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問答題 用精餾分離某水溶液，水為難揮發(fā)組分，進料F=1kmol/s，x_F=0.2（mol%，下同），以飽和液體狀態(tài)加入塔中部，塔頂采出量D=0.3 kmol/s，x_D=0.6，R=1.2R_min，系統(tǒng)α=3，塔釜用飽和水蒸氣直接通入加入。試求：
（1）回流比；
（2）蒸汽通入量；
（3）提餾段操作線；
（4）設計時，若N_T=∞，為達到題給的x_D，D，塔釜x_W的最大值為多少？

參考答案：

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1.問答題 用板式精餾塔在常壓下分離苯-甲苯溶液，塔頂設全凝器，塔釜間接加熱，苯對甲苯的平均相對揮發(fā)度為α=2.47.進料為150kmol/h、含苯0.4（摩爾分數(shù)，下同）的飽和蒸汽。要求塔頂餾出液組成x_D=0.97，塔釜殘留液組成x_W=0.02.所用回流比為最小回流比的1.5倍。試求：
（1）塔頂產(chǎn)品量D和塔底產(chǎn)品量W；
（2）精餾段操作線方程；
（3）操作時，全凝器凝液組成為0.97，求由塔頂往下第二塊理論板上升的汽相組成。

參考答案：

2.問答題 在常壓下逆流操作的填料吸收塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中的溶質組分。入塔氣體流量為47.5kmol/h（標準狀況），入塔氣體中溶質的濃度為5%（體積），吸收率為90%，操作條件下的氣液平衡關系為Y^*=1.5X，液氣比L/V=3，試求
（1）出塔液體濃度X₁；
（2）所需填料層高度。

參考答案：

3.問答題 某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械目扇芙M分。氣體入塔中濃度y₁=0.01（摩爾分數(shù)，下同），回收率Ƞ=0.9。平衡關系y=2x，操作液氣比為最小液氣比的1.2倍。填料的傳質單元高度為0.9m。試求：
（1）所需的填料層高度為多少？
（2）若該塔操作時，改用再生溶劑x₂’=0.0005，其它入塔條件不變，則回收率Ƞ’又為多少？

參考答案：

4.問答題 某填料吸收塔，用清水逆流吸收混合氣中的可溶組分A。入塔氣體中A組分濃度y₁=0.05（摩爾分數(shù)，下同），相平衡y=0.4x，回收率要求95%，操作液氣比為最小液氣比的1.4倍。填料的傳質單元高度為0.2m。試求：
（1）所需的填料層高度為多少？
（2）在上述塔高下進行操作，現(xiàn)入塔氣體中A組分濃度上升為y₁’=0.06，則出塔氣體濃度將為多少？

參考答案：

5.問答題 有一碳鋼制造的套管換熱器，其管徑為φ96mmx3.5mm，流量為2000kg/h的苯在管內(nèi)中從80℃冷卻到50℃。冷卻水在環(huán)隙中從15℃升到35℃.苯的對流傳熱系數(shù)α₁＝230W/（m².K），水的對流傳熱系數(shù)α₂＝290W/（m².K）。忽略污垢熱阻。試求：
（1）冷卻水的消耗量；
（2）并流和逆流操作時所需傳熱面積；假設總傳熱系數(shù)隨溫度的變化忽略不計（苯的比熱1.86kJ/（kg.℃），碳鋼的導熱系數(shù)45W/（m.k））。

參考答案：

（1）冷卻水消耗量計算