某苯与甲苯混合物的流量为100kmol/h，苯的浓度为0.3（摩尔分率），温...

问答题 某苯与甲苯混合物的流量为100kmol/h，苯的浓度为0.3（摩尔分率），温度为20℃，拟采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品的浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2．47，试比较以下三种工况所需要的最低能耗（包括原料预热需要的热量）：
（1）20℃加料；
（2）预热至泡点加料；
（3）预热至饱和蒸汽加料。
已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161．5J／（mol．K），汽化潜热为32600J／mol。

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1.问答题用离心泵把293K的水从敞口清水池送到水洗塔的顶部。塔内工作压力为400kPa（表），操作温度为300K，清水池的水面在离心泵的进口以下1m保持恒定，从地面到水洗塔的顶部垂直高度为15m，水洗塔供水量为80m³/h，水管直径均为φ108×4mm，水从水管进口处到塔顶出口处的压头损失为10mH₂O。若当地大气压为750mmHg。问此离心泵对该管路提供的有效功率为多少？

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2.问答题 今有一干燥器，湿物料处理量为800kg/h。要求物料干燥后含水量由30%减至4%（均为湿基）。干燥介质为空气，初温15℃，相对湿度为50%，经预热器加热至120℃进入干燥器，出干燥器时降温至45℃，相对湿度为80%。试求：
1）水分蒸发量W；
2）空气消耗量L、单位空气消耗量l；
3）如鼓风机装在进口处，求鼓风机之风量V。

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3.问答题用纯溶剂逆流吸收低浓度气体中的溶质，溶质的回收率用η表示，操作液气比为最小液气比的β倍。相平衡关系为Y^*=mX，试以η、β两个参数表达传质单元数N_OG。

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4.问答题 两种含苯和甲苯混合液，所含苯的浓度各为0.2与0.4（皆为摩尔分率），欲用精馏方法加以分离，要求馏出物组成为0.85，混合液在泡点状态加入塔内，试求所需的最小回流比各为多少？若原料液系由水与乙醇混合而成，原料入塔的热状态及塔顶产品的浓度不变，试计算当原料组成为0.2及0.4时，所需要的最小回流比各为多少？两物系平衡关系如附图所示。

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5.问答题 已知湿空气的总压p_t=101.3kPa，相对湿度j=0.6，干球温度t=30℃。试求：
1）湿度H；
2）露点t_d；
3）绝热饱和温度；
4）将上述状况的空气在预热器中加热至100℃所需的热量。已知空气质量流量为100kg（以绝干空气计）/h；
5）送入预热器的湿空气体积流量，m³/h。

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6.问答题 下图为低浓度气体吸收的几种流程，气液平衡关系服从亨利定律，试在Y-X图上定性地画出与各个流程相对应的平衡线和操作线的位置，并用图中表示浓度的符号标明各操作线端点的坐标。

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7.问答题 25℃时丙酮（A）—水（B）—三氯乙烷（S）系统以质量百分率表示的溶解度和联结线数据如附表所示。

用三氯乙烷为萃取剂在三级错流萃取装置中萃取丙酮水溶液中的丙酮。原料液的处理量为500kg/h，其中丙酮的质量百分率为40%，第一级溶剂用量与原料液流量之比为0.5，各级溶剂用量相等。试求丙酮的回收率。

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8.问答题 用纯水吸收空气—氨混合气体中的氨，氨的初始浓度为0.05（摩尔分率），要求氨回收率不低于95％，塔底得到的氨水浓度不低于0.05。已知在操作条件下气液平衡关系y_e=0.95x，试计算：

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9.问答题 以二异丙醚在逆流萃取器中使醋酸水溶液的醋酸含量由30％降到5％（重量％），萃取剂可以认为是纯态，其流量为原料液的两倍，应用三角形图解法求出所需的理论级数。操作温度为20℃，此温度下的平衡数据如表所示。

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10.问答题在总压为3．039×10⁵Pa（绝对）、温度为20℃下用纯水吸收混合气体中的SO₂，SO₂的初始浓度为0.05（摩尔分率），要求在处理后的气体中SO₂含量不超过1％（体积百分数）。已知在常压下20℃时的平衡关系为y＝13．9x，试求逆流与并流操作时的最小液气比（L／G）各为多少？

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