第一章蒸馏 1-1蒸馏过程概述与汽液平衡关系 1-1正戊烷(CsH12)和正已烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试计算总压P13.3kPa 下该溶液的汽液平衡数据和平均相对挥发度。假设该物系为理想溶液。 习题1-1附表 cHl2223.1233.0244.0251.0260.6275.1291.7309.3 温度T/K cH4248.2259.1276.9279.0289.0304.8322.8341.9 饱和蒸汽压p/kPa1.32.65.38.013.3|26.653.2101.3 1-2某精馏塔再沸器的操作压力为105.0kPa,釜液中含苯0.15(摩尔分率),其余为甲 苯。苯与甲苯的安托尼常数列于本题附表,安托尼方程中温度的单位为℃,压力单位为kPa。本 物系可视作理想溶液。求此溶液的泡点及其平衡汽相组成。 习题1-2附表 组分 苯 6.023 1206.35 220.24 甲苯 6.078 1343.94 219.58 2平衡蒸馏与简单蒸馏 1-3常压下对含苯0.6(摩尔分率)的苯一甲苯混合液进行蒸馏分离,原料处理量为 100kmo1。物系的平均相对挥发度为2.6,汽化率为0.45,试计算 (1)平衡蒸馏的汽液相组成
第一章 蒸馏 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系 1-1 正戊烷（C5H12）和正已烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试计算总压 P=13.3kPa 下该溶液的汽液平衡数据和平均相对挥发度。假设该物系为理想溶液。 习题 1-1 附表 温度 T / K C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压 p 0 / kPa 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 1-2 某精馏塔再沸器的操作压力为 105.0kPa，釜液中含苯 0.15（摩尔分率），其余为甲 苯。苯与甲苯的安托尼常数列于本题附表，安托尼方程中温度的单位为℃，压力单位为 kPa。本 物系可视作理想溶液。求此溶液的泡点及其平衡汽相组成。 习题 1-2 附表 组分 A B C 苯 6.023 1206.35 220.24 甲 苯 6.078 1343.94 219.58 1-2 平衡蒸馏与简单蒸馏 1-3 常压下对含苯 0.6（摩尔分率）的苯—甲苯混合液进行蒸馏分离，原料处理量为 100kmol。物系的平均相对挥发度为 2.6，汽化率为 0.45，试计算： (1) 平衡蒸馏的汽液相组成；
(2)简单蒸馏的馏出液量及其平均组成 1-4两组分连续精馏的计算(I) 1-4在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100kg/h,组成为0.5(易 挥发组分的摩尔分率,下同),若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为95%。试求馏出液 的流量和组成 1-5在连续精馏塔中分离含甲醇0.45(摩尔分率,下同)的甲醇一水溶液,其流量为 100kmol/h,要求馏出液中甲醇的含量为0.96,釜液中甲醇的含量为0.03,回流比为2.6。试求 (1)馏出液的流量; (2)饱和液体进料时,精馏段和提馏段的操作线方程。 1-6在连续精馏操作中,已知加料量为100kmol/h,其中汽、液各半,精馏段和提馏段的 操作线方程分别为 y=0.75x+0.24 及y=1.25x-0.0125 试求操作回流比,原料液的组成、馏出液的流量及组成。 -5两组分连续精馏的计算(Ⅱ) 1-7在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为 =0732x+10263,提馏段操作线方程为y125x-0187。若原料液于露点温度下进入精馏 塔中,试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。 1-8在连续精馏塔中,分离苯一甲苯混合液。若原料为饱和液体,其中含苯0.5(摩尔分 率,下同)。塔顶馏出液组成为0.95,塔底釜残液组成为0.06,回流比为2.6。试求理论板层 数和加料板位置。苯一甲苯混合液的平衡数据见例1-2附表
(2) 简单蒸馏的馏出液量及其平均组成。 1-4 两组分连续精馏的计算（Ⅰ） 1-4 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为 100 kg/h，组成为 0.5 （易 挥发组分的摩尔分率，下同），若要求釜液组成不大于 0.05，馏出液回收率为 95%。试求馏出液 的流量和组成。 1-5 在连续精馏塔中分离含甲醇 0.45（摩尔分率，下同）的甲醇－水溶液，其流量为 100kmol/h，要求馏出液中甲醇的含量为 0.96，釜液中甲醇的含量为 0.03，回流比为 2.6。试求： （1）馏出液的流量； （2）饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。 1-6 在连续精馏操作中，已知加料量为 100kmol/h，其中汽、液各半，精馏段和提馏段的 操作线方程分别为 y=0.75x+0.24 及 y=1.25x-0.0125 试求操作回流比，原料液的组成、馏出液的流量及组成。 1-5 两组分连续精馏的计算（Ⅱ） 1-7 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为 ，提馏段操作线方程为 。若原料液于露点温度下进入精馏 塔中，试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。 1-8 在连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。若原料为饱和液体，其中含苯 0.5（摩尔分 率，下同）。塔顶馏出液组成为 0.95，塔底釜残液组成为 0.06，回流比为 2.6。试求理论板层 数和加料板位置。苯－甲苯混合液的平衡数据见例 1－2 附表
1-6两组分连续精馏的计算(Ⅲ) 1-9在常压连续精馏塔内分离甲醇一水溶液,料液组成为0.4(甲醇的摩尔分率,下同) 流量为100kmol/h,于泡点下加入塔内。要求馏出液组成为0.96,釜液组成为0.04,塔釜间接 蒸汽加热,回流比R=1.86Rmin。 试求:(1)所需理论板层数及加料板位置 (2)若改为直接水蒸汽加热,其它均保持不变,馏出液中甲醇收率将如何变化。 常压下物系平衡数据列于本题附表中 习题1-9附表 温度液相中甲醇的汽相中甲醇的摩温度|液相中甲醇的汽相中甲醇的摩 t℃ 摩尔分率 尔分率 摩尔分率 尔分率 100 0.0 0.0 75.3 0.729 0.134 73.1 0. 0.779 93.5 0.234 0.60 91.2 0.304 69.3 0.70 0.870 0.365 66.0 0 0.958 0.517 65,.0 0.979 81.7 0.579 64.5 78.0 0.665 1-10在常压连续精馏塔内分离乙醇一水混合液,原料液为饱和液体,其中含乙醇0.30(摩 尔分率,下同),馏出液组成不低于0.80,釜液组成为0.02:操作回流比为2.5,若于精馏某 塔板处側线取料,其摩尔流量为馏出液摩尔流量的1/2,侧线产品为饱和液体,组成为0.6 试求所需的理论板层数、进料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见本题附表 习题1-10附表
1-6 两组分连续精馏的计算（Ⅲ） 1-9 在常压连续精馏塔内分离甲醇－水溶液，料液组成为 0.4 （甲醇的摩尔分率，下同）， 流量为 100kmol/h，于泡点下加入塔内。要求馏出液组成为 0.96，釜液组成为 0.04，塔釜间接 蒸汽加热，回流比 R＝1.86Rmin。 试求：(1) 所需理论板层数及加料板位置； (2) 若改为直接水蒸汽加热，其它均保持不变，馏出液中甲醇收率将如何变化。 常压下物系平衡数据列于本题附表中。 习题 1-9 附表 温度 t ℃ 液相中甲醇的 摩尔分率 汽相中甲醇的摩 尔分率 温度 t ℃ 液相中甲醇的 摩尔分率 汽相中甲醇的摩 尔分率 100 96.4 93.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0 0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.0 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 75.3 73.1 71.2 69.3 67.6 66.0 65.0 64.5 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.0 1-10 在常压连续精馏塔内分离乙醇－水混合液，原料液为饱和液体，其中含乙醇 0.30（摩 尔分率，下同），馏出液组成不低于 0.80，釜液组成为 0.02；操作回流比为 2.5，若于精馏某 一塔板处侧线取料，其摩尔流量为馏出液摩尔流量的 1/2，侧线产品为饱和液体，组成为 0.6。 试求所需的理论板层数、进料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见本题附表。 习题 1-10 附表
液相中乙醇的摩尔汽相中乙醇的摩尔分液相中乙醇的摩尔分汽相中乙醇的摩尔分 分率 率 率 0.635 0.01 0.11 0.02 0.175 0.698 0.06 0.340 0.08 0.392 0.10 0.430 0.75 0.785 0.482 0.513 0.25 0.551 0.898 0.30 0.575 42 0.595 40 0.614 1-7两组分连续精馏的计算(Ⅳ) 1-11在连续操作的板式精馏塔中分离苯一甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液 相组成分别为0.255、0.385和0.575,试求三层板中较低的两层的单板效率EE 操作条件下苯一甲苯混合液的平均相对挥发度可取作2.5 1-12在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为100kmo1/h,组成为0.35 易挥发组分的摩尔分率,下同),饱和蒸汽进料,塔顶全凝器,泡点回流,馏出液流量为 35kmol/h,物系的平均相对挥发度为2.5。 已知精馏段操作线方程为P=08x+013 试求:(1)提馏段操作线方程
液相中乙醇的摩尔 分率 汽相中乙醇的摩尔分 率 液相中乙醇的摩尔分 率 汽相中乙醇的摩尔分 率 0.0 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.14 0.18 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.0 0.11 0.175 0.273 0.340 0.392 0.430 0.482 0.513 0.525 0.551 0.575 0.595 0.614 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.894 0.90 0.95 1.0 0.635 0.657 0.678 0.698 0.725 0.755 0.785 0.820 0.855 0.894 0.898 0.942 1.0 1-7 两组分连续精馏的计算（Ⅳ） 1-11 在连续操作的板式精馏塔中分离苯－甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液 相组成分别为 0.255、0.385 和 0.575，试求三层板中较低的两层的单板效率 EML。 操作条件下苯－甲苯混合液的平均相对挥发度可取作 2.5。 1-12 在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为 100kmol/h，组成为 0.35 （易挥发组分的摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，塔顶全凝器，泡点回流，馏出液流量为 35kmol/h，物系的平均相对挥发度为 2.5。 已知精馏段操作线方程为 试求：(1) 提馏段操作线方程；
(2)自塔顶第1层板下降的液相组成为0.90时的汽相默弗里板效率, 1-13在常压连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知完成规定的分离任务所需的理论板 层数为12(包括再沸器),若该精馏塔的全塔效率为55%,塔板间距为0.45m,试计算该精馏 塔的有效高度 1-14在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为100kmo/h,组成为0.48 馏出液组成为0.98(均为摩尔分率)。饱和液体进料,塔顶全凝器,泡点回流,操作回流比为 最小回流比的1.65倍。在本题范围内,汽液平衡方程为F=00x+043,汽相默弗里板效率为 0.5,馏出液采出率为0.48。 试求:(1)釜残液组成 (2)经过塔顶第一层实际板汽相组成的变化 -8间歇精馏与特殊精馏 1-14在例1-12的精馏塔内若进行恒回流比的间歇精馏,试计算一批精馏所需的时间。 第二章气体吸收 2-1吸收过程概述与气液平衡关系 2-1在25℃及总压为101.3kPa的条件下,氨水溶液的相平衡关系为p*=93.90xkPa。试求 (1)100g水中溶解1g的氨时溶液上方氨气的平衡分压和溶解度系数H (2)相平衡常数m。 2-2已知在20℃和101.3kPa下,测得氨在水中的溶解度数据为:溶液上方氨平衡分压为 0.8kPa时,气体在液体中溶解度为1g(NH3)/1000g(H20)。试求在此温度和压力下,亨利系数E 相平衡常数m及溶解度系数H。 2-3在总压为101.3kPa,温度为30℃的条件下,含有15%(体积%)S02的混合空气与含 有0.2%(体积%)S02的水溶液接触,试判断S02的传递方向。已知操作条件下相平衡常数m=47.9
(2) 自塔顶第 1 层板下降的液相组成为 0.90 时的汽相默弗里板效率。 1-13 在常压连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知完成规定的分离任务所需的理论板 层数为 12（包括再沸器），若该精馏塔的全塔效率为 55％，塔板间距为 0.45m，试计算该精馏 塔的有效高度。 1-14 在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为 100kmol/h，组成为 0.48， 馏出液组成为 0.98（均为摩尔分率）。饱和液体进料，塔顶全凝器，泡点回流，操作回流比为 最小回流比的 1.65 倍。在本题范围内，汽液平衡方程为 ，汽相默弗里板效率为 0.5，馏出液采出率为 0.48。 试求：(1) 釜残液组成； (2)经过塔顶第一层实际板汽相组成的变化。 1-8 间歇精馏与特殊精馏 1-14 在例 1-12 的精馏塔内若进行恒回流比的间歇精馏，试计算一批精馏所需的时间。 第二章 气体吸收 2-1 吸收过程概述与气液平衡关系 2-1 在 25℃及总压为 101.3kPa 的条件下，氨水溶液的相平衡关系为 p*=93.90x kPa。试求 (1) 100g 水中溶解 1g 的氨时溶液上方氨气的平衡分压和溶解度系数 H； (2) 相平衡常数 m。 2-2 已知在 20℃和 101.3kPa 下，测得氨在水中的溶解度数据为：溶液上方氨平衡分压为 0.8kPa 时，气体在液体中溶解度为 1g (NH3)/1000g(H2O)。试求在此温度和压力下，亨利系数 E、 相平衡常数 m 及溶解度系数 H。 2-3 在总压为 101.3kPa，温度为 30℃的条件下，含有 15%（体积%）SO2 的 混合空气与含 有 0.2%（体积%）SO2 的水溶液接触，试判断 SO2 的传递方向。已知操作条件下相平衡常数 m=47.9