化工原理計算題

1、1、如圖所示，從高位槽向塔內進料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔內的壓力均為大氣壓。送液管為φ452.5mm的鋼管，要求送液量為4.2m3h。設料液在管內的壓頭損失為1.4m（不包括出口能量損失），試問高位槽的液位要高出進料口多少米？其中：z1=h，u1=0p1=0(表壓)He=oZ2=0p2=0(表壓)hf=1.4m將以上各值代入上式中，可確定高位槽液位的高度：計算結果表明，動能項數(shù)值很小，流體位能主要用于克服管路阻力。2、如附圖所示。

2、用泵將敞口水池中的水輸送至吸收塔塔頂，并經(jīng)噴嘴噴出，水流量為35m3h。泵的入口管為φ1084mm無縫鋼管，出口管為φ763mm無縫鋼管。池中水深為1.5m，池底至塔頂噴嘴入口處的垂直距離為20m。水流經(jīng)所有管路的能量損失為42Jkg（不包括噴嘴），噴嘴入口處的表壓為34kPa。設泵的效率為60%，試求泵所需的功率.（水密度以1000kgm3計）解:取水池大液面為11’面，取噴嘴入口內側為22’截面，取池底水平面為基準水平面，在1面與2

3、面之間列柏努利方程由題Z1=1.5mP1=0(表壓）；U1=0z2=20u2=qv(0.785d22)=35(36000.7850.072)=2.53msP2=34Kpa(表壓）Wf=42Jkg3、例：在操作條件25oC、101.3kPa下，用CO2含量為0.0001（摩爾分數(shù)）的水溶液與含CO210%（體積分數(shù)）的CO2－空氣混合氣在一容器內充分接觸。（1）判斷CO2的傳質方向中，且用氣相摩爾分數(shù)表示過程的推動力；（2）設壓力增加到5

4、06.5kPa，則CO2的傳質方向如何？并用液相分數(shù)表示過程的推動力？（3）若溫度增加到60oC，壓力仍為506.5kPa，則CO2的傳質方向如何？解：（1）查表52得：25oC、101.3kPa下CO2－水系統(tǒng)的E＝166MPa，則因y=0.10比較得yx所以CO2的傳質方向是由氣相向液相傳遞，為吸收過程。吸收過程的推動力為Δx=xx=3.051041104=2.05104由此可見，提高操作壓力，有利于吸收????????WfugWu

5、e2PZ2PgZ22222111??kgJWuPgZZWef68.260422528.21000103481.95.182)(2322212????????????KWWeqNV23.4)6.03600(35100068.260?????0.1640.0001163916390.1013166???????mxypEm5、將含0.24（摩爾分數(shù)，下同）易揮發(fā)組分的某液體混合物送入一連續(xù)精餾塔中。要求餾出液含0.95易揮發(fā)組分，釜液含0.

6、03易揮發(fā)組分。送入冷凝器的蒸汽量為850kmolh，流入精餾塔的回流液為670kmolh，試求：1每小時能獲得多少kmolh的餾出液？多少kmolh的釜液？2.回流比R為多少？3.寫出精餾段操作線方程。解：V=LDD=V—L=850—670=180kmolh則：所以：（2）回流比R:(3)精餾段操作線方程：6、已知濕空氣的總壓為101.3kPa，溫度為30℃，濕度為0.016kgkg干氣，試計算：1）水汽的分壓；2）相對濕度；3）露點

7、溫度。解：（1）水氣分壓PwwwpppX??622.0kPapw55.2?（2）相對濕度查表得30℃水的飽和蒸氣壓為4.25kPa（3）露點溫度露點溫度是濕空氣在濕度或水蒸氣分壓不變的情況下冷卻到飽和時的濕度，故由Ps=2.55kPa反查飽和蒸汽表，得露點溫度為td=21.4℃7、在一連續(xù)干燥器中，每小時處理濕物料2000kg，要求將含水量由10%減至2%(均為濕基)。以空氣為干燥介質，進入預熱器時新鮮濕空氣的溫度與濕度分別為15℃和0

8、.01kgkg干氣（壓力101.3kPa），離開干燥器時廢氣的濕度為0.08kgkg干氣。假設干燥過程中無物料損失，試求：（1）水分蒸發(fā)量；（2）新鮮濕空氣消耗量；（分別以質量及體積表示）（3）干燥產(chǎn)品量。解：（解：（1）水分蒸發(fā)量）水分蒸發(fā)量物料的干基含水量：物料的干基含水量：WDFWxDxFxWWDF??????18003.0)180(95.018024.0??????FFhkmolDFWhkmolF6.6081806.7886.7