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1、 1一一. .例题详解例题详解1.填空题填空题(1)分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（熵减过程） 。(2)分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。(3)衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）.(4)工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（固有分离因子） 。(5)分离因子表示任一分离过程所达到的（分离程度） ，其定义为（） 。2211jijis ijxxxx(6)分离因子（等于 1） ，则表示组分 i 及 j 之间不能被分离。(7)分离剂可以是（能量 ESA）或（物质 MS
2、A） ，有时也可两种同时应用。(8)平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（效率中） 。(9)速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。(10) 分离过程是将一混合物转变为组成（互不相同）的两种或几种产品的哪些操作。(11) 固有分离因子是根据（汽液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。(12) 分离工程研究分离过程中分离设备的（共性规律） 。1.填空题填空题(1)分离剂可以是（）或（） ，有时也可两种同时应用。(2)平衡分离的分离基础是利用两相平衡（）
3、的原理，常采用（）作为处理手段，并把其它影响归纳于（）中。(3)速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（）作用下经过某种介质时的（）差异而实现分离。(4)分离过程是将一混合物转变为组成（）的两种或几种产品的哪些操作。单级平衡单级平衡分离分离例题详解例题详解1.填空题填空题(1)汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等） 。(2)当混合物在一定的温度、压力下，满足（）条件即处于两相区，可1, 1 iiiiKzzK2通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。2.2.简答题简答题(1)什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？露点温度（
4、压力）是在恒压（温）下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度（压力） ，简称露点。精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。(2)怎样判断混合物在 T，P 下的相态，若为两相区其组成怎样计算？对进料作如下检验。= 1 进料处于泡点，BTT 0 1 可能为汽液两相区，0iiZkTBT1 进料为过热蒸汽TDT计算时，所指定的温度应在泡露点温度之间，这样才会出现汽液两相，否则只会是单相不必进行等温闪蒸的计算。只有 1 和1.001，表明所设温度偏高。iy由题意知液相中含量最大的是苯，由式(2-62)得：可得553. 11 1iyKKKT78.367重复上述步骤：； ；553. 1
5、 1K6284. 0 2K2667. 0 3K； ； ；7765. 0 1y1511. 0 2y066675. 0 3y0003. 1iy在温度为 367.78K 时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯 0.7765、甲苯 0.1511、对二甲苯0.066675。(2)用相对挥发度法：设温度为 368K，取对二甲苯为相对组分。计算相对挥发度的：； ；5.807 132.353 23000. 133组分 i苯(1)甲苯(2)对二甲苯(3)ix0.500.250.251.000ij5.8072.3531.000iijx2.90350.58830.25003.74184iijiij xx 0.77600
6、.15720.06681.0000解 2：(1)平衡常数法。假设为完全理想系。设 t=95苯： ；96.11)36.5215.27395/(5 .27887936.20ln1sPPaPs5 110569. 1甲苯： ；06.11)67.5315.27395/(52.30969065.20ln2sPPaPs4 210358. 6对二甲苯：；204.10)84.5715.27395/(65.33469891.20ln3sPPaPs4 310702. 2；569. 11010569. 15511PPKs 6358. 022PPKs2702. 033PPKs011. 125. 06358. 025.
7、02702. 05 . 0596. 1iixK选苯为参考组分：；解得 T2=94.61552. 1011. 1569. 112K；05.11ln2sPPaPs4 210281. 6；19.10ln3sPPaPs4 3106654. 2=0.6281=0.26652K3K19997. 025. 02665. 025. 06281. 05 . 0552. 1iixK故泡点温度为 94.61，且；776. 05 . 0552. 11y；157. 025. 06281. 02y067. 025. 02665. 03y(2)相对挥发度法设 t=95，同上求得=1.569，=0.6358，=0.27021
8、K2K3K，807. 513353. 22313374. 325. 0125. 0353. 25 . 0807. 5iix50 . 174. 325. 01 74. 325. 0353. 274. 35 . 0807. 5iiii ixxy故泡点温度为 95，且；776. 074. 35 . 0807. 51y；157. 074. 325. 0353. 22y067. 074. 325. 013y(2)一烃类混合物含甲烷 5%(mol)，乙烷 10%，丙烷 30%及异丁烷 55%，试求混合物在 25时的泡点压力和露点压力。解 1：因为各组分都是烷烃，所以汽、液相均可以看成理想溶液，值只取决于温
9、度和压力。可使用烃iK类的 P-T-K 图。泡点压力的计算：75348假设 P=2.0MPa，因 T=25，查图求iK组分 i甲烷(1)乙烷(2)丙烷(3)异丁烷(4)ix0.050.100.300.551.00iK8.51.80.570.26iiixKy 0.4250.180.1710.1430.919=0.9191，说明所设压力偏高，重设 P=1.8MPaiixK组分 i甲烷(1)乙烷(2)丙烷(3)异丁烷(4)ix0.050.100.300.551.00iK9.41.950.620.28iiixKy 0.470.1950.1860.1541.005=1.0051，故泡点压力为 1.8MP
10、a。iixK露点压力的计算：假设 P=0.6MPa，因 T=25,查图求iK组分 i甲烷(1)乙烷(2)丙烷(3)异丁烷(4)iy0.050.100.300.551.00iK26.05.01.60.64iiiKyx 0.00190.020.18750.85941.06886=1.06881.00，说明压力偏高，重设 P=0.56MPa。 iiKy组分 i甲烷(1)乙烷(2)丙烷(3)异丁烷(4)iy0.050.100.300.551.00iK27.85.381.690.68iiiKyx 0.00180.01860.17750.80881.006=1.0061，故露点压力为 0.56MPa。 i
11、iKy解 2：(1)求泡点压力：设 P1=1000KPa，由 25，1000KPa，查 P-T-K 列线图得iK=16.5=3.2=1.0=0.431K2K3K4K所以168. 143. 055. 00 . 13 . 02 . 31 . 05 .1605. 0iy选异丁烷为参考组分，查得 P=1771KPa282. 0907. 0256. 04243iyKK在此条件下求得=1.021，继续调整iy，查得 P=1800KPa279. 002. 1282. 04344iyKK求得：，故混合物在 25的泡点压力为 1800KPa1001. 1iy1000KPa2000KPa1770KPa1800KP
12、a序号组分ixiKiyiKiyiKiyiKiy1甲烷0.0516.50.8258.40.429.60.489.40.472乙烷0.103.20.321.750.1751.950.1951.920.1923丙烷0.301.00.300.570.1710.630.1890.620.1864异丁烷0.550.430.240.2560.1410.2850.1570.2790.1531.001.680.9071.001(2)求露点压力设 P1=1000KPa，由 25，1000KPa，查 P-T-K 列线图得iK=16.5=3.2=1.0=0.431K2K3K4K7所以614. 143. 055. 02
13、 . 310. 05 .1605. 0iiiKyx选异丁烷为参考组分694. 0614. 143. 04142ixKK由 25，=0.694 查得 P=560KPa，查得各组分的值42KiK求得故混合物在 25时的露点压力为 560KPa1990. 0ix1000KPa560KPa序号组成组成iKixiKix1甲烷0.0516.50.00327.50.0022乙烷0.103.20.0315.200.0193丙烷0.301.00.301.700.1764异丁烷0.550.431.280.6940.793 1.6140.990(3)含有 80%(mol)醋酸乙酯(A)和 20%乙醇(E)的二元物系
14、，液相活度系数用 Van Laar 方程计算，=0.144，=0.170。试计算在 101.3kPa 压力下的泡点温度和露点温度。AEAEAA安托尼方程为：醋酸乙酯：15.5750.27900444.21lnTPS A乙醇： (PS：Pa ；T：K)68.4198.38038047.23lnTPS E解 1：泡点温度 此时，8 . 0Ax2 . 0Ex0075. 02 . 0170. 08 . 0144. 01144. 01ln22 EEAAAEAE AxAxAA0075. 1A1013. 08 . 0144. 02 . 0170. 01170. 01ln22 AAEEEAEA ExAxAA1
15、067. 1E设 T=350K8PaPTPS AS A100271516.1115.5750.27900444.21lnPaPTPS ES E955054669.1168.4198.38038047.23ln9972. 0PPKS AA A0434. 1PPKS EE E0064. 12 . 00434. 18 . 09972. 0EEAAiixKxKxK1iixK所以泡点温度为 350K。露点温度此时，8 . 0Ay2 . 0Ey设 T=350K，PaPTPS AS A100271516.1115.5750.27900444.21lnPaPTPS ES E955054669.1168.4198.38038047.23ln设，1A1E98984. 0
