習(xí)題課習(xí)題長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化工原理非均相物系的分離習(xí)題課一.用板框過濾機(jī)在恒壓差下過濾某懸浮液,測(cè)得過濾方程為V2+V=6×10-5A2(的單位為s),試求:(1)欲在30s內(nèi)獲得5m3濾液,需要邊框尺寸635mm×635mm×25mm濾框多少個(gè)?(2)過濾常數(shù)K,qe,.非均相物系的分離習(xí)題課二.擬用尺寸為810mm×810mm的板框過濾機(jī)過濾某懸浮液.在147.2kPa的恒壓差下,過濾常數(shù)為K=2.73×10-5m2/s,濾餅不可壓縮,過濾介質(zhì)阻力可忽略不記.每m3濾液可得濾餅0.04m3.1.試求:欲在1h得濾餅0.4m3,所需濾框和濾框厚度;2.若最佳過濾時(shí)間是45min?欲得同樣的濾液量操作壓強(qiáng)需要提高多少?（已知洗滌和輔助時(shí)間之為45min)非均相物系的分離習(xí)題課三.某板框過濾機(jī)的過濾面積為0.6m2,恒壓過濾某懸浮液,3h后得濾液60m3若濾餅不可壓縮,過濾介質(zhì)阻力可略不記.求:1.若其它條件不變,過濾面積加倍,可得多少濾液?若其它條件不變,過濾時(shí)間縮短為1.5h,可得多少濾液?若其它條件不變,過濾壓強(qiáng)差加倍,可得多少濾液?若在原壓強(qiáng)差下過濾3h,用4m3水洗滌濾餅,洗滌時(shí)間為多少?洗水性質(zhì)與濾液相近.非均相物系的分離習(xí)題課已知某板框過濾機(jī)有26個(gè)框，邊長(zhǎng)為810×810×45mm，過濾推動(dòng)力為0.3MPa，過濾常數(shù)為5.5×10-5m2/s,v=0.065m3/m3,qe=0.012m3/m2,輔助時(shí)間為40min,求：1.推導(dǎo)過濾機(jī)最大生產(chǎn)能力時(shí)過濾時(shí)間、洗滌時(shí)間、輔助時(shí)間關(guān)系；2.當(dāng)用0.1倍濾液量的洗水進(jìn)行洗滌，求濾框充滿濾餅時(shí)生產(chǎn)能力；3.當(dāng)過濾后不洗滌，最大生產(chǎn)能力。非均相物系的分離習(xí)題課四.流量為1m3/s的20℃常壓含塵氣體在進(jìn)入反應(yīng)器之前需要盡可能除去塵粒并且升溫到400℃.已知固粒密度ρp=1800kg/m3,降塵室底面積為65m2.求:1.先除塵后升溫理論上能除去的最小顆粒直徑;2.先升溫后除塵理論上能除去的最小顆粒直徑;3.欲更徹底地除區(qū)塵粒,對(duì)原降塵室應(yīng)如何改造20℃：氣體密度1.205kg/m3,黏度1.81×10-5Pa.s;60℃:氣體密度0.524kg/m3,

黏度3.31×10-5Pa.s．非均相物系的分離習(xí)題課五.采用降塵室回收常壓爐氣中所含球形固體顆粒。降塵室底面積為10㎡，高1.6m。操作條件下氣體密度為0.5kg/m3，黏度為210-5Pas，顆粒密度為3000kg/m3。氣體體積流量為5m3/s。試求：（1）可完全回收的最小顆粒直徑；（2）如將降塵室改為多層以完全回收20m的顆粒，求多層降塵室的層數(shù)及板間距。傳熱在套管換熱器中用120℃的飽和蒸汽在環(huán)隙間冷凝以加熱管內(nèi)湍流流動(dòng)的苯。苯的流量為4000kg/h，比熱容為1.9kJ/kg℃，溫度從30℃升高到60℃。蒸汽冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)為10000W/m2，℃,管內(nèi)側(cè)污垢熱阻為，管壁熱阻、管外側(cè)污垢熱阻及熱損失忽略不計(jì)。換熱管為的鋼管，有效長(zhǎng)度為12m。試求：（1）飽和蒸汽流量（其冷凝潛熱2204kJ/kg）；（2）管內(nèi)苯的對(duì)流傳熱系數(shù)；（3）當(dāng)苯的流量增加50%，其它條件不變，苯的出口溫度為多少？吸收習(xí)題課一、填料吸收塔某截面上的氣、液相組成為y=0.05.x=0.01（皆為溶質(zhì)摩爾分率），氣膜體積傳質(zhì)系數(shù)kya=0.03kmol/(m3·s)，液膜體積傳質(zhì)系數(shù)kxa=0.02kmol/(m3·s)，若相平衡關(guān)系為y=2.0x，試求兩相間傳質(zhì)總推動(dòng)力、總阻力、傳質(zhì)速率以及各相阻力的分配。二、在填料吸收塔中,用清水吸收含有溶質(zhì)A的氣相混合物,兩相逆流操作。進(jìn)塔氣體初始濃度為5%（A體積%），在操作條件下相平衡關(guān)系為y=3.0x，試分別計(jì)算液氣比為4和2時(shí)的出塔氣體的極限濃度和液體出口濃度。三.在一填料層高度為5米的填料塔內(nèi),用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵腥苜|(zhì)組分.當(dāng)液氣比為1.0時(shí),溶質(zhì)回收率可達(dá)90%.在操作條件下氣液平衡關(guān)系為y=0.5x.現(xiàn)改用另一種性能較好的填料,在相同的操作條件下,溶質(zhì)回收率可提高到95%,試問此填料的體積吸收總系數(shù)為原填料的多少倍?四.在逆流操作的填料吸收塔內(nèi),用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中可溶組分.已知吸收劑用量為最小用量的1.5倍,氣相總傳質(zhì)單元高度HOG=1.11m,操作條件下氣、液平衡關(guān)系為y=mx。要求溶質(zhì)的回收率為90%.試求:1.所需填料層高度.2.在填料塔內(nèi),若將混合氣體的流率增加10%,液體量及氣液相進(jìn)塔濃度不變,求溶質(zhì)的回收率.已知Kya∝G0.7.五.在常壓逆流操作的填料塔中，用某種溶劑吸收混合氣體中的溶質(zhì)。入塔氣中溶質(zhì)的摩爾分率為0.05，入塔液中溶質(zhì)的摩爾分率為0.002，操作液氣比為最小液氣的1.2倍。已知操作條件下mG/L=0.9(m視為常數(shù)），平衡關(guān)系y=mx，與入塔氣成平衡的液相摩爾濃度為0.03。試計(jì)算：1.吸收塔的回收率；2.完成上述分離任務(wù)所需的液相總傳質(zhì)單元數(shù)。六.在一填料吸收塔中吸收混合氣體中的溶質(zhì)組分，吸收劑分為兩股，第一股吸收劑組成為0.004，（摩爾分率，下同），從塔頂加入，第二股吸收劑組成為0.015，從塔中間加入，二股吸收劑流量均為50kmol/h。進(jìn)塔氣體組成為0.05，溶質(zhì)回收率為90%，混合氣體流量為100kmol/h。該塔的氣相總傳質(zhì)單元高度HoG為0.85m，在操作條件下氣液平衡關(guān)系為Y=0.5X，試求：1.出塔的吸收液組成X1；2.第二股吸收劑加入的適宜位置；3.若將兩股吸收劑混合后從塔頂加入，定性說明填料層高度的變化情況，并示意繪出兩種情況下的操作線。精餾習(xí)題課一

、

正庚烷和正辛烷在110℃時(shí)的飽和蒸氣壓分別為140kPa和64.5kPa。試計(jì)算混合液由正庚烷0.4和正辛烷0.6（均為摩爾分?jǐn)?shù)）組成時(shí)，在110℃下各組分的平衡分壓、系統(tǒng)總壓及平衡蒸氣組成。（此溶液為理想溶液）精餾習(xí)題課二、某連續(xù)精餾塔，泡點(diǎn)進(jìn)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試求：原料液、餾出液、釜液組成及回流比。精餾習(xí)題課三、在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某二元理想混合液體,原料液流量為100kmol/h,組成為0.4(易揮發(fā)組分的摩爾分率,下同)要求餾出液組成為0.9,釜液組成為0.1.求:1.餾出液和釜?dú)堃旱牧髁?2.若每小時(shí)從塔頂采出50kmol/h餾出液,工藝要求應(yīng)做如何改變?精餾習(xí)題課四、在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某二元混合液體,餾出液組成為0.94,釜液組成為0.04(均為易揮發(fā)組分的摩爾分率),此塔的q線方程為y=6x-1.5,回流比為最小回流比的1.6倍操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.求:1.精餾段操作線方程;2.提餾段操作線方程精餾習(xí)題課五、在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某二元混合液體,飽和液體進(jìn)料,進(jìn)料組成0.5,塔頂餾出液組成為0.9,釜液組成為0.05(以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率),操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為3,回流比為最小回流比的2倍.塔頂設(shè)全凝器,泡點(diǎn)回流,塔釜間接蒸汽加熱.求:1.進(jìn)入塔頂?shù)谝粚永碚摪宓钠嘟M成;2.離開最后第一層理論板的液相組成精餾習(xí)題課六、有兩股苯與甲苯的混合液，其組成分別為0.5及0.3（苯的摩爾分率，下同）流量均為60kmol/h，在同一塔內(nèi)進(jìn)行分離。第一股進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料，第二股為飽和蒸汽進(jìn)料。要求餾出液組成為0.95，釜液組成為0.04，操作回流比為最小回流比的1.6倍，物系的平均相對(duì)揮發(fā)度2.47。求：1.塔頂與塔底產(chǎn)品的流量；2.最小回流比；3.兩股進(jìn)料之間的操作線方程。精餾習(xí)題課七、在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離二元理想溶液.塔頂采用分凝器和全凝器.分凝器向塔內(nèi)提供泡點(diǎn)溫度的回流液,其組成為0.88;全凝器得到的產(chǎn)品組成為0.95,原料液組成為0.5(以上均為易揮發(fā)組分的摩爾分率,下同).離開第一層理論板的液體組成為0.79.泡點(diǎn)進(jìn)料.塔釜間接蒸汽加熱.試求:1.操作回流比;2.最小回流比.精餾習(xí)題課精餾習(xí)題課干燥習(xí)題課一、已測(cè)得某非多孔性濕物料的初始含水量為0.25(干基,下同),臨界含水量為0.10,平衡含水量為0.04.求該物料的自由水分并估算該物料的結(jié)合水分及非結(jié)合水分.將該物料干燥到含水量0.07,所用時(shí)間為1.2小時(shí);若干燥到含水量0.05,所用時(shí)間為多少?

(降速階段干燥速率曲線近似為直線)干燥習(xí)題課二、在連續(xù)干燥器中,濕物料的處理量為1kg/s,含水量由3.5%降到0.5%.(均為濕基),空氣初始溫度為25℃,濕度為0.005kg/kg干空氣.

空氣進(jìn)入干燥器時(shí)的溫度為140℃.若離開干燥器時(shí)的溫度選定為為60℃和40℃.試分別計(jì)算所需空氣用量(kg干空氣/s)和預(yù)熱器耗熱量（kW）.又若空氣在干燥器的后續(xù)設(shè)備中溫度降了10℃,試分析以上兩種情況下物料是否返潮?(假設(shè)干燥過程為理想過程,50℃時(shí),水的飽和蒸汽壓為12.34kPa,30℃時(shí)水的飽和蒸汽壓為4.25kPa)干燥習(xí)題課三.在連續(xù)干燥器中,濕物料的處理量為0.8kg/s,含水量由0.05降到0.01.(均為濕基),空氣初始溫度為20℃,濕度為0.005kg/kg干空氣,空氣離開干燥器時(shí)的溫度為55℃,為保證干燥產(chǎn)品的質(zhì)量,要求空氣進(jìn)入干燥器時(shí)的溫度不超過90℃.試求以下兩種情況下所需空氣用量(kg干空氣/s)和預(yù)熱器耗熱量（kW）.假設(shè)干燥過程為理想過程.1.將新鮮空氣預(yù)熱到90℃進(jìn)入干燥器;2.采用廢氣循環(huán),循環(huán)氣中絕干空氣量為干燥器出口廢氣中絕干空氣量的2/3,混合氣溫度為90℃,再進(jìn)入干燥器.

3.比較先混合再預(yù)熱和先將空氣加熱到一定溫度再混合,進(jìn)干燥器混合氣溫度都為90℃預(yù)熱器所需熱量有何變化?干燥習(xí)題課四、在常壓逆流干燥器中,將某種濕物料由含水量由3.5%干燥到0.2%.(均為濕基),濕物料進(jìn)入干燥器時(shí)的溫度為24℃,出干燥器時(shí)的溫度為40℃.干燥產(chǎn)品的流量0.278kg/s