第四部分 计算题
1. 已知某物料组成为:Z1=1/3,Z2=1/3,Z3=1/3,相对挥发度α11=1,α21=2,α31=3,并且知道组分1的相平衡常数K1与温度的关系为:lnK1=8.294-3.3×103/T,求此物料的泡点和露点 。
2. 以烃类蒸汽混合物含有甲烷a.5%,乙烷b.10%,丙烷c.30%及异丁烷d.55%。试求混合物在25℃时的露点压力与泡点压力,并确定在t=25℃,p=1MPa大气压时的气相分率。
3. 某混合物含丙烷0.451(摩尔分数),异丁烷0.183,正丁烷0.366,在t=94℃和p=2.41MPa下进行闪蒸,试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。已知K1=1.42,K2=0.86,K3=0.72。
4. 苯-甲苯的混合料液,组成为苯xF1=0.4,甲苯xF2=0.6(摩尔分率),在闪蒸塔中进行平衡蒸馏,闪蒸塔压力为常压,温度为100 0C,试求闪蒸后的汽化率及汽液相组成。苯和甲苯的蒸汽压为Ps1,Ps2,可按下式计算:
slgp1s?6.89740?1206.350/(t?220.237)lgp2?6.95334?1343.943/(t?219.377)5. 已知某乙烷塔,操作压力为28.8大气压,塔顶采用全凝器,已知塔顶产品组成如下:
组分 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 总和
组成 1.48 88 10.16 0.36 100%(摩尔分数) 求塔顶温度。
6. 某精馏塔的操作压力为0.1Mpa,其进料组成为
组 分 正丁烷 正戊烷 正己烷 正庚烷 正辛烷 总合 组成(摩尔分数)0.05 0.17 0.65 0.10 0.03 1.00 试求:①露点进料的进料温度。 ②泡点进料的进料温度。
7. 某-气体混合物,组成为甲烷0.0977%,乙烯85.76%,乙烷13.92%,丙烯0.2003%(摩尔分率),该混合物在压力2.33 MPa和温度-18 0C下,用盐水进行部分冷凝,求冷凝的汽化率及汽液相组成。
8. 已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示,要求甲烷的蒸出率为98%,乙烯的回收率为96%,试分别按清晰分割和不
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清晰分割方法计算馏出液和釜液的组成,并比较两种计算结果。
序 号 组 分 xiF/摩尔% 1 H2 33.8 2 CH4 5.8 3 C2H4 33.2 4 C2H6 25.7 5 C3H6 0.50 6 C3H8 0.20 7 C4 0.70 9. 将芳烃混合物加入精馏塔分离,其组成为:苯xF1=0.35,甲苯xF2=0.30,二甲苯xF1=0.2,异丙基苯xF4=0.15,工艺要求苯在塔顶产品中的收率为0.98,甲苯在塔釜产品中收率为0.96。操作条件下各组分相对挥发度为α1=2.25,α2=1.00,α3=0.33,α4=0.2,试用清晰分割法估算两端产品组成。
10. 苯、甲苯及二甲苯三元物系的常压精馏,已知泡点进料,q=1,回流比R=2,苯和甲苯分别为轻、重关键组分,进料、塔顶和塔釜组成及平均α见下表。 组分 苯 甲苯 二甲苯 Zi 0.6 0.3 0.1 xD,i 0.995 0.005 - xW,i 0.005 0.744 0.251 α 5.75 2.33 1.00 试用简捷法计算理论塔板数N及进料位置。
11. 用苯酚作萃取剂分离甲苯-甲基环己烷混合物,泡点进料,进料中xF1= xF2 =0.5(mol分率),要求塔釜回收95%的甲苯,塔釜甲苯脱溶剂浓度为99%(mol分率)。已知塔顶为全凝器,萃取剂:进料量=3.3:1(mol比),萃取剂为循环溶剂,含甲苯0.9%,塔顶馏出物中苯酚含量低于0.2%,提馏段液气比为1.8,溶剂中甲苯全部进入塔釜,求塔顶、塔釜组成以及精馏段和提馏段的萃取剂浓度。 12. 某二元溶液组分,A、B活度系数