2017年河北工业大学995化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1. 何谓萃取操作的选择性系数?什么情况下
【答案】选择性系数定义如下:
当组分B 不溶解于溶剂S 时(完全不互
,溶物系)
2. 要提高恒速干燥阶段的干燥速率,你认为可采取哪些措施?
【答案】可采取改变气固接触方式,减小物料尺寸,提高气体温度、降低气体湿度和采用较高的气流速度等措施。
3. 说明精馏塔塔顶产品组成不能无限增大的原因。
【答案】原因是:(1)精馏塔塔顶浓度但极限值是
如果
则
的提高受到物料衡算的限制。加大回流比可提高极限值是1;(2)
的提高受到塔板数即精馏塔分离
也有确定的最高极限值;(3)增加回流比意
,能力的限制,即便回流比是无穷大(即全回流)
味着増加蒸发量和冷凝量,这在数值上还将受到塔釜及冷凝器的传热面积的限制。
4. 什么是填料塔的传质单兀尚度和等板尚度HETP?
【答案】传质单元高度
填料吸收塔每个传质单元对应的填料层高度。等板高度(HETP ):
填料精馏塔一块理论板所对应的填料层高度。
二、计算题
5. 用一板式精馏塔在常压下分离某二元理想物系,A 为易挥发组分,塔顶采用全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,泡点回流。物系平均相对挥发度为3.5,回流比为4。饱和蒸汽进料,进料中A 的摩尔分率为0.5, 进料量为100kmol/h。塔顶馏出液中A 的回收率为0.9,釜液中A 的摩尔分率为0.1。求:
(1)所需理论塔板数和进料位置; (2)若总板效率为60%, 求实际塔板数。 【答案】(1)根据题意有已知
解得:
由R=4得精馏段操作线方程为
相平衡方程q=0则
所以提馏段操作线方程为
逐板计算法计算理论板数N :
所以第二块板加料,故以下板满足提馏段操作线方程,继续求解得
所以理论板数为N=5, 第2板加料。
(2)所以实际板数
6. 如图所示,在连续精饱塔中初步分离A-B 溶液(A 为易挥发组分),塔釜间接蒸汽加热,塔顶设全凝器,泡点回流。饱和液体加料,原料流量为150kmol/h,组分A 的摩尔分数为50%。原料加于第3块板(从上往下数)。要求爸残液中组分A 的含量不高于0.03。已知系统的相对挥发度为2.5, 精馏段操作线方程为y=0.8x+0.18, 各板均为理论板。试求:
(1)提馏段的操作线方程;
; (2)离开第4块板的液相组成(以A 的摩尔分数计)(3)加料位置是否最佳;
(4)若加料板上移或下移一块理论板,
其余操作条件即品组成将如何变化?
不变,则塔顶、塔爸产
图
【答案】(1)求提馏段的操作线方程。 己知精馏段操作线方程为
所以
,得
联立式(1)和式(2)
列总物料衡算式
代入已知数据,得
解得
提馏段操作线方程为
因
提馏段操作线方程
(2)离开第4块板的液相组成。 已知
则