分离工程课后习题答案概要

Lastupdatedat10:00amon25thDecember2020分离工程课后习题 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 概要第一章列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M，式中C为溶解盐的浓度，g/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐g/cm3的海水中制取纯水，M=，操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa?答：渗透压π=RTC/M＝×298×=。所以反渗透膜两侧的最小压差应为。9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示在所附简图中。求：总变更量数Nv;有关变更量的独立方程数Nc；设计变量数Ni;固定和可调设计变量数Nx,Na；对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 哪些变量？思路1：3股物流均视为单相物流，总变量数Nv=3(C+2)=3c+6独立方程数Nc物料衡算式C个热量衡算式1个相平衡组成关系式C个1个平衡温度等式1个平衡压力等式共2C+3个故设计变量Ni=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3固定设计变量Nx＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个可调设计变量Na＝0解：Nv=3(c+2)Nc物c能1相c内在(P，T)2Nc=2c+3Ni=Nv–Nc=c+3Nxu=(c+2)+1=c+3Nau=c+3–(c+3)=0思路2：输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2)独立方程数Nc：物料衡算式C个，热量衡算式1个,共C+1个设计变量数Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个可调设计变量Na：有011.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求：设计变更量数是多少？如果有，请指出哪些附加变量需要规定？解：Nxu进料c+2压力9c+11=7+11=18Nau串级单元1传热1合计2NVU=Nxu+Nau=20附加变量：总理论板数。16.采用单个精馏塔分离一个三组分混合物为三个产品(见附图),试问图中所注设计变量能否使问题有唯一解如果不,你认为还应规定哪个(些)设计变量解:NXU进料c+2压力40+1+1c+44=47Nau3+1+1+2=7Nvu=54设计变量：回流比，馏出液流率。第二章4.一液体混合物的组成为：苯；甲苯；对二甲苯(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式的平衡温度和汽相组成。假设为完全理想系。解1：(1)平衡常数法：设T=368K用安托尼公式得：；；由式(2-36)得：；；；；；由于>，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：可得重复上述步骤：；；；；；在温度为时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯、甲苯、对二甲苯。(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：；；组分i苯(1)甲苯(2)对二甲苯(3)解2：(1)平衡常数法。假设为完全理想系。设t=95℃苯：；甲苯：；对二甲苯：；；选苯为参考组分：；解得T2=℃；；==故泡点温度为℃，且；；(2)相对挥发度法设t=95℃，同上求得=，=，=，，故泡点温度为95℃，且；；11.组成为60%(mol)苯，25%甲苯和15%对二甲苯的100kmol液体混合物，在和100℃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下苯：甲苯：对二甲苯：计算混合组分的泡点TBTB=计算混合组分的露点TDTD=此时：x1=，x2=，x3=，L=；y1=，y2=，y3=，V=。12.用图中所示系统冷却反应器出来的物料，并从较重烃中分离轻质气体。计算离开闪蒸罐的蒸汽组成和流率。从反应器出来的物料温度811K，组成如下表。闪蒸罐操作条件下各组分的K值：氢-80；甲烷-10；苯；甲苯组分流率，mol/h氢200甲烷200苯50甲苯10解：以氢为1，甲烷为2，苯为3，甲苯为4。总进料量为F=460kmol/h，，，，又K1=80，K2=10，K3=，K4=由式(2-72)试差可得：Ψ=，由式(2-68)计算得：y1=，y2=，y3=，y4=；V=h。14.在下，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将此混合物在下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸温度，两相的组成。解：⑴因为各组分都是烷烃，所以汽、液相均可看成理想溶液，KI只取决于温度和压力，可使用烃类的P-T-K图。泡点温度计算得：TB=86℃。露点温度计算得：TD=100℃。⑵由式(2-76)求T的初值为93℃，查图求KI组分正己烷正庚烷正辛烷ziKi所以闪蒸温度为93℃。由式(2-77)、(2-68)计算得：xC6=，xC7=，xC8=yC6=，yC7=，yC8=所以液相中含正己烷%，正庚烷%，正辛烷%；汽相中含正己烷%，正庚烷%，正辛烷%。第三章12.在压力下氯仿(1)-甲醇(2)系统的NRTL参数为：=mol，=mol，=。试确定共沸温度和共沸组成。安托尼方程(：Pa；T：K)氯仿：甲醇：解：设T为℃则==由，=========-===求得=====设T为60℃则==-===设T为56℃则==-===当-=时求得=====某1、2两组分构成二元系，活度系数方程为，，端值常数与温度的关系：A=(T，K)蒸汽压方程为(P：kPa：T：K)假设汽相是理想气体，试问时①系统是否形成共沸物②共沸温度是多少解：设T为350K则A=；=kPa；=kPa因为在恒沸点由得解得：==；=；=P==kPa设T为340K则A=；=kPa；=kPa由；解得：===；=；=P==kPa设T为352K则A=；=kPa；=kPa由；===；=；=P==kPa说明系统形成共沸物，其共沸温度为352K。判断，而=，=，且，故形成最低沸点恒沸物，恒沸物温度为。第四章1.某原料气组成如下：组分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12n-C6H14y0(摩尔分率)先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为38℃，压力为，如果要求将i-C4H10回收90%。试求：为完成此吸收任务所需的最小液气比。操作液气比为组小液气比的倍时，为完成此吸收任务所需理论板数。各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。求塔底的吸收液量解：(1)最小液气比的计算：在最小液气比下N=∞，A关=关==(2)理论板数的计算：操作液气比=尾气的数量和组成计算：非关键组分的吸收率被吸收的量为，塔顶尾气数量塔顶组成按上述各式计算，将结果列于下表组分Kmol/hKiCH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12n-C6H14合计---(4)塔底的吸收量塔内气体平均流率：Kmol/h塔内液体平均流率：而，即100+=+联立求解得=h.=h解2：由题意知，i-C4H10为关键组分由P=，t平=38℃查得K关=(P-T-K图)(1)在最小液气比下N=∞，A关=中关===(2)=所以理论板数为(3)它组分吸收率公式，计算结果如下：组分进料量相平衡常数Ki被吸收量塔顶尾气数量组成CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-C5H12n-C5H12n-C6H14合计---以CH4为例：==V1(CH4)=(1-)VN+1==塔内气体平均流率：Kmol/h塔内液体平均流率：L=由==h