分離過程習(xí)題答案..

1、習(xí)題6附圖第一章緒論1. 列出5種使用ESA和5種使用MSA的分離操作。答：屬于ESA分離操作的有精餾、萃取精餾、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精餾。 屬于MSA分離操作的有萃取精餾、液-液萃取、液-液萃取(雙溶劑)、吸收、 吸附。2. 比較使用ESA與MSA分離方法的優(yōu)缺點。答：當(dāng)被分離組分間相對揮發(fā)度很小，必須采用具有大量塔板數(shù)的精餾塔才能分 離時，就要考慮采用萃取精餾(MSA)，但萃取精餾需要加入大量萃取劑， 萃取劑的分離比較困難，需要消耗較多能量，因此，分離混合物優(yōu)先選擇能 量媒介(ESA)方法。3. 氣體分離與滲透蒸發(fā)這兩種膜分離過程有何區(qū)別？答：氣體分離與滲透蒸發(fā)式兩種正在開發(fā)應(yīng)用中的膜

2、技術(shù)。氣體分離更成熟些， 滲透蒸發(fā)是有相變的膜分離過程，利用混合液體中不同組分在膜中溶解與擴(kuò) 散性能的差別而實現(xiàn)分離。5. 海水的滲透壓由下式近似計算：n =RTC/M式中C為溶解鹽的濃度，g/cm3； M為離子狀態(tài)的各種溶劑的平均分子量。若從 含鹽0.035 g/cm3的海水中制取純水，M=31.5，操作溫度為298K。問反滲透膜兩 側(cè)的最小壓差應(yīng)為多少kPa?答：滲透壓 n =RTC/M= 8.314X 298X 0.035/31.5=2.753kPa所以反滲透膜兩側(cè)的最小壓差應(yīng)為 2.753kPa。9.假定有一絕熱平衡閃蒸過程，所有變量表示在所附簡圖中。求：(1) 總變更量數(shù)Nv;Nc；

3、(2) 有關(guān)變更量的獨立方程數(shù)PvL , x i , T l , Pl(3) 設(shè)計變量數(shù)Ni;(4) 固定和可調(diào)設(shè)計變量數(shù)NxNa；(5) 對典型的絕熱閃蒸過程，你將推薦規(guī)定哪些變量？思路1：3股物流均視為單相物流，總變量數(shù) Nv=3(C+2)=3c+6獨立方程數(shù)Nc物料衡算式C個熱量衡算式1個相平衡組成關(guān)系式C個1個平衡溫度等式1個平衡壓力等式共2C+3個故設(shè)計變量Ni=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3固定設(shè)計變量Nx = C+2,加上節(jié)流后的壓力，共C+3個解:(1)(2)可調(diào)設(shè)計變量Na= 0Nv = 3 ( c+2 )Nc 物能相Nc = 2c+3(3)Ni = Nv-Nc

4、= c+3(4)Nxu =(c+2 )+1 = c+3(5)Nau =c+3 - ( c+3 ) = 02內(nèi)在(P, T思路2:輸出的兩股物流看成是相平衡物流，所以總變量數(shù)Nv=2(C+2)獨立方程數(shù)Nc：物料衡算式C個，熱量衡算式1個,共C+1個 設(shè)計變量數(shù) Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定設(shè)計變量Nx:有C+2個加上節(jié)流后的壓力共C+3個 可調(diào)設(shè)計變量Na：有0塔頂產(chǎn)物11. 滿足下列要求而設(shè)計再沸汽提塔見附圖，求：(1) 設(shè)計變更量數(shù)是多少？p(2) 如果有，請指出哪些附加變 進(jìn)料，227K，2068kPa量需要規(guī)疋？解：Nxu 進(jìn)料c+2壓力9c+1仁7+11=18N

5、au串級單元 1/刀 2 1 2 3 4 5 6 氐 NCCCCCCKmol/h 91.054.467.6141.154.756.033.3傳熱1塔底產(chǎn)物合計2NvU = Nxu+Nau = 20 附加變量：總理論板數(shù)。第二章單級平衡過程2.計算在 0.1013MPa和378.47K下苯(1)-甲苯(2)-對二甲苯(3)三元系，當(dāng) xO.3125, x2 =0.2978, x3=0.3897時的K值。汽相為理想氣體，液相為非理想 溶液。并與完全理想系的 K值比較。已知三個二元系的 Wils on方程參數(shù)。=-1035.33; ；:12 咒22 = 977.832 _ 22 442.15 ;，2

6、3 -，33 = 460.0513 - 11 =1510.14 ; 13 - 33 二-1642.81 (單位：J/mol)在T=378.47K時液相摩爾體積為：v； =100.91 10”m3kmol ； vL -117.55 10；v： =136.69 10安托尼公式為：苯：lnP1s =20.7936-2788.51 T - 52.36 ；甲苯：lnP2S =20.9065-3096.52 T - 53.67 ；對二甲苯：ln P3S = 20.9891 - 3346.65 T - 57.84 ； ( Ps : Pa；T : K)v； r1解1：由Wilson參數(shù)方程上ij 占expL

7、, - ii RT 1ViL.12expL 12% RT1= 117.55 10 xpL -1035.338.314 378.47】100.91 10=1.619L-；21 = ；expL ，21 - 22 RT 丨v100.91 10 xp - 977.838.314 378.47 1117.55 10=0.629同理：上13 =0.838； 31 =1.244-x 23- 1.010；- x 32二 0.995由 Wilson 方程 In 綣=1 In 瓦 AijXj -Z-亠 ki xk-kj xjj4 =0.9 1 84 ;2 9718根據(jù)安托尼方程：3 二 0.9930Rs=0.20

8、75MPa ; P2s = 8.693燈04 Pa ; ps = 3.823S04 Pa由式(2-38 )計算得:K1 =1.88如視為完全理想系,;K2 =0.834; K3= 0.375根據(jù)式(2-36)計算得：K1 =2.048解 2:在 T=378.47K 下K2 = 0.858; K3= 0.377苯：In Ps甲苯：In P2S對一甲苯：InP/7Wilson方程參數(shù)求取=20.7936 - 2788.5 /(378.47 - 52.36) ； a Rs =207.48Kpa二 20.9065 - 3096.52/(378.47 - 53.67) ； . Rs =86.93Kpa=

9、 20.9891 -3346.65/(378.47 - 57.84) ； . Rs=38.23Kpa12L=* exp(V2)091 10：exp(- 一1035.33 )193RT 117.55 108.314 378.4721LV2-LV112 - 22、exp(-)RT11755 10： exp( 977.83) = 0.854100.91 108.314 378.4723exp(- rt )117.55：exp(-44215) = 0.7472136.69 108.314 378.4732LvLvexp(-)RT遊啤exp( 倒叱)=1.346117.55 108.314 378.47

10、1331耳 exp(-exp(151014X 0.457vLRT 100.91 108.314 378.47聲exp(-3)J36-69 10二葉一 164281 2.283v1LRT100.91 108.314 378.47x121x?31X3、In n =1 In(x12/13x3) 一()為+宀2乂2七、13冷-八-21為+血 八公怡 八為 八32色+怡十1n(0.3125 1.193 O.2978 0.457。亦7卜(。.論“他。* 0.457 0.38970.854 0.29782.283 0.38970.3125+：+二-0.090760.854 0.3125 0.2978 0.7

11、分2 0.3897 2.283 0.31251.346 0.297& 0.389r1=0.9132X1 12X232X3In2=121 X2 X3 23) _(_ _-)N +/12 冷 +/13X3 A21 為 +X2 +/23X3 A31X A32 X X30.21251.1935.3125 O.854。2978 0.7472 0.3897)-(0.3125. 1.193 0.2978 0.457 0.38970.3897 1.346、0.2978+0.854 0.3125 0.2978 0.7472 0.3897 2.283 0.3125 1.346 0.2978 0.389 =0.01

12、88D =1.019In3 =1-1 n(Xt 八 31 伙2 -23 X3)-(X3.= 3 )X 12 X213X3.21X1X23 X3.31 XV .32 X2X30.3125X0.457X113r 23 X21-1 n(0.3125 0.457 0.2987 1.346 0.3897)-(0.3125 +1.193 漢 0.2978 +0.457x 0.38970.38970.7472 0.29780.854 0.3125 0.2978 0.74720.38972.283 0.3125 1.346 0.2978 0.3897)= 0.2431D=1.2752K11瞬=0.93207.

13、%1.3 = 1.87K2/.19 86.93101.r 0.8744K33卩%=1.27538.2%01.3 = 0.4813而完全理想系：J%207.4%。/2.048K1K3K2= 86.93101.3 =o.8581= 38.2%01.3 = 0.37743.在361K和4136.8kPa下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷0.60387% ( mol ),AA t與其平衡的液相含甲烷 0.1304%。用R-K方程計算 和Ki值。0.42748 R2 T：5c1解：an =Pc1=3.222MPa ? dm6 ?訃5 ? mol-2a22=b1 =22 50.42748R TJ

14、PC220.08664 RTC1PC160.5-2=28.9926 MPa?dm ?k ?mol31=0.0298 dm mol-0.13490.0740Xn(O.1340)+24.1711 .029821 50.07400.0083145 361 .0.13470.07400ln(0.134922 50.42748 RTc2.b2=Pc2=0.0806 dmmol-1其中 Tci=190.6K,Pci=4.60MpaTc2=425.5K,Pc2=3.80Mpa均為查表所得。ai2=Vai?a22=9.6651MPa?dm6?k0.5?mol-2液相：a= 811X12+2812X1X2+82

15、2X2222=3.22 0.1304 +2 X9.6651 0.1304 0.8696+28.9926 0為696 =24.1711 b=b1X1+b2X2=0.0298 0.1304+0.0806 0.8696=0.0740 由 R K 方程： P=RT/(V-b)-a/T 0.5V(V+b)0.0083145 36124.17114.1368= Vm 0.0740 3610乜肌 +0.0740)解得 Vml=0.1349In1=l nV/(V-b)+b i/(V-b)-2yiaj/bmRT1.5*In(V+b)/V+ab i/b2RT1.5 ln(V+b)/V-b/(V+b) -ln(PV

16、/RT)(0.1349)0.0298ln ?=n(0.1349 -0.0740)+ 0.1349 -0.0740 2 (0.1304 3.2220.8696 9.6651)0.0740 % 0.0083145 x3611.50.07404.1368 0.1349-0.1347 +0.0740 _n 0.00831450.603872+2 X9.6651 0.60387 0(39613+28.9926 0.396132b=0.0298 0.60387+0.0806 0.39613=0.04990.0083145 36110.3484v0.5 v v .由 4.1368= Vm 0.0499 36

17、1 Vm(Vm +0.0499)vmv=0.5861故所設(shè)溫度偏高，重設(shè)T為91.19 C,ln i =in( 0.5861 - 0.0499)+ 0.5861 - 0.0499 2 (0.60387 3.222 0.39613 9.66510.5861 - 0.0499、10.3484 0.0298有l(wèi)n()20.0499 0.0083145 3610.58610.04992 0.0083145 361xln(0.58610.0499)0.58610.04990.58610.0499ln(4.1368 0.58610.0083145 361=0.0334942v故 1 = 1.0341（加/

18、同理，In 必=-0.522819 , 電=0.5928故 K1 =y1 /x1 =0.60387/0.1304=4.6311 -0.60387a= y2/x2= 1 -O.1304 = 0.45554.（1） 一液體混合物的組分為：苯0.50;甲苯0.25;對-二甲苯0.25 （摩爾分?jǐn)?shù)）。分別用平衡常數(shù)法和相對揮發(fā)度法計算該物系在100kPa時的平衡溫度和汽相組成。假設(shè)為完全理想物系。解：（1）平衡常數(shù)法因為汽相、液相均為完全理想物系，故符合烏拉爾定律pyi=pisxisyiPi而 K i= Xi = p設(shè)T為80C時，由安托尼公式（見習(xí)題1）求出格組分的飽和蒸汽壓。sssp1 = 101

19、.29kPa, P2 =38.82kPa, p3 =15.63kPa故 y1 y2 y3=K 1X1+K2X2+K3X3sP1pX1X2X3101.291000.538.821000.2515.631000.25=0.641sspSP1 = 160.02kPa, p2 =56.34kPa, P3 =23.625kPay1y2 y3 = 1.0000125 1故用平衡常數(shù)法計算該物系在100kPa時的平衡溫度為 91.19C汽相組成:Y1= K1X1 =sP1X1P嗎0.5100 = 0.8001Y2 = K2X2 =sP2X2 p56.340.25100= 0.1409sP3y3 = K3X3

20、 = pX323.6251000.25=0.059（2）相對揮發(fā)度法:1i由于是理想混合物,所以記哎，得yiy1:1i(X1 / Xi )SP1對于理想混合物，得?1i =P2設(shè)T為80 C時,sP3 =15.63kPayi/5.22, y3= yi/12.96sSP1 = 101.29kPa, P2 =38.82kPa,故：12 = 2.61,13 = 6.48, y2 =因為 y1y2y3 = 1，故 y1 = 0.788s又因為 py1 = 100X0.788 = 78.8kPa，而 p1 X1 = 101.29 0.5= 50.645kPa1.001, 由題意知液相中含量最大的是苯，由

21、式(2-62)得:K； = 1.553重復(fù)上述步驟:可得T= 367.78KK1 =1.5 5 3 ； K2% = 0.7 7 6 5 ； y2在溫度為367.78K時，存在與之平衡的汽相，組成為：苯甲苯 0.1511、對二甲苯 0.066675o= 0.6284= 0.1511；& = 0.2667；y3 =0.066675 ; yi =1.00030.7765、K1 =1.5 6 2 ;(2) 用相對揮發(fā)度法：設(shè)溫度為368K，取對二甲苯為相對組分。計算相對揮發(fā)度的:：13 = 5.8 0 7; ： 23 二 2.353; - 33 = 1.000組分i苯甲苯對二甲苯ZXi0.500.25

22、0.251.000aj5.8072.3531.000ijXi2.90350.58830.25003.7418aij Xi0.77600.15720.06681.0000送 Gj Xi解2：(1) 平衡常數(shù)法。假設(shè)為完全理想系。設(shè)t=95C苯：In Rs =20.7936-2788.5/(95+273.15-52.36)=11.96 ;s5P1 -1.569 10 Pa甲苯： ln P2S =20.9065-3096.52/(95 273.15-53.67) =11.06 ;P/ -6.358 104Pa對二甲苯：ln P3S = 20.9891 -3346.65/(95273.15 - 57.

23、84)= 10.204 ;P3s =2.702 104 PaKi 二 Pl p /.569 10 io5 =1.569; K2 二卩2 p = 0.6358K3 二 P3 p = 0.2702 Kk =1.596 0.5 0.2702 0.25 0.6358 0.25=1.011選苯為參考組分：K12 =56% 葉=1.552 ；解得T2=94.6仁CIn 戌二 11.05 ;P2s =6.281 104 PalnP3s =10.19 ;P3s = 2.6654 104PaK2 =0.6281 K3 =0.2665 Kixi -1.552 0.5 0.6281 0.25 0.2665 0.25

24、 = 0.9997 ： 1故泡點溫度為 94.61 C，且 y1 =1.552 0.5 = 0.776 ；y2 =0.6281 0.25 = 0.157; y 0.2665 0.25 = 0.067(2) 相對揮發(fā)度法設(shè) t=95C，同上求得 K1 =1.569, K2 =0.6358，K3 =0.2702.a13 =5.807 a23 = 2.353a33 =1.送碼洛=5.807x0.5+2.353x0.25 + 1x0.25 = 3.74丁丁碼為5.807x0.5 丄 2.353x0.25 丄 10.25 門yi1.0: iX3.743.743.74故泡點溫度為95C, 且 y 5.80

25、7 0.5 =0.776 ；3.742.353X0.251 X 0.25 c ccry20.157 y30.0673.74-3.7472.513.含甲苯30%、乙萊40%、水30% （均為際爾）的液體在總樂為5O6kPa下進(jìn)行連ft閃蒸.假設(shè)甲 舉和乙笨的混介物服從拉烏爾定律爛與水完全不互洛。計算泡點溫反和相血的汽相組成.2.513.：設(shè)甲舉為1俎分，乙萃為2組分。 因為婭相符介烏拉爾定律.故冇： PP；+ 工 P；x：C-H設(shè)泡點溫皮為70市安花尼方程得P； -27.1644:=11.3006迪農(nóng)得如 =31.176此時 p=31.176+27.1644x（3/7）+11.3006x（4/7

26、）=49.275kPa旳廠6368%計算結(jié)処 泡點70.73OC：汽相fflhti卬峯23.31%、乙#13.01%.水63.68% （均為摩爾而分?jǐn)?shù)）冒圍總u o91% 口口 /收強(qiáng)本文檔文陽稿HI錢2-5含30%甲苯（1） , 40%乙苯（2）和30%水（3）的液體混合物，在總壓為50.66kPa下進(jìn)行連 續(xù)閃蒸蒸網(wǎng)，假設(shè)乙苯和甲苯混合物服從拉烏爾 定律，坯和水完全不互溶。計算泡點溫度和氣相 組成。解：壓力較低，氣體看為理想氣體；坯與水完全 互不溶，則液相按兩相考慮，乙苯與甲苯混合物 可看為理想溶液。在泡點尸=片+尸 +匕=件兀1 + P2X2 + P；査化工熱力學(xué)附錄得安托尼公式：T：K

27、; P: 105帕。In 片 = 11 .6834 -3816 .44/（7-463）In P； = 9.3635 - 3096 .52/(? - 53 .67)紳In P3 = 9.3993 一 3279 .47/(T 一 79 .47 )設(shè)T為70C, 343. 15KIn 片 = 11.6834 一 3816 ,44/(T - 46.13)=11.6834 - 3816 .44/(343 .15 - 46.13)= -1.1657片 = 31170 PuIn P2 = 9.3635 -3096 .52/(T -53 .67)= 9.3635 - 3096 ,52/(343 .15 - 5

28、3 .67) = -1.3033P = 27163 Pa文檔衽絞 iniHUIllBII HUI - AIn 可=9.3993 一 3279 .47/(T 一 79 .47 )=9.3993 -3279 .47/(343 .15 - 79.47)= -2.18075 沖= 11296 PaP =片 + P0%2 +可對34=3117() 4- 27163 x + 11296 x = 49266 P77得P小于所給P,前設(shè)溫度偏低，再設(shè)T為71C, 344.1In 片 =11 .6834 -3816 .44/(7-46.13)=11 .6834 -3816 .44/(344 .15 -46.13

29、)= -1.12259 片 = 32544 PaIn P2 = 9.3635 一 3096 .52/(T 一 53 .67 )=9.3635 一 3096 .52/(344 .15 -53.67)= -1.26651P； = 28181 PaIn = 9.3993 - 3279 .47/(T - 79 .47 )=9.3993 -3279 .47/(344 .15 -79.47)= -2.1400F? = 11766 PaP =件 +可對+瑣x；34=32544 + 28181 x 4- 11766 x = 51345 P77“設(shè)T為70. 65C, 343. 8K文檔衽拔IIIBII IIB

30、II IHIIn 片0 = 11 .6834 -3816 .44/(T-463)=11 .6834 -3816 .44/(343 .8 - 46.13)= -1.13764P, = 32057 .5PaIn P； =9.3635 -3096 .52/(7-53.67)=9.3635 一3096 .52/(343 .8-53.67)= -1.27937R = 27821 .3 匕zaIn & = 9.3993 - 3279 .47/(T 一 79 .47 )=9.3993 -3279 .47/(343 .8 - 79 .47 ) = -2.15423Py = 11599 .2Pa文檔衽IJIIB

31、ll 11BII A文nr桂MtP -+囘+瑁對34=32057 .5 * 27821 .3 x + 11599 .2x- = 50610 P771尸o/(r)= 工 步 易一ie| = 0.0010左=o.oi 所以泡點溫度為343.8KoyO.633,y2=0.236y3=0.131o何0（n）若用 pO(H+n51_ pK 艸叭 pM + r3宦P恰定求pu+再由其求下一次所設(shè)溫度值可否。6. 一烴類混合物含甲烷5%(mol),乙烷10%，丙烷30%及異丁烷55%，試求混 合物在25r時的泡點壓力和露點壓力。解1:因為各組分都是烷烴，所以汽、液相均可以看成理想溶液，Ki值只取決于溫度和壓

32、力?？墒褂脽N類的 P-T-K圖。泡點壓力的計算：75348假設(shè)P=2.0MPa,因T=25C，查圖求Ki組分i甲烷(1)乙烷丙烷異丁烷(4)Xi0.050.100.300.551.00Ki8.51.80.570.26% =KjXi0.4250.180.1710.1430.919、KiXi =0.919v 1,說明所設(shè)壓力偏高，重設(shè) P=1.8MPa組分i甲烷(1)乙烷丙烷異丁烷(4)Xi0.050.100.300.551.00Ki9.41.950.620.28w =KiXi0.470.1950.1860.1541.005、KiXi =1.005篤1故泡點壓力為1.8MPa。露點壓力的計算：K1

33、=16.5 K2=3.2 K3=1.0K4=0.43假設(shè)P=0.6MPa,因T=25C,查圖求Ki組分i甲烷(1)乙烷(2)丙烷異丁烷(4)yi0.050.100.300.551.00Ki26.05.01.60.640.00190.020.18750.85941.0688、=1.0688 1.00,說明壓力偏高，重設(shè) P=0.56MPa。組分i甲烷(1)乙烷丙烷異丁烷(4)yi0.050.100.300.551.00Ki27.85.381.690.68Xi0.00180.01860.17750.80881.006、 嘰 =1.006 ,1故露點壓力為0.56MPa。i解2: (1)求泡點壓力：

34、設(shè) Pi=1000KPa，由 25C, 1000KPa,查 P-T-K 列線圖得 Ki K,=16.5 K2=3.2 K3=1.0K4=0.43所以 yi -0.05 16.5 0.1 3.2 0.3 1.0 0.55 0.43 = 1.68 1 選異丁烷為參考組分K43yi心560.907二 0.282查得 P=1771KPaK442821.02 “279 ,查得 P=1800KPa在此條件下求得v yi =1.02=1,繼續(xù)調(diào)整序號組分Xi1000KPa2000KPa1770KPa1800KPaKiyiKiyiKiyiKiyi1甲烷0.0516.50.8258.40.429.60.489.

35、40.472乙烷0.103.20.321.750.1751.950.1951.920.1923丙烷0.301.00.300.570.1710.630.1890.620.1864異丁烷0.550.430.240.2560.1410.2850.1570.2790.153Z1.001.680.9071.001yi求得：v yi =1.0017，故混合物在25T的泡點壓力為1800KPa求露點壓力設(shè) P1=1000KPa，由 25C, 1000KPa,查 P-T-K 列線圖得 Ki所以 Xi 八心20516.50.13.20.550.43 .614選異丁烷為參考組分K42 = K41二 xi = 0.

36、43 1.614 = 0.694由25C, K 42 =0.694查得P=560KPa,查得各組分的Ki值 求得a Xi =0.990 1故混合物在25E時的露點壓力為560KPa序號組成組成1000KPa560KPaKiXiKiXi1甲烷0.0516.50.00327.50.0022乙烷0.103.20.0315.200.0193丙烷0.301.00.301.700.1764異丁烷0.550.431.280.6940.793Z1.6140.9907.含有80% （mol）醋酸乙酯（A）和20%（mol）乙醇（E）的二元物系。液相活度系數(shù)用 Van Laar方程計算，Aae=0.144，Aea

37、=0.170。試計算在101.3kPa壓力下的泡點溫度和露點溫 度。解：由Vanlaar方程得：0.144ln rE（V 乂人小胚）2XEA AEA(1+|)2，得 rA = 1.00750.17 0.20.170(XEA Aea)2(10.170 0.2)2(0.144 0.8),得 rB =1.1067因為低壓氣體可視為理想氣體，故sri Pi Xi_ syi -pyi = ri pi Xi，得p(1)泡點溫度時，設(shè) T = 348.15K，由安托尼方程得SsPa = 94.377kPa, pE = 88.651kPassV丄 OPaXa 8PeXe 1.0075 漢 94.377 匯 0

38、.8 1 1.1067 漢 88.651 漢 0.2z yi =yA +yE = 十故p + p =101.3101.3=0.9451,故所設(shè)溫度偏低重設(shè) T = 350.1K 時 Xi =XA XB = 0.992 1故露點溫度為350.1K11.組成為60 %苯，25 %甲苯和15 %對-二甲苯(均為mol百分?jǐn)?shù))的液體混合物100kmol , 在101.3kPa和100 C下閃蒸。試計算液體和氣體產(chǎn)物的數(shù)量和組成。假設(shè)該物系為理想溶液。用安托尼方程計算蒸汽壓。【P33例2-7】解：設(shè)苯為組分1,甲苯為組分 2,對二甲苯為組分 3。100 C時,sssP1 = 198.929kPa, p2

39、 =74.165kPa, P3 =32.039kPa對于低壓氣體，氣相可視為理想氣體，液相可視為理想溶液,ssPiP1故 Ki = p，得 K1 = p = 1.964,sk2= p = 0.732,sP3_K3 = p = 0.316(1)核實閃蒸溫度 假設(shè)100 c為進(jìn)料的泡點溫度，則 (KiZi)= 1.964 0.6+0.732 0.25+0.316 0.15 = 1.411 假設(shè)100 C為進(jìn)料的露點溫度，則V (Zi / Ki) i人1.211說明實際的進(jìn)料泡點溫度和露點溫度分別低于和高于規(guī)定的閃蒸溫度，閃蒸問題成立。(2)求収令0.1(0.964 -1) 0.6) = 1 -(1

40、.964 -1) +(0.732 -1) 0.25 . (0.316 -1) 0.151(0.732 -1) i (0.316 -1)(0.964 -1) 0.6(0.732 -1) 0.25 . (0.316 -1) 0.15f(0.1) = 1+0.1 漢(1.964 -1) + 1 +0.仔(0.732 1)1 +0.1(0.3161)=0.366計算R-K方程導(dǎo)數(shù)公式為:(心-1)2乙 f)一 1- (Ki -1)2(K2 -1)壇+ V1- (K2 -1)2(心-1)乜+ V- (K3 -1)20.5580.0180.07=_ (1 +0.964屮)2 + (1 0.2684屮)2

41、+ (1 0.684劃)2 屮f(屮J而i1 = i df(r)d，屮以 =0.1為初值進(jìn)行迭代，得下表迭代次數(shù)屮fC )df )/d-10.10.3660.56420.750.04360.51130.840.0092一可知f(3)數(shù)值已達(dá)到P TK圖的精確度計算Xi， %Z10.61 +屮(心 _1) = 1 + 0.84X(0.964 _1) =0.332K1Z11.960.61 +屮(K1 -1) =1 +0.84 疋(0.964 _1) =0.651同理，x2 = 0.323,y2 = 0.236X3 = 0.353,y3 = 0.112(4)計算V , LV =即F = 0.84 xi00= 84kmolL = F -V = 100-84 = 16kmol(5)核實 yi ,，Xi33、Xi、 yV = 0.999, V = 1.008,結(jié)果以滿意9814. 在101.3 kPa下，對組成為45 % （摩爾百分?jǐn)?shù)，下同）正已烷，25 %正庚烷及30 %正