0

1、解：查30c水的PsV24Kpap=P-Ps=l01.3-4.24=97.06KPa

_P_P^M_PPPP雙.97.06x996

EMX1Q-3=187.98M^

2.857xlQ-2xl8

X,5CMCSMS

2、解:查25叱，CO?一坨0系統(tǒng)&=L661xl05加//，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽樨俺黾碙033at,且

不計(jì)溶劑分壓。

0=10+1.033=11.033成=1.08x103心〃/（絕）

22

p2=0.2+1.033=1.233a/=1.21xlOWw（絕）

■:p=EX,p-

3

&I_L08X10X0.3=1.95x10-3

~E~1.661X105

行等"告=728個(gè)

對(duì)稀溶液，其比質(zhì)量分率工=%「六

195x10-3

3

：.X]=44x=4.78x10-kgCO2/kgHQ

18

728x10-3

3

%=44x1.78xl0-^CO2/Ag7/2O

18

3^解：20吃時(shí)，￡=4.06x103^^=4.06x11/也為

⑴T=喘黑"5x*n

10051034_8

—E—十力

解得甩=1.38x10-3wR

w=1.38x10^x32xl03=44.27wg/w3

(2)m-

解：為系統(tǒng)，。。時(shí)，

4^0—Cb20EY=0.537x10Wa=0.537x10^^

2。…+=鬲冷=儂"

55

Ex0.537X10X0.8X10-=4.24x10-3

y,=—

P101.3

(5-x)=1.09x10-5O-乂)=0.00576

5

40℃：E2=0.80xl0Wa=0.8xl0KPa

l%x101.3

1.27x10-5

0.8x10$

Ex0.8X105X0,8X10-5

===6.32x10-3

"~p101.3

-5

xe-x=0.47xlOy-ye-0.00368

5、解，=^x=50x2x10001

=噤=5xl『

0-^=0.025-0.01=0,015

(x4f-x)1=(5-2)x10^=3xl0

v=^—=50x-1=25

%2

兒=%x=25x2x10"=50x10

y0.025=1.0x10-3

25

O-^)2=0,025-0.005=0.02

=(10-2)x10-*=8X10M

,.(y-ye)20.02

=1.331g

O-^)i~0.015

(x,-x)_8.0xl0M

2=2.67倍

(xe-x)i3.0x1。二

6、解：查20°C水，0⑷=2.33463,=101,3-2.3346=98,9654^

p團(tuán)=10L3T33=99.97KB

2

O°CDo=0.220X1Q-*W/520^CZ)=0.252X104療/S

DP.PD，P、,、

NA-.....In--￡-2=-----(----PA2)

aRTPpiRTaPm

NA-AT=-^-A8

M

r=2137s=0.59hr

7、解：查3伊C,D=0.26&病fs,p=995.7kg1后,飽和蒸汽壓入=31.82幽搐Hg

/>B1=760-31.82=728w^g

PM=16QfnfnHg

~760-728

Z=寸^=744M

In為In——

乙728

W02

外744

?.?緋dr=翳,b=0.01+〃

X短防-。G*念。味

rH

P蚊PK￡(0.01+%)班

MDp“P

1c

pRTP.(0.01H+洌)

MDpf

995.7x0.082x303x7601Q

x(0.01x0.04+-x0.042)

18x0.268x10^x31.82x1.02

=144x10,s=16.7弘y

1_1HPH101.34.62

8、解：（1）-----=------+-----=--------+-=---0--.-542

%kGakLakyakLa64.616.6

Kya=PKGa=549K同也

G_16

H°G二不二承=0.29W

(2)KLa=HK^=4.62x0.542=2.504

皿11

9、解：⑴—=—一g=2.2x10"Krnul心")

Kykykx

練=00-北)=2.2x10"x(0.05—2x0.01)=6.6x1046H(s.冽2)

⑵降膜塔心=0.023々也）°，上嚴(yán)

dp,pD

?.?Q8RDoc工n町cc工=%=勺尸=>舄與P無(wú)關(guān)

pO產(chǎn)zS7

E￡用=1.25

rn——=>rn

PP

11w

=>AT；=2.81x10^

K'yk'yH

y一九二0.05-1.25x0.01

M<=K'Q?)=L05xl0"

%一練=577%

NA

10、證明：+竺

JkyK

」￡1￡+嗎虬

KyakyaLakx

即%=蛇吟』

y-fnx：.=tnKy

而H=H0GW0G=HQlWQl

兩式相除得N0G=AN0l即Na='外G證畢?

A

11、證明：由物料衡算得x=x+-(y-y)

2L2

低濃度吸收ye=mx

fnG..

v^=wx2+—O-^2)

ZJ

”。川;嗎

/九y-^--(y-y)Q-〒)y++(丁3必~一也~)-

2L2LL

「mG.tnG

(1——)7i+—7-%2

1In——占-------L-----2--------

[yG

V￡(zx-x2)=GCy1-^2)

fnGfnG

—---^+^2=^i

LL

,1,y-fnx1.Ay,

得/B心r-------7=71n--------x-=——7=7Inq證畢

1一吧％一吻2]_*%

LL

必_1

乃1-7

、r1,r/■.1、-1.i111B-l

?■=vln[0-7)-+-]=——ln[(l---)—+—]==一In

i▲必力1一肅團(tuán)1-7Bn1-表(1-〃)￡

15、解:(1)=71(1-7)=0.02X(1-0.95)=0.001

-=1.501-乃)/(3-々)=1.5x(0.02-0.001)/(臀-0.0004)=1.75

G

x1=-1(2；-^)+^=^x(0.02-0.001)+0.0004=0,0113

3

(2)=j/1-wx1=0.02-1.2x0.0113=6.44xl0-

-4

Ay2=乃-MX2=0.001-1.2x0.0004=5.2xlO

人M6.44x10-3-5.2xlOY

Ly=4,八=--------------------2.35x10-3

”Mi△凹?6.44x10-3

In--In------------；-

電5.2x10"

⑶3$=*=8。9

G,=C=絲=0.013&場(chǎng)H/sM

M29

「I

H=---=0.052=0.265m

OGKya

H=HgN0G=0.265x80.9=2.14切

.L

16、解：⑴7=0.91.3“=1.3x0,9??=1.17w

G

mGm

?=—=0.855

~L1.17w1.17

]ln[(l--)—+—]=—J—ln[(l-0.855)+0.855]=5.76

NQG=

mGL1-7L1-0.8551-0.9

1―------

L

H=HgN0G=0*X5：16"6\

(2)7=0.99—=1,3??377=1,3x0.99^=1.29/w

G

/上，=0E

L1.29m1.29

NOG=—5—ln[(1-0.777)—5—+0,777]=14,0

1-0.7771-0.99

7/=//^.^=0.8x14.0=11.2w

(3)比較(1)、(2)可知，當(dāng)回收率提高，則吸收劑利用量為原來(lái)的12^竺=1.1倍

1.17加

由5=1.樂(lè)77可知，吸收劑利用量與回收率n成正比.

17、解：(1)L=—=^-=mhnollm2h

M18

(A)=々F=25x1°-1”"=1.76X10-3

M小F「乃545x2.5xlQ-5-0

2

q加=(y)Min(E=1.76x1CT?x278=0,489A?^//w.h

TO7O

(2)-=—=695>w=545

G0.4

此時(shí)，塔高不受限制，則可在塔頂達(dá)到汽液平衡，貝小

“=出=545x2.5x10"=0.0136

x=x--^=2.5xl0-5-—x0.0136=5.43x10^

21L1695

瓜鋅：???($2=劭*)L自=143(孤

乂-乂_乂一必

UA=HB=r7=

必為

?-=必%+"%=叮A+QFGVB=2〃_/

乃乃

v0.91=2"已得-0.7?.?哈人=他*),=a=1.4哈^

￡=1.43(A)mia=1.43W?7=1.43X0.7W=1W

說(shuō)明操作線與平衡線斜率相等,即推動(dòng)力處處相等。

乂一必_n一為一必一開(kāi)

由心，乂Q

2-tnx2\-YJ當(dāng)一.1一"

二練L/B=%6=昂=2.33

H--乂233-23m

19、解：(1)M^=58

60/58+^0/18=00183

再

2250x273mo場(chǎng)方

22.4T22.4x298

1=^2=2x0.386=0,772

AL

陽(yáng)^二」^1叭1」)江+口=--—ln[(l-0.772)^^-4-0.772]=7.19

1」/為1-0,77200026

A

4G'4x92

G==\XlhnoH后卜

方-3.14xf

H5

HOG=—=—=0.659fn

為G7.19

「[i<7

Kya=——=-----=168最"鹿3國(guó)=o.04676H/，s

HOG0.659

(2)回收丙酮量

%=G'(乃一＞2)=92乂(0.05—0.0026)=436自o?/力=253幅/總

20、解：m=±=‘°=0.592

P101.3

"用=。6口加=0592即操作建與平衡線平行，此時(shí),

G0.03

△y求=4X1=媯=乃一網(wǎng)町=必

,,G0.03“

34F=°樂(lè)

^=—=—=9.0

%0.3

_必一2_3一心

'G-—；-

為

.09=^2^

為

得：『2=0002

21、解：⑴^=^(1-7)=001x(1-0.9)=0.001

%竿=|=0$67

(1

二，In—乂為一一.彳

1-1為一性

A

10.01-2x0.0002

ln[(l-0.667)x0.667]=5.38

1-0.6670.001-2x0.0002

當(dāng)X2上升時(shí)，由于H不變，HOG不變,

U

N°G------也不變,即

HQG

10.01-2x0.00035

5.38=ln[(l-0.667)x4-0.667]

1-0.66772-2x0.00035

得y2=0.0013

六』二0.01-0.0013

=0.87

0.01

(2)當(dāng)?shù)?。0002時(shí),

X；=—+=1x(0.01-0.001)+0.0002=3.2xl0-3

L3

當(dāng)￡=0.00035時(shí)，

「1

,,3

x；=-O1-(y2)+x2=-x(0.01-0.0013)+0.00035=3.25xl0-

L3

22、解：?/￡□G—DO

AL

”,乃一網(wǎng)2i0.0145-1.05x10^x0.8,

=In2-----工=In-------------------n-----=4.10

NOGy「小0.0D0322-1.05x10“xO.8

當(dāng)流率噌加一倍時(shí)，

Cr

因?yàn)樗卟蛔儯瑒tH=H的陽(yáng)陽(yáng)

紇仿=MXV*=4J0X4)02=3.57

0.0145-1.05xlQ-4x0.8

3.57=In=4.10

，-1.05乂10晨0.8

解得.=0.000489

1、解：查安托因方程

1211

春log*6.031-

t+220.8

1345

甲恭logg=6.080-

2+219.5

1O11

log=6.031------------=2.3479

(1)108°C：108+220.8

玲=222.80kPa

,1345

log=6.080-———=1.9731

108+219.5

考=94.00

%=。=2.371

loll

logP：=6.031-----------=2.0184

81°C：81+220.8

?=10433kPa

logrf=6.080-1345=1,6041

81+219.5

年=40.19

%=寰=2596

⑵4=(q+%)/2=(2.596+2.371)/2=2.484

ax2.484x

由、=求得下表

l+(cs-l)x1+(2.484-1)才

X0.0880.200.300.3970.489

計(jì)算y0.1930.3830.5150.6210.704

實(shí)驗(yàn)y0.2120.3700.5000.6180.710

X0.5920.700.8030.9030.9301.00

計(jì)算y0.7830.8530.9100.9590.9791.00

實(shí)驗(yàn)y0.7890.8530.9140.9570.9791.00

最大誤差若浮=,%

M殳二或

2、斛：（1）y=

A2*凳

設(shè)溫度為65.35°C

1424.225

log以=6.08240-

65.35+213,206

君二9.312kPa

1445.58

log*6.08232-

65.35+209.43

4=6.626

9.3128-6.626

yA~------*----------------=0.595

89,312-6.626

原式正確，E=65.35°C

8-6.626

(2)=0.511

9.312-6.626

3、解：⑴設(shè)溫度為81.37°C

1424.225

log*6.08240-

81.37+213,206

月=17.6769kPa

1445.58

logg=6.08232-

81.37+209.43

W=12.9153

13.6-12.9153

=0.144

17.6769-12.9153

原式正確，￡=81.37°C

0.144x17.6769

0.187

1?6

4、解：因40°C時(shí)，=373.3kPa^=117.1kPa

_尸一蜃303.9-117.1

=0.729

373.3-117.1

0.729x373.3

=0.896

303.9

勺勺+勺必＜=0月

按總物料為1摩爾計(jì):

勺+=1.0

得^_^-0.8_0.896-0.8_137

行nc0.8-以0.8-0.729

5、解：(1)In—=——[In-+aln-——]

W2a-Vx21-x/

由屋二10.41-0.3

[In+-3xln

町3-1031-0.4

得叼=68.7比4

=100-68.7=31.3/bw/

ro7

-叼)=0.4+—x(0.4-0.3)=0.619

ax3x0.3

(2)尸2=0.563

14-(C5-I)x21+(3—1)x03

由（陰一綜）與+綜?y=%々

0.4-0.3

=100x=3Z.0kmol

0.563-0.3

6、解：(1)2=至3;0.24-0.03=

0.223

FXn—Xur0.95-0.03—

TP9

(2)-=—=—=0.667

V1+A1+2

1?,?7=1

L=RD+F

y=RD+F-W=(R+T)D

r_(A+1)D/F_(2+1)x0.228

0.470

Z-RD/F+1-2x0.228+1

L_R_A

(3)r-i+7-i+40.8

L_RD!F+\_4x0.228

1.68

V~(A+1)D/F-(4+1)x0.228

7、解：由教材附錄查得：料液的泡點(diǎn)A=98.6°C

由t=+/F)=-(98.6+40)=69.3°C

22

查得：cp元=35.5kcattkmol'C,=41.9kx:al/bnol-°C

由泡點(diǎn)溫度查得：=7956在出/b4,=9334kcaHbnol

X=

cP=Cp舞?五尸+。拜木(1-F)35,5x0.3+41.9x0.7=AOkcal/bnol

Y=v*xF+/甲茶Q—xF)=7956x0.3+9324x0.7=%956kca]jhnol

q=l+2sTF)=l+^^x(98.6-40)=1.26

cr1tA0.3-0.03cco,lit

D=F-----=lOx---------=2.93bnolih

xD-xw0.95-0.03

7=(l+R)D=2.93x(14-3)=1Ubnolfh

Z=T-(1-^=11.7-(1-1.26)x10=14.3kmol/h

8、解：⑴8二F盯-X"=io*01一005=0.5886。/h

xD-xw0.9-0.05

7=F=\0b?3olfh

Vin

(2)由，=(1+R)少得及=--1=------1=16

D0.588

LRDR16

—=-------------=---------=—=0.941

V(A+1)DR+l17

9、解：(1)D=T/—F=0.9x—x100=60bnoifh

A630.9

W=F-D=100-60=4Qhnol/h

FX-DX100X0.6-60X0.9..

x-=——F----------D-=-----------------------------=UA.l.

W40

時(shí)II塔作全塔物料衡算，得

T=W=40x0"°15=30場(chǎng)R/力

xr-x￡0.5-0.3

,/(7=1

:.%=%=陽(yáng)+1?=(3+1)x30=1206。，為

(2)對(duì)I塔塔頂與F和T之間塔段截面作物料衡算:

FXF+%y=DXD+益

y=kx+DXD~FXF

匕6

.<7=1

%=%=(號(hào)+”=(3+1)x60=240bnoUh

Lj—Lj+qF=DRj+F=60x3+100=22>()kmol/h

28060x0.9-100x06

------x=1.17^-0.025

240240

10、解：由精圈段任一截面與塔頂(包括分廉器在內(nèi))作物料衡算:

%=Lx+Dy

若回流比為R

nilLDR1

貝y=—x+—y=-------1+---------九

V，°QA+lA+r°

D1

對(duì)于全凝器時(shí)精溜段作操作線y=—x+—xD

可知：當(dāng)選用的回流比一致，且XDf時(shí)，兩種情況的操作線完全一致。在大X圖

上重合.分凝器相當(dāng)于一塊理論板.

11、證明：（1）對(duì)塔頂?shù)谝粔K板作物料衡算得

用0+內(nèi)=匕1。+口

忽略V與Vo的溫度變化，則1。=1

又：對(duì)該板作物料衡篁得外-，=4-￡

將此兩式代入能量衡算式，整理可得：

若以TC為焰的基準(zhǔn)，則I=Cp%+r,i=&Cp,io=

代入上式得￡=式+。式n-Q

r

兩邊同除以DR=R'[r+Cj，（Ts~T）]得證

（2）若對(duì)精偏段任一截面與塔頂作物料衡算:

V=L+D

V-y=Lx+DXD

JR

D

LDRxD

：.y=—Xd---Xn=-------Xd----

VVA+l&+1

故冷回流下精窗段操作線方程形式不變。

12、解：（1）,.,g=l二才勺=工尸=0.5

呼2.5x05

居二=0.714

l+(a-l)天l+(2.5-l)x0.5

?.*a=Const

生一典_0.96-。714

Amin=1.15

匕-x《0.714-0.5

A=1.2Amin=l.2x115=1.36

精溜段操作線方程:

Rx1.380.96

____yr4____—D—=__________Y-J___________

R+盧區(qū)+1-1.38+1”1,38+10.58%+0.403

提留展操作線方程:

R+F/DF/D-}

K.i=---------------X*-----------X”

R+lR+1

...￡=-Qf=096-0.05=202

DXy—7iw0.5—0.05

1.384-2.022.02-1……

-=----------------5--------------xO.O5=1.43^.0.0214

八】1.38+1,1,38+1%

25%

平衡方程=

1+1%2.5-1次

自塔頂往下計(jì)算：yx=.xD=0.96

必_0.96

0.906

再2.5-1.5^~2.5-15x0.96

=0.58x0.906+0.403=0.928

0.928

0.838

2.5-1.5x0,928

依次反復(fù)計(jì)輯，可得:

NO123456

y0.960.9280.8890.8450.8010.761

X0.9060.8380.7620.6860.6170.560

NO789101112

y0.7280.7030.6740.6250.5500.451

X0.5170.4860.4530.4000.329026

NO13141516

y0.3300.2150.1200.0518

X0.1640.09810.05120.0214

由上計(jì)篝可知,第十六塊理論板x<xw=0.05,所以全塔需理論板為16塊（包括筌）.

以上計(jì)算，當(dāng)?shù)诎藟K板時(shí)，^<^=0.05,所以自第九塊板起，操作線方程使用提

修段的，加料板為第八塊理論板。

13、解：?.?[=1a=Xp=0.6

247X06=0,787

1+(儀一1)乙1+(247-1)x06

?.*a=Const

98787

Amin==°~0=1.03

0.787-0.6

A=1.5Amin=1.5xl.03=1.55

A-Amin1.55-1.03

0.204

A+l1.55+1

N-Nmin

查吉利蘭圖得:=0.44

N+l

由芬斯克方程可得:

0.981-0.05

]/lg2.47=7.56

1-0.980.05

所以可得N=14.3取Nr=l5塊理論板（包括塔筌）.

4解：甲醇的回收率”吃堂二黑瑞篇""％

按教材附錄的平衡數(shù)據(jù)作出甲醇一水溶液的平衡曲線.（略?。?/p>

精溜段操作線截距上=———用作圖法（略！）

R+11.5+1=0.38

得：理論板NT=7塊，加料板位置為第5塊理論板。

cr>XF-XWic0.35-O.Odu…,.,

D=F上--=15x----------=5A\bnol/h

年—x歹0.95—0.04

(7=1,0：,塔釜蒸發(fā)量干=，=(火+1)D=(1.5+I)x511=12.8吐"及

15、解：因?yàn)閄D,XW不變，％=（我+1）。一（1一4）9=伍+1）少

匕+F=D+W2.5D+15=D+^

FXF=DXD+WXW-1.5x0.35=0.95。+0.04%

解得D=4.6kmol/hrW=21,9kmol/hr

^=r=r=(A+l)D=2.5x4,6=11.5^?//^

因是常壓下的飽和蒸汽直接通入筌內(nèi)加熱，故加熱蒸汽消耗量為:

%二11.5x18=207幅的

DX4.6X0,95__

回收率n=———D=-----------=83.3%

FXF15X0.35

改用直接蒸汽加熱后，精福段操作線方程沒(méi)變；

提修段：％+Z=7+@

L-x=Vy+Wxw

（1）用作圖法可得Ni-9塊（包括望）

（即在點(diǎn)C0.42,0.6］和點(diǎn)［0.02,0.02］連線上作梯級(jí)）

圖中相平衡數(shù)據(jù)由y=———計(jì)輯而得。數(shù)據(jù)如下:

1+（CK-1）X

X0.10.20.30.40.50.60.70.80.9

Y0.2170.3850.5170.6250.7140.7890.8540.9090.957

（2）在設(shè)計(jì)條件下，若板數(shù)不限，則NL時(shí).塔頂產(chǎn)物均可達(dá)電螞

ax2.5x0.42...

=--------F——=------------=0A.644

1+3-1）號(hào)1+1.5x0.42

17、解：該塔精溜段操作線方程形式不變.

RX。_209

y=x+—=0.667x+0.3

~R+i2+1

由Di出料口以下至加料口以上任取截面與塔頂作物料衡瞥:

Vy=-LxDXD+A%

LSiM

y='==X'i

V

Di

因?yàn)橐合?，V=7=（R^）DfL=L-D

代人操作線方程得：

R-DJD、+0+卬%_2-0.50.94-0.5x(17

y=t=0.5A+0.417

R+\FFI-2+12+1

q方程21x-8

17-11.05-11.05-1

提溜段操作線方程形式亦不變.

相平衡數(shù)據(jù)由》=———求出。

l+（a-l）x

X010.20.3040.50.60.70.80.9

y0.2110.3750.50706150.7060.7830.8480.9060.956

用作圖法求理論板數(shù)，得NT=15塊（包括筌）

18、解：（1）由全塔物料衡算

F+S=D+W

FXF+Sxs=DXD+Wxw

Dx—7iS勺-x■歹0.35—0.02g今0.56—0.02

—=-F-------w---+-x------------=----------------+U?Nx-----------------

FxD-xwF孫-x歹0.98-0.020.98-0.32

DXDX0.98

n=---------D----=------------L-------=0A.456x------------------------=96.7%

SXS+FXFF(0.2XS+XF)0.2X0.56+0.35

(2)兩股加料口之間的操作建方程可由該段任一塔截面與塔頂作物料衡理而得:

，，+0.2耽=八十雙