分离工程作业答案讲义Word格式.docx

1、.Ps = 2.702 10 PaK“ = P% 二1.5690 =1.569; K2 =听=0.6358K3P = 0.2702 K必=1.596 0.5 0.2702 0.25 0.6358 0.25 = 1.011 1 选苯为参考组分：k/ =1.569（.011.552 ;由KP1/P , RS =1.552O05Pa 解得 t2=94.61C.lnP2S =11.05 ; P2S = 6.281 104Paln P3S =10.19 ; P3S = 2.6654 104 PaK 2 =0.6281 K 3 =0.2665 Kn =1.552 0.5 0.6281 0.25 0.266

2、5 0.25 = 0.9997 1 故泡点温度为 94.61 C，且 y1 =1.552 0.5 = 0.776 ;y2 =0.6281 0.25 = 0.157 ;y3 二 0.2665 0.25 二 0.067（2）相对挥发度法设 t=94.61C，同上求得 k1 =1.552, k2 =0.6281, K3 =0.2665K 1 552-1001，表明所设温度偏高。由题意知液相中含量最大的是苯，由式（2-62）得：K； =1.553 可得 T 367.78K、V、重复上述步骤：K1 -1.553 ； K； -0.6 2 8 4 ；0.2 66 7y1 =0.7765 ； y2 =0.15

3、11 ； y3 = 0.066675 ； y、=1.0003在温度为36778K时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯07765 甲苯01511、对二甲苯0066675。（2）用相对挥发度法：设温度为36778K,取对二甲苯为相对组分。计算相对挥发度的：宀3 = 5.823 ；、上23 = 2.356； 33 =1.000组分i苯甲苯对二甲苯（3）ZXi0.500250.251.000aii5.8232.356aiiX2.91150.5890.25003.7505Gj Xi077600 1572006671.0000送 ij 二11、组成为60%（mol）苯，25%甲苯和15%对二甲苯的100km

4、ol液体混合物，在1013kPa和100C下闪蒸。试计算液体和气体产物的量和组成。 假设该物系为理想溶液。用安托尼方程计算蒸气压。解：在373K下In h =20.7936-2788.51/（T-52.36） R$ = 179.315kPaK1 =1.77S sln P2 二 20.9065 - 3096.52 T - 53.67 P2 二 73.834kPaK2 =0.729对二甲苯:ln PS =20.981 -3346.65 T -57.84 障=31.895kPaK3 =0.315核实闪蒸温度：假设100C为进料的泡点温度，则4、KiZi =1.77 0.6 0.729 0.25 0.

5、315 0.15 = 1.2915 1v假设100C为进料的露点温度，贝S/ 乙 0.6 0.25 0.151.158 1 y Ki 1.77 0.729 0.315说明进料的实际泡点温度和露点温度分别低于和高于规定的闪蒸 温度，闪蒸问题成立。令1=0.1f （1.77 -1）（0.6） （0.729-1）（0.25） （0.315-1）（0.15）（）一1 - （1.77-1） 1 - （0.729-1） 1- （0.315-1）=0.462 - 0.068 -0.103f （0.1）二0.4621 0.77 0.1-0.068 -0.1031 -0.271 0.1 1 -0.685 0.1

6、= 0.2485一1 0.77 - 1 -0.271 1 -0.685-因f（01） 0,应增大 值; 由（2-73）得： （1.77 _ 1）2（0.6） （0.729 一1）2 （0.25） （0.315 一 1）2（0.15）V- （1.77 -1）2 0.356 . 、=4 2 2 21 0.77 2 10.271 2 1 0.685 2一 2 1 - （0.729-1）2 1 （0.315-1）“0.018 0.07f （0.1） = 4 0.356_2 = -0.40661+0.77x0.1 10.271x0.1 1 0.685x0.1由（2-72）得 0.24852=0.1 0.

7、7110.40660.462 - 0.068 -0.103f （0.711） 0.01351 +0.77x0.711 1 0.271 x 0.711 1 0.685x0.711f （0.7415） 0068 0.0003 ： 01+0.70.7415 1 0.271 X0.7415 1 0.685汇 0.7415=0.7415，函数f接近0。用式（2-67）、（2-68）分别计算Xi, yiX =1+屮（K -1），yi KiZi1 - （Ki -1）Xi=03819, yi=0.6760同理：X2=0.3129, X3=0.3048,y2=0.2281, y3=0.0960计算V、LV=74

8、.15kmol L=25.85kmol解法2:In Pf =20.7936-2788.50（T-52.36） R* = 179.315kPaIn P2S = 20.9065 - 3096.52 T - 53.67 厅二 73.834kPalnpS =20.981 -3346.65 T-57.84 RS=31.895kPa K3 =0.315Tb=364076K Td=37783K计算混合组分的泡点Tb计算混合组分的露点T d373 364.076?1 0.65377.83-364.076f Z Ki _1 0.0404431 Ki -12f ?1?2 一 =0.7477f Xf S i 1 ：

9、1 2 八0.4142 A-0.0024 ：此时：xi=038, X2=03135, X3=03074, L=7477kmol; yi=0.6726, y2=0.2285, y3=00968, V=2523kmol。三7、在一精馏塔中分离苯（B）,甲苯（T），二甲苯（X）和异丙苯（C）四 元混合物。进料量200mol/h,进料组成zb=02, zt=03, zx=01, zc=04 （mol）。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：:BT =225, : TT =10, XT =033, CT =021。规定异丙苯在釜液中的回 收率为998% ,甲苯在馏出液中的回收率为995%。求最

10、少理论板数 和全回流操作下的组分分配。根据题意顶甲苯（T）为轻关键组分，异丙苯（C）为重关键组分， 则苯（B）为轻组分，二甲苯（X）为中间组分。以重关键组分计算相对挥发度。%c =22%.21 =10.71 Jc =1%.21 = 4.762% =0.3%.21 =1.5714 % =1由分离要求计算关键组分在塔顶釜的分配。wc =200 0.4 0.998 = 79.84mol/h dc =200 0.5 - 79.84 = 0.16mol/h dT =200 0.3 0.995 = 59.7mol/hdB =200 0.2=40mol/h二甲苯：. 1.5714737 卫竺=0.056 ,

11、 dX + wX =200 0仁20 wX 79.84蒸汽压方程为求得dX =1.06 mol/h, wX =18.94 mol/h,物料平衡结果见下表：组分XFidiXDiwiXwi苯但）0.400.396甲苯（T）59.90.590.30.003二甲苯（X）1.060.0118.90.19异丙苯（C）0.1679.80.80100.91.0099.08三14.某1、2两组分构成二元系，活度系数方程为 ln 1二Ax；，ln 2 二 Ax；，端值常数与温度的关系： A=1.7884-4.25 10-3T （T，K）假设汽相是理想气体，试问9975kpa时系统是否形成共沸物?2共沸温度是多少？假设汽相是理想气体，液相为非理想溶液,py ，2=1由