分离工程计算题讲义.doc

分离工程习题 四、计算题： 1、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。 乙烷: K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667t+1.13333 正丁烷: K=0.02857t+0.08571 （t的单位为℃） 　 解：设温度为10℃， 用泡点方程进行试差，不满足泡点方程, 设温度为7.2℃，重新试差，满足泡点方程，泡点温度为7.2℃,结果见表。 组份 组成 设温度为10℃ 设温度为7.2℃ 圆整 乙烷 0.05 6.8000 0.340 6.4266 0.321 0.323 丙烷 0.30 1.8000 0.540 1.6134 0.484 0.487 正丁烷 0.65 0.3714 0.241 0.2914 0.189 0.190 ( 1.00 1.121 0.994 1.000 2、已知某混合物含0.05乙烷，0.30丙烷和0.65正丁烷（摩尔分率），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其露点温度。 乙烷: K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667t+1.13333 正丁烷: K=0.02857t+0.08571 （t的单位为℃） 　 解：设温度为24℃， 用泡点方程进行试差，不满足露点方程, 设温度为23℃，重新试差，满足露点方程，露点温度为23℃,结果见表。 组份 组成 设温度为24℃ 设温度为23℃ 圆整 乙烷 0.05 8.6666 0.006 8.5333 0.006 0.006 丙烷 0.30 2.7334 0.110 2.6667 0.112 0.113 正丁烷 0.65 0.7714 0.843 0.7428 0.875 0.881 ( 1.00 0.959 0.993 1.000 3、一轻烃混合物进行精馏塔的计算，求得最小回流比Rm=1.45，最小理论板数Nm=8.6，现取操作回流比 为R=1.25Rm，全塔平均板效率为n=0.60，求所需的实际塔板数。　　 解：R=1.25Rm=1.25×1.45=1.8125 由图查得， 由于，Nm=8.6 所以，N=19.43 实际板数为=19.43/0.6 =32.4=33块 4、某多组分精馏塔的原料组成、产品组成（组分1为轻关键组分）及各组分的相对挥发度如表所示，已知提馏段第n板上升的气相组成，提馏段操作线方程为xn+1,i=0.8yn,i+0.2xw,i，精馏段操作线方程为。试求离开第n+2板的液相组成。（要求各板组成列表）（塔序从下往上，第n+1板为进料板）。 组分 1 0.40 0.980 0.013 2.45 0.473 2 0.40 0.020 0.653 1.00 0.491 3 0.10 0.000 0.167 0.49 0.021 4 0.10 0.000 0.167 0.41 0.015 解：（1）用提馏段操作线方程xn+1,i=0.8yn,i+0.2xw,i，计算，即 其他组分的计算结果列于表。 （2）用相平衡方程，计算，计算结果列于表。 （3）由于第n+1板为进料板为进料板，所以，用精馏段操作线方程，计算，即 其他组分的计算结果列于表。 （4）计算结果汇总 y 1 0.3810 0.9335 0.6223 0.5508 2 0.5234 0.5234 0.3489 0.4147 3 0.0502 0.0246 0.0164 0.0197 4 0.0454 0.0186 0.0124 0.0149 Σ 1.0000 1.5000 1.0001 5、已知组分1和组分2所构成的二元系统， 当处于汽-液-液平衡时， 两个平衡的液相组成如下:， 两个纯组分的饱和蒸汽压此时分别为，此对称系统的范拉尔常数（用Ln表示）为A=3.272 求:（1） （2）平衡压力 （３）平衡的气相组成。 解：（1）由范拉尔方程计算活度系数 （2） （3） 6、试求总压为86.659Kpa时，氯仿（1）-乙醇（2）之共沸组