传质与分离设备操作与控制 学习情境一精制提纯工业酒精 计算题.doc

流水号 答题时间 分数 内容号一 权重一 内容号二 权重二 010194 0 0 010202 10 0 0 内容号三 权重三 题型 难度 题类 外型 能力 0 0 11 1 0 0 0 区分度 关联题号1 关联题号2 相关码 等效试题号 空行 选项个数 0 0 0 0 0 0 0 签名 拟题人 初审人 复审人 定稿人 “传质与分离设备操作与控制”课题组 将含24%（摩尔百分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。要求馏出液含95%易挥发组分, 釜液含3%易挥发组分。送至冷凝器的蒸气量为 850 kmol/h，流入精馏塔的回流液为670 kmol/h。求： （1）每小时能获得多少kmol的馏出液? （2）回流比为多少? （3）塔底产品量? 解：（1）V = L+D，D = V-L = 850-670 = 180 kmol/h （2）R = L/D = 670/180 = 3.72 （3）F = D+W，FXF = DXD+WXW 即 F = 180+W，0.24F = 0.95×180 +（F-180）× 0.03 解得 F = 788.6 kmol/h，W = 788.6-180 = 608.6kmol/h  流水号 答题时间 分数 内容号一 权重一 内容号二 权重二 010195 0 0 010202 10 0 0 内容号三 权重三 题型 难度 题类 外型 能力 0 0 11 1 0 0 0 区分度 关联题号1 关联题号2 相关码 等效试题号 空行 选项个数 0 0 0 0 0 0 0 签名 拟题人 初审人 复审人 定稿人 “传质与分离设备操作与控制”课题组 每小时将15000 kg含苯40%（质量%，下同）和甲苯60%的溶液在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。求馏出液和釜残液的流量和组成，以摩尔流量和摩尔流率表示。（苯的分子量为78，甲苯的分子量为92）  解：进料组成 釜残液组成 原料液的平均分子量 MF = 0.44×78 + 0.56×92 = 85.8 kg/kmol 进料量 F = 15000/85.8 = 175 kmol/h 由题意 DxD/FxF = 0.971 所以 DxD = 0.971×175×0.44 （a） 全塔总物料衡算为 D + W = 175 （b） 全塔苯的衡算为 DxD + 0.0235W = 175×0.44 （c） 联立式a、b、c，解得 W = 95 kmol/h D = 80 kmol/h xD = 0.935  流水号 答题时间 分数 内容号一 权重一 内容号二 权重二 010196 0 0 010202 10 0 0 内容号三 权重三 题型 难度 题类 外型 能力 0 0 11 1 0 0 0 区分度 关联题号1 关联题号2 相关码 等效试题号 空行 选项个数 0 0 0 0 0 0 0 签名 拟题人 初审人 复审人 定稿人 “传质与分离设备操作与控制”课题组 在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量F为4000 kg/h，组成xF 为0.3（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成xw 不大于0.05，馏出液中二硫化碳的回收率为88%，求馏出液的流量和组成，分别以摩尔流量和摩尔流率表示。（二硫化碳的分子量为76，四氯化碳的分子量为154） 解：进料组成 釜残液组成 原料液的平均分子量 MF = 0.4648×76 + 0.5352×154 = 117.75 kg/kmol 进料量 F = 4000/117.75 = 33.97 kmol/h 由题意 DxD/FxF = 0.88 所以 DxD = 0.88×33.97×0.4648 （a） 全塔总物料衡算为 D + W = 33.97 （b） 全塔苯的衡算为 DxD + 0.0964W = 33.97×0.4648