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化工分离过程 第二章作业答案 习题 2 习题4 一液体混合物的组成为：苯0.50；甲苯0.25；对二甲苯0.25(摩尔分率)。分别用平衡常数法和相对挥发度法计算该物系在100kPa时的平衡温度和汽相组成。假设为完全理想系。 习题 14 在101.3kPa下，对组成为45%(摩尔)正己烷，25%正庚烷及30%正辛烷的混合物。 ⑴求泡点和露点温度 ⑵将此混合物在101.3kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸温度，两相的组成。 * 计算在0.1013MPa和378.47K下苯(1)-甲苯(2)-对二甲苯(3)三元系， 当x1 =0.3125，x2=0.2978，x3=0.3897时的K值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的K值比较。已知三个二元系的Wilson方程参数。 在T=378.47K时 液相摩尔体积为 安托尼公式为： 苯： 甲苯： 对二甲苯： (单位：J/mol) 解：由Wilson参数方程 =1.619 =0.629 同理： 由Wilson方程： 根据安托尼方程： T=278.47K 汽相为理想气体，液相为非理想溶液 由式(2-38)计算得： 如视为完全理想系， 根据式(2-36)计算得： K1=? K1= 解：1. 平衡常数法。 假设为完全理想系。设t=95℃ 苯： 对二甲苯： 甲苯： 选苯为参考组分： 解得T2=94.61℃ 故泡点温度为94.61℃，且 =0.2665 =0.6281 设t=95℃，同上求得 =1.569 =0.6358 2. 相对挥发度法 取对二甲苯为相对组分 =0.2702 故泡点温度为95℃，且 解： 因为各组分都是烷烃，所得的汽、液相均可看成理想溶液，K 只取决于温度和压力，若计算精度不要求非常高可使用烃类的P－T－K图，见图2-1 假设T＝82℃，由P＝101.3kPa得下表： 0.084 0.28 30％ 正辛烷 0.158 0.63 25％ 正庚烷 0.675 1.5 45％ 正己烷 组分 ＝0.9171，说明所设温度偏低，重设T＝85.8℃，得 0.093 0.31 30％ 正辛烷 0.175 0.7 25％ 正庚烷 0.72 1.6 45％ 正己烷 ?????? ??? ?? 组分 ＝1.008≈1，故泡点温度为85.8℃。 同理，可迭代求出露点温度 设T＝95℃，此时 0.705 0.425 30％ 正辛烷 0.278 0.9 25％ 正庚烷 0.225 2.0 45％ 正己烷 ??＝ ??/ ??? ?? 组分 ??/ ???=1.20681，所设温度偏低， 重设T＝102.4℃，得 0.5769 0.520 30％ 正辛烷 0.2315 1.08 25％ 正庚烷 0.1915 2.35 45％ 正己烷 ??＝ ?/ ??? ??? ?? 组分 / ?=0.9999≈1，满足精度要求 故露点温度为102.4℃。 （2）进料50％气化，则由公式： 得T＝94.1℃为闪蒸温度， 查表2-1得： -0.2511 -0.0319 0.2836 0.41 0.88 1.92 Ki 0.30 0.25 0.45 zi 正辛烷 正庚烷 正己烷 组分 所以闪蒸温度为94.1℃。 17.14％ 42.85％ 正辛烷 22.45％ 27.0％ 正庚烷 58.90％ 31.0％ 正己烷 ?? ?? 组分 由式(2-67)、(2-68)计算得：