z1=Z2=0，u=ws／Aρm／sm／s∵，∴J／kg將以上各數(shù)值代入柏努利方程式，解得J／kg（2）與該能量損失相當?shù)膲簭娊礜／m210、在圖示裝置中，水管直徑為Φ57×3.5mm。當閥門全閉時，壓力表讀數(shù)為0.3大氣壓,而在閥門開啟后，壓力表讀數(shù)降至0.2大氣壓。設(shè)管路入口至壓力表處的壓頭損失為0.5mH2O，求水的流量為若干m3／h？解：閥門全閉時，由P2＝ρgH，H＝0.3×1.013×105／（1000×9.81）＝3.1m即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。閥門開啟時，以水槽液面為上游截面1-1'，壓力表處為下游截面2-2'，管路中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式Z1＝H＝3m，Z2＝0，P1＝0，P2＝0.2×1.013×105Pa，u1≈0，Σhf／g＝0.5mH2O代入上式3.1＝0.2×1.013×105／（1000×9.81）+／（2×9.81）+0.5解得u2＝3.24m／sVh＝（π／4）d2u×3600＝22.9m3／h11、如圖所示，密度為850kg／m3的料液從高位槽送入塔中，高位槽內(nèi)的液面維持恒定。塔內(nèi)表壓強為9.81×103Pa，進料量為5m3／h。連接管直徑為38×2.5mm，料液在連接管內(nèi)流動時的能量損失為30J／kg（不包括出口的能量損失）。求：高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進料口高出多少？解：以高位槽液面為上游截面1-1’，連接管出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2’，并以截面1-1’為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中Z1＝0，u1≈0，m／sp1＝0（表壓），p2＝9.81×103Pa（表壓），Σhf=30J／kg將上述數(shù)值代入柏努利方程，解得m高位槽內(nèi)的液面應(yīng)比塔的進料口高4.37m。12、如圖所示，用泵將儲槽中密度為1200kg／m3的溶液送到蒸發(fā)器內(nèi)。儲槽內(nèi)液面維持恒定，其上方與大氣相同。蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓強為200mmHg（真空度），蒸發(fā)器進料口高于儲槽內(nèi)的液面15m，輸送管道的直徑為68×4mm，送料量為20m3／h，溶液流徑全部管道的能量損失為120J／kg，求泵的有效功率。解：以儲槽的液面為上游截面1-1’，管路出口內(nèi)側(cè)為下游截面2-2’，并以截面1-1’為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中Z1＝0，Z2＝15m，p1＝0（表壓），Pa（表壓）u1≈0，m／s，Σhf=120J／kg將以上各項數(shù)值代入柏努利方程中J／kgkg／sNe＝we·ws＝246.9×6.67＝1647W13、本題附圖所示為冷凍鹽水循環(huán)系統(tǒng)。鹽水的密度為1100kg／m3，循環(huán)量為36m3／h。管路的直徑相同，鹽水由A流經(jīng)兩個換熱器而至B的能量損失為98.1J／kg，由B流至A的能量損失為49J／kg。求：若泵的效率是70％，其軸功率為多少kW？解：在循環(huán)管路中任選某截面為1-1’，并兼為截面2-2’（意即流體由截面1-1’出發(fā)，完成一個流動循環(huán)后達到截面2-2’）。在兩截面間列柏努利方程式。因截面為1-1’與截面2-2’重合，所以u1＝u2，p1＝p2，Z1＝Z2上式可簡化為we＝Σhf＝ΣhfAB＋ΣhfBA＝98.1＋49＝147.1J／kg流體的質(zhì)量流量ws＝Vs·ρ=36×1100／3600=11kg／s泵的軸功率N＝we·ws／η＝147.1×11／0.7＝2312W14、附圖中所示的高位槽液面維持恒定，管路中ab和cd兩段的長度、直徑及粗糙度均相同。某液體以一定流量流過管路，液體在流動中溫度可視為不變。問：（1）液體通過ab和cd兩管段的能量損失是否相等？（2）此兩管段的壓強差是否相等？寫出它們的表達式。解：（1）直管的能量損失管段ab與cd中，長度、直徑均相同；流量不變則流速相同；溫度不變，密度相同，粘度相同，則雷諾數(shù)相同；又由于粗糙度相同，則摩擦系數(shù)相同，所以兩管段的能量損失相等。（2）兩管段的壓強差不相等。在兩管段上分別列柏努利方程式ab管段式中ua＝ub，則cd管段式中uc=ud，Zc=Zd，則15、附圖所示的管路上裝有一個閥門，如減小閥門的開度，問：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量的變化情況；（2）液體流經(jīng)整個管路系統(tǒng)的能量損失情況。解：（1）液體在管內(nèi)的流速及流量均減小。（2）以水槽液面為上游截面1-1’，管路出口外側(cè)為下游截面2-2’，并以管路出口中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式。式中Z1＝h，Z2＝0，u1≈0，u2＝0，p1＝p2＝0（表壓）得Σhf＝gh即能量損失不變21、兩平行的大平板，放置在空氣中相距為5mm。一平板的黑度為0.1，溫度為350K；另一平板的黑度為0.01，溫度為300K。若將第一板加涂層，使其黑度變?yōu)?.025，計算由此引起輻射傳熱變化的百分率。（角系數(shù)與總輻射系數(shù)的計算式見附表）解：傳熱的熱通量，，，∴W／m2第一板加涂層后，W／m2輻射傳熱變化的百分率（3.59－2.82）／3.59＝21.45％22、用熱電偶測量管道中熱空氣流的溫度。熱電偶的讀數(shù)為200℃,管道內(nèi)壁溫度為100℃,熱電偶熱端的黑度為0.8，由空氣流至熱端的對流傳熱系數(shù)為46.52W／（m2·℃）,求空氣的真實溫度和以熱電偶讀數(shù)作為空氣溫度的測量誤差。（角系數(shù)與總輻射系數(shù)的計算式見附表）解：設(shè)空氣的真實溫度為t，熱電偶的表面積為S空氣向熱電偶對流傳熱Q1＝αS（t－200）＝46.52S（t－200）熱電偶向管壁輻射傳熱Q2＝εC、0S[（T1/100）4－（T2／100）4]＝0.8×5.67S{[（200+273）／100]4-[（100+273）/100]4}＝1392.45S達到熱平衡時Q1＝Q2，46.52S（t-200）＝1392.45S∴t＝229.93℃誤差δ＝│200-229.93│／229.93=13％23、某平壁厚度為0.37m,內(nèi)表面溫度t1為1650℃,外表面溫度t2為300℃,平壁材料導熱系數(shù)λ=0.815＋0.00076t（式中ｔ的單位為℃,λ的單位為W／(ｍ·℃）。若導熱系數(shù)可取平均值計算時，求平壁的導熱熱通量。解：平壁的平均溫度為tm＝（t1＋t2）／2＝（1650＋300）／2＝975℃λ＝0.815＋0.00076t＝0.815＋0.00076×975＝1.556W／(ｍ·℃)導熱熱通量W／m224、某平壁燃燒爐是由一層耐火磚與一層普通磚砌成，兩層的厚度均為100mm，其導熱系數(shù)分別為0.9W／（ｍ·℃）及0.7W／（ｍ·℃）。待操作穩(wěn)定后，測得爐壁的內(nèi)表面溫度為700℃,外表面溫度為130℃。為減少燃燒爐的熱損失，在普通磚的外表面增加一層厚度為40mm,導熱系數(shù)為0.06W／（ｍ·℃）的保溫材料。操作穩(wěn)定后，又測得爐內(nèi)表面溫度為740℃,外表面溫度為90℃。設(shè)兩層材料的導熱系數(shù)不變。計算加保溫層后爐壁的熱損失比原來減少百分之幾？解：設(shè)單位面積爐壁的熱損失為q（q＝Q／S），加保溫層前，是雙層平壁的熱傳導W／m2加保溫層后，是三層平壁的熱傳導W／m2熱損失減少的百分數(shù)（q1－q2）／q1＝（2240－707）／2240＝68.4％25、外徑為426mm的蒸氣管道,其外包扎一層厚度為426mm的保溫層,保溫材料的導熱系數(shù)可取為0.615W／(ｍ·℃)。若蒸汽管道的外表面溫度為177℃,保溫層的外表面溫度為38℃,求每米管長的熱損失。解：由已知r2＝0.426／2＝0.213m，r3＝0.213＋0.426＝0.639m每米管長的熱損失W／m26、在列管換熱器中，水以1.2m／s的速度流過內(nèi)徑為25mm，長為5m的管束。若管內(nèi)壁平均溫度為50℃，水的進口溫度為20℃,求水的出口溫度。管壁對水的平均對流傳熱系數(shù)為4850W／(ｍ2·℃)，熱損失可忽略，水的密度取為1000kg／m3，比熱為4.187kJ／(kg·℃)。解：設(shè)水的出口溫度為t2換熱器一根管子的傳熱面積S＝πDl＝3.14×0.025×5流通截面積A＝πD2／4＝3.14×0.0252／4由熱量衡算和對流傳熱速率方程得Q＝WCCpC（t2－t1）＝αS[tW－（t1＋t2）／2]即π／4×0.0252×1.2×1000×4.187×1000（t2－20）＝4850×3.14×0.025×5[50－（20＋t2）／2]解得t2=36.7℃27、某列管換熱器由Φ25×2.5mm的鋼管組成。熱空氣流經(jīng)管程，冷卻水在管間與空氣呈逆流流動。已知管內(nèi)側(cè)空氣的αi為50W／(ｍ2·℃),管外側(cè)的α0為1000W／(ｍ2·℃),鋼的λ為45W／(ｍ·℃)。求Ｋ及按平壁計的總傳熱系數(shù)。解：基于管外表面積的總傳熱系數(shù)K＝38.37W／(ｍ2·℃)按平壁計算時，K=47.62W／(ｍ2·℃)28、一單程列管式換熱器,由直徑為Φ25×2.5mm的鋼管束組成。苯在換熱器的管內(nèi)流動,流量為1.25kg／s，由80℃冷卻到30℃，冷卻水在管間和苯呈逆流流動,進口水溫為20℃,出口不超過50℃。已知水側(cè)和苯側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為1.70和0.85kW／(ｍ2·℃)，污垢熱阻和換熱器的熱損失可忽略，求換熱器的傳熱面積。苯的平均比熱為1.9kJ／(kg·℃),管壁材料的導熱系數(shù)為45W／(m·℃)。解：由總傳熱速率方程式Q=KOSOΔtm式中Q=WhC、ph（T1–T2）=1.25×1.9×103×（80-30）=118.8kWkW／(ｍ2·℃)℃∴m229、在一傳熱外表面積S0為300m2的單程列管換熱器中，300℃的某氣體流過殼方被加熱到420℃。另一種560℃的氣體作為加熱介質(zhì)。兩氣體逆流流動，流量均為10000kg／h，平均比熱為1.05kJ／（kg·℃）。求總傳熱系數(shù)K0。解：換熱器的傳熱量Q＝WC、C、pC、（t2－t1）＝（10000／3600）×1050×（420－300）＝3.5×105W熱氣體出口溫度Q＝WhC、ph（T1–T2）即3.5×105＝（10000/3600）×1050×（560–T2）解得T2＝440℃流體的平均溫度差∵＜2∴℃W／(ｍ2·℃)30、用平板法測定材料的導熱系數(shù)，平板狀材料的一側(cè)用電熱器加熱，另一側(cè)用冷水冷卻，同時在板之間兩側(cè)均用熱電偶測量其表面溫度。所測固體的表面積為0.02m2，材料的厚度為20mm?，F(xiàn)測得電流表的讀數(shù)為2.8Ａ，伏特計的讀數(shù)為14Ｖ，兩側(cè)溫度分別為280℃和100℃，求該材料的導熱系數(shù)。解：平板的導熱速率方程式其中Q＝IV＝2.8×14＝39.2W∴W／（ｍ·℃）31、苯和甲苯在92℃時的飽和蒸氣壓分別為143.73kN／m2和57.6kN／m2。求：苯的摩爾分率為0.4,甲苯的摩爾分率為0.6的混合液在92℃時各組分的平衡分壓、系統(tǒng)壓力及平衡蒸氣組成。此溶液可視為理想溶液。解：由拉烏爾定律PA＝143.73×0.4＝57.492kN／m2，PB＝57.6×0.6＝34.56kN／m2系統(tǒng)壓力P＝PA＋PB＝57.492＋34.56＝92.052kN／m2平衡蒸氣組成YA＝PA／P＝57.492／92.052＝0.625，YB＝PB／P＝34.56／92.052＝0.37532、將含24％（摩爾百分數(shù)，下同）易揮發(fā)組分的某液體混合物送入一連續(xù)精餾塔中。要求餾出液含95％易揮發(fā)組分,釜液含3％易揮發(fā)組分。送至冷凝器的蒸氣量為850kmol／h，流入精餾塔的回流液為670kmol／h。求：（1）每小時能獲得多少kmol的餾出液？（2）回流比為多少？（3）塔底產(chǎn)品量？解：（1）V＝L＋D、，D＝V－L＝850－670＝180kmol／h（2）R＝L／D＝670／180＝3.72（3）F＝D＋W，F(xiàn)XF＝DXD＋WXW即F＝180＋W，0.24F＝0.95×180＋（F－180）×0.03解得F＝788.6kmol／h，W＝788.6－180＝608.6kmol／h33、每小時將15000kg含苯40％（質(zhì)量％，下同）和甲苯60％的溶液在連續(xù)精餾塔中進行分離，要求釜殘液中含苯不高于2％，塔頂餾出液中苯的回收率為97.1％。求餾出液和釜殘液的流量和組成，以摩爾流量和摩爾流率表示。（苯的分子量為78，甲苯的分子量為92）解：進料組成釜殘液組成原料液的平均分子量MF＝0.44×78＋0.56×92＝85.8kg／kmol進料量F＝15000／85.8＝175kmol／h由題意DxD／FxF＝0.971所以DxD＝0.971×175×0.44（a）全塔總物料衡算為D＋W＝175（b）全塔苯的衡算為DxD＋0.0235W＝175×0.44（c）聯(lián)立式a、b、c、，解得W＝95kmol／h，D＝80kmol／h，xD＝0.93534、在連續(xù)精餾塔中分離由二硫化碳和四氯化碳所組成的混合液。已知原料液流量F為4000kg／h，組成xF為0.3（二硫化碳的質(zhì)量分率，下同）。若要求釜液組成xw不大于0.05，餾出液中二硫化碳的回收率為88％，求餾出液的流量和組成，分別以摩爾流量和摩爾流率表示。（二硫化碳的分子量為76，四氯化碳的分子量為154）解：進料組成釜殘液組成原料液的平均分子量MF＝0.4648×76＋0.5352×154＝117.75kg／kmol進料量F=4000／117.75=33.97kmol／h由題意DxD／FxF＝0.88所以DxD＝0.88×33.97×0.4648（a）全塔總物料衡算為D＋W＝33.97（b）全塔苯的衡算為DxD＋0.0964W＝33.97×0.4648（c）聯(lián)立式a、b、c、，解得W＝19.65kmol／hD＝14.32kmol／hxD＝0.97（摩爾分率）35、氯仿（CHCl3）和四氯化碳（CCl4）的混合物在一連續(xù)精餾塔中分離。餾出液中氯仿的濃度為0.95（摩爾分率），餾出液流量為50kmol／h，平均相對揮發(fā)度＝1.6，回流比R＝2。求：（1）塔頂?shù)诙K塔板上升的氣相組成；（2）精餾段各板上升蒸氣量V及下降液體量L（以kmol／h表示）。氯仿與四氯化碳混合液可認為是理想溶液。解：（1）由題知，y1＝xD＝0.95，R＝2由相平衡方程，得即由精餾段操作線方程則（2）V＝L＋D，L／D＝R，V＝（R＋1）D∴V=3×50＝150kmol／h，L＝2×50＝100kmol／h36、一連續(xù)精餾塔，泡點進料。已知操作線方程如下：精餾段y＝0.8x＋0.172提餾段y＝1.3x－0.018求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。解：由精餾段操作線方程，得R＝4；，得xD＝0.86將提餾段操作線方程與對角線方程y＝x聯(lián)立解得x＝0.06，即xw＝0.06將兩操作線方程聯(lián)立解得x＝0.38因是泡點進料，q＝1，q線垂直，兩操作線交點的橫坐標即是進料濃度，∴xF＝0.3837、某連續(xù)精餾操作中，已知操作線方程為：精餾段：y＝0.723x＋0.263提餾段：y＝1.25x－0.0187若原料液于露點溫度下進入精餾塔中，求原料液、餾出液和釜殘液的組成及回流比。解：由精餾段操作線方程，得R＝2.61；，得xD＝0.95將提餾段操作線方程與對角線方程y＝x聯(lián)立解得x＝0.07，即xw＝0.07將兩操作線方程聯(lián)立解得x＝0.535，y＝0.65因是露點進料，q＝0，q線水平，兩操作線交點的縱坐標即是進料濃度，∴xF=0.6538、用一連續(xù)精餾塔分離由組分A、B所組成的理想混合液。原料液中含A0.44，餾出液中含A0.957（以上均為摩爾分率）。已知溶液的平均相對揮發(fā)度為2.5，最小回流比為1.63，說明原料液的熱狀況，并求出q值。解：采用最小回流比時，精餾段操作線方程為即由相平衡方程，得聯(lián)立兩方程，解得x=0.367，y=0.592此點坐標（0.367，0.592）即為（xq，yq）。因xF＝0.44，即xq＜xF＜yq，說明進料的熱狀況為氣液混合進料。由q線方程，此線與平衡線的交點即是操作線與平衡線的交點有解出q＝0.67639、今有含苯40％和甲苯60％（摩爾百分數(shù)，下同）的混合液,欲用精餾塔分離出含苯95％的塔頂產(chǎn)品。進料為飽和液體,塔內(nèi)平均相對揮發(fā)度為2.5。若操作回流比取為最小回流比的1.5倍,寫出精餾段操作線方程。此溶液可視為理想溶液。解：因是泡點進料，xq=xF由相平衡方程最小回流比回流比R＝1.5Rmin＝1.5×1.44＝2.16精餾段操作線方程40、用連續(xù)精餾塔每小時處理100kmol含苯40%和甲苯60％的混合物，要求餾出液中含苯90％，殘液中含苯1％（組成均以mol％計），求：（1）餾出液和殘液的流率（以kmol／h計）；（2）飽和液體進料時，若塔釜的氣化量為132kmol／h，寫出精餾段操作線方程。解：（1）代入數(shù)據(jù)解此方程組，得D＝43.8kmol／h，W＝56.2kmol／h（2）飽和液體進料時，V＝V’，即V＝132kmol／h，則L＝V－D＝132－43.8＝88.2kmol／hR＝L／D＝88.2／43.8＝2精餾段操作線方程41、一逆流操作的常壓填料吸收塔，用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，入塔氣體中含Al％（摩爾比），經(jīng)吸收后溶質(zhì)A被回收了80％，此時水的用量為最小用量的1.5倍，平衡線的斜率為1，氣相總傳質(zhì)單元高度為lm，試求填料層所需高度。解：42、在常壓逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空氣中某溶質(zhì)A，進塔氣體中溶質(zhì)A的含量為8％（體積），吸收率為98％，操作條件下的平衡關(guān)系為y＝2.5x，取吸收劑用量為最小用量的1.2倍，試求：（1）水溶液的出塔濃度；（2）若氣相總傳質(zhì)單元高度為0.6m，現(xiàn)有一填料層高