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1、例题 3-1 计算乙烯在 311K 和 3444.2kPa下的汽液平衡常数（实测值为K=1.726） 。例题 3-2 已知一乙烯精馏塔，釜液乙烯的摩尔分率为0.043，塔的操作压力为2100kPa，求塔釜温度。 （乙烯精馏塔可近似视为分离关键组分乙烯和乙烷的塔）例题 3-3 已知某气体混合物的组成数据如下。当操作压力 p=2.776MPa时，求此混合物的露点。例题 3-4 有烃类混合物， 正丁烷 20%(摩尔分率 )，正戊烷 50%，正己烷 30%，在压力 1.01MPa，温度 132条件下进行平衡汽化。求汽化率和平衡的汽、液组成。习题 1、某精馏塔的操作压力为101.33kPa ，其进料组成
2、为试求 1）露点进料时进料温度；2）泡点进料时进料温度。习题 2、一烃类蒸汽混合物含有甲烷5% (摩尔分率 ) ，乙烷 10%，丙烷 30%，及异丁烷 55%，求该混合物在 25 时的露点压力，并确定在压力1.013MPa，25下的平衡汽化率。1.00 0.03 0.10 0.65 0.17 0.05 组成（摩尔分率）正辛烷正庚烷正己烷正戊烷正丁烷组分0.9999 0.4208 0.4674 0.1117 xi (e=0.7) 0.9814 0.3774 0.4762 0.1278 xi (e=0.5) 1.0001 0.2484 0.5140 0.2379 yi (e=0.7) 0.59 1
3、.10 2.13 Ki0.3 0.5 0.2 Zi 正己烷正戊烷正丁烷组分1.00 0.15 0.10 0.20 0.15 0.35 0.05 组成总和正丁烷异丁烷丙烷丙烯乙烷甲烷组分6 5 4 3 2 1 序号例题 5-1 某厂裂解气的组成如下， 13.2%氢、37.18%甲烷、30.2%乙烯、9.7%乙烷、8.4%丙烯和1.32%异丁烷。拟用 C4 馏分作吸收剂，从裂解气中回收99%的乙烯。该吸收塔处理的气体量为100kmol/h，操作压力为 4.053MPa，平均操作温度 -14。试计算（ 1）最小液气比；（2）操作液气比为最小液气比的1.5 倍时所需的理论板数；（3）各组分的吸收率和塔
4、顶尾气的数量和组成；（4）塔顶应加入的吸收剂的量。组分进料各组分的量vN+1/kmolh-1吸收因子A 吸收率被吸收量vN+1/kmolh-1塔顶尾气数量vN+1(1-) /kmolh-1组成x% 氢13.2 0 0 0 13.2 34.68 甲烷37.18 0.3449 0.34 12.64 24.54 64.48 乙烯30.2 1.485 0.99 29.9 0.3 0.79 乙烷9.7 2.058 0.9982 9.68 0.02 0.05 丙烯8.4 7.128 1 8.4 0 0 异丁烷1.32 18.43 1 1.32 0 0 求和100 61.94 38.06 100 习题 5-
5、1 已知原料气组成如下，组分CH4C2H6C3H6i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12n-C6H14摩尔分率0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045 拟用不挥发的烃类液体作吸收剂在板式塔中进行吸收，操作压力为1.013MPa，平均操作温度 38，要求 i-C4H10的回收率为 90%。计算：最小液气比；操作液气比为最小液气比的1.1 倍时所需的理论板数；各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成；塔顶应加入的吸收剂的量。查得在 1.013Mpa和 38下各组分的相平衡常数列表如下。组分CH4C2H6C3H6i-C4H10n-C
6、4H10i-C5H12n-C5H12n-C6H14m 17.4 3.75 1.3 0.56 0.4 0.18 0.144 0.056 板式吸收塔计算示意图板式吸收塔计算示意图（自上而下的板序）（自下而上的板序）1nl1nv1l1vnlnv1nl1nvNlNv0v1Nl1Nv1ln1N1nl1nvNlNvnlnv1nl1nv1l1v1v0l1NvNln1N题 5-2 某吸收塔有20 块实际塔板，板效率为20%，在 0.507MPa 下操作，进塔原料气温为32，其组成为甲烷 28.5%、乙烷 15.8%、丙烷 24.0%、正丁烷16.9%、正戊烷14.8%。吸收剂可设为nC8，其中含有在循环中未脱
7、完的正丁烷和正戊烷分别为2%和 5%，流率为原料气的1.104 倍，温度为32。试计算产物的流率和组成。解： 取每小时处理100kmol 原料气为基准，则吸收剂的量应为110.4kmol/h 。假设吸收过程中由于溶解热效应而使平均吸收温度为37。由于现不知总吸收量，无法计算平均的液气比，故暂按求吸收因子进行估算。其计算结果如表5-1 所示。计算以 n-C4 为例。表 5-1 初步估算结果（ 1）组分（2）vN+1（3）l0（ 4）m(37,0.507MPa) 查列线图（5）A （6）（7）v0 (3)/(5) （8）v1（9）lN(2)+(3)-(8) C1C2 C3 n-C4n-C5 n-C
8、8 28.5 15.8 24.0 16.9 14.8 0 100.0 0 0 0 2.21 5.52 102.67 110.4 38.5 8.05 2.81 0.865 0.29 0.0155 0.0287 0.138 0.394 1.26 3.82 71.5 0.0287 0.138 0.394 0.90 1.00 1.00 0 0 0 1.75 1.44 1.44 27.68 13.62 14.55 3.3 1.44 1.44 62.03 0.82 2.18 9.45 15.81 18.88 101.23 148.37 采用平均液气比(L/V) 对吸收液和尾气再进行一次计算，其结果列于表5
9、-2。表 5-2 用平均液气比计算结果结果（1）组分（2）vN+1（3）l0（4）m （5）（6）（ 7）v0 （8）v1（9）lNC1 C2 C3n-C4 n-C5 n-C8 28.5 15.8 24.0 16.9 14.8 0 100.0 0 0 0 2.21 5.52 102.67 110.4 38.5 8.05 2.81 0.865 0.29 0.0155 0.042 0.20 0.57 1.85 5.54 103 0.042 0.20 0.55 0.95 1.0 1.0 0 0 0 1.19 1.0 1.0 27.3 12.64 10.8 2.0 1.0 1.0 54.74 1.20
10、 3.16 13.2 17.11 19.32 101.67 155.66 虽然第二次计算的吸收量与第一次有相当大的距离，但原设定的平均温度尚未进行校核。温度校核可以采用热量衡算方法进行。一般塔顶尾气的温度可取比吸收剂进塔温度高2-8，考虑到本题中规定的吸收温度较高，吸收剂用量也较大，故初设温差为3，即尾气离塔温度为35，然后计算焓值如下表。表 5-3 原料气、尾气及吸收剂的焓值（焓值零点为-129即饱和液体）组分原料气 t0=32尾气 tN=35吸收剂 tN+1=32H H h C1C2 C3 n-C4n-C5 n-C8 13054 23096 31882 41003 50710 79496
11、370702 366100 765254 69454 753120 0 294972013054 23096 31882 41422 51128 80124 354803 292880 343506 82843 51128 80124 1204992 10000 16569 16736 20711 24351 36192 0 0 0 46024 13514 3715392 3895304 mvLN100111 vvvvNNmVL1均0111 vvvvNN1NvH1vH0lh90. 075.19.169 .1690.010111vvvvvNN即10NVmLA均均60.1814.129/81203
12、.62100100/4.129203.621004.110/81.153.321.29.16/3.3)75.19.16(90.09.1611011均均均则一次平均吸收因子础上再算大的，所以，应在此基值，可知吸收量还是很和从初步估算得到的故所以VLhkm olVhkmolLVLhkmolvlvlhkmolvNNN离塔吸收液的热量为2949720-1204992+3895304=5640032kJ/h 离塔吸收液的温度用试差法求取，如表5-4。表 5-4 用试差法求离塔吸收液的温度离塔吸收液组成设 t1=50设 t=60组分h h C1 C2 C3 n-C4n-C5 n-C81.20 3.16 1
13、3.2 17.11 19.32 101.67 155.66 10711 16945 18410 23054 27405 41003 12845 53555 243509 39470 528021 4175632 5408531 12552 17698 19916 24518 28870 43514 15062 56066 263592 418400 55229 4435040 5745469 用插入法求得计算结果如表5-5。表 5-5 各板流率和温度的初步估算原料气n=4 n=3 n=2 n=1 吸收剂Vn Ln(L/V)n V0 -Vn Tn100.0 32 86 155.7 1.811 1
14、4 57 74 141.7 1.92 26 49 64 141.9 1.92 26 42 54.7 119.7 2.19 45.3 37 110.4 32 下面按有效吸收因子法进一步计算。由第一板和第四板的吸收因子利用式算出有效吸收因子 Ae如表于 5-6。表 5-6 有效吸收因子Ae的计算组分m4m1(L/V)4(L/V)1A4A1 AeC1 C2C3 n-C4 n-C5 n-C842.5 10.3 3.96 1.39 0.49 0.036 38.5 8.05 2.81 0.865 0.29 0.0155 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 1.811 2.19 2.
15、19 2.19 2.19 2.19 2.19 0.043 0.1758 0.457 1.303 3.70 50.3 0.056 0.268 0.77 2.49 7.14 139.0 0.044 0.188 0.53 1.69 5.01 83.4 如果把有效吸收因子Ae近似看做有效吸收因子Ae相等，则式（）可导出与式（）形式相同的公式，可由理论板数N 和有效吸收因子Ae算出相对吸收率，进而可求得尾气量和吸收液量。其结果见表5-7。要用这一次求得的流率和上次的温度分布数据，再作一次热量衡算，并用式I、II、III 计算出各板的流率和温度，所得结果如表5-8。与表 5-5 所计算的各板温度和流率比较
16、，差别较小，计算可到此结束。最后计算的尾气和吸收液的数量和组成列表于5-9。NlNlhNlh0111 vvvvNN2526.4510057)3257(74.5410010057)(74.544.11010074.54100,5710540853157454695408531564003250110 11111110414nnN NnN NnnnnnnnNVVttVVVVttVLVVLLVIIIIIICt度）计算各板的流率和温利用公式（5.025.0) 1(1AAANe表 5-7 根据 Ae计算出的尾气及吸收液量组分vN+1l0Aev0v1LNC1C2 C3 n-C4n-C5 n-C8 28.5 15.8 24.0 16.9 14.8 0 100.
