分离工程第三章作业

1第七组组长：罗彬彬组员：符娇杨智玉连荣坤卢赞明刘棋2.在连续精馏塔中，分离下表所示的液体混合物。操作压力为2780.0kPa、加料量为100kmol／h。若要求馏出液中回收进料中91.1％乙烷，釜液中回收进料中93.7％的丙烯，试用清晰分割估算馏出液流量及各组分在两产品中的组成。序号123456组分甲烷乙烷丙烯丙烷异丁烷正丁烷xi0.050.350.150.200.150.10ih10.952.5910.8840.4220.296解：dLK=100*0.35*0.911=31.885kmolwLK=100*0.35*(1-0.911)=3.115kmolwHK=100*0.15*0.937=14.055kmoldHK=100*0.15*(1-0.937)=0.945kmol根据以上数据，以及按照清晰分割得出如下表格：4.某精馏塔进料中含n-C6o0.33，n-C7o0.33，n-C8o0.34。要求馏出液中n-C7o含量不大于0.011，釜液中n-C6o含量不大于0.015（以上均为摩尔分数）。若进料流率为100kmol/h。说明什么是关键组分，什么是非关键组分，按清晰分割预算馏出液及塔釜液流量及组成。解：是非关键组分。是关键组分，和080607CnCnCn根据清晰分割，给如下表格：编号组分进料馏出液di釜液wi106Cn3333-0.015W0.015W207Cn330.011D33-0.011D308Cn34034∑100DW根据以上表格的数据，得到D+W=100，33-0.015W+0.011D=D编号组分进料馏出液di釜液wi1甲烷5502乙烷3531.8853.1153丙烯150.94514.0554丙烷200205异丁烷150156正丁烷10010∑10037.8362.172解得：D=32.341kmolW=67.659kmol所以上面的表格经计算为：编号组分进料馏出液dixi，D釜液wixi，W106Cn3331.9850.9891.0150.015207Cn330.3560.01132.6440.482308Cn3400340.503∑10032.341167.65915.拟以水为溶剂对醋酸甲酯（1）—甲醇（2）溶液进行萃取精馏分离，已知料液的65.01Fx，此三元系中各组分的端值常数为：8289.0;9464.0;0293.122112sAAA8881.1;9934.2;5066.0112sssAAA试问当全塔萃取剂浓度为6.0sx时，水能作为该体系的萃取剂吗？若当全塔萃取剂浓度为8.0sx时，其萃取效果可提高多少？除萃取剂的浓度外，影响萃取效果的因素有那些？解：溶液的性质和浓度有关影响萃取效果的还与原效果提高了时，同理，当时，当%27.51%1002356.54611.3-2356.52356.5)(8.04611.3)(2416.1)]21([)(ln6.065.035.065.065.066775.0)(2198785.0)(2144075.2)(218.06.0'1'12'2'1211'122'22112'1211'1SSSSSSSSSSSSSSxxAAAxxxxxxAAAAAAAAA36.某1、2两组分构成二元系，活度系数方程为221lnAx，212lnAx，端值常数与温度的关系：A=1.7884-4.2510-3T(T，K)蒸汽压方程为：TPS40500826.16ln1，TPS40503526.16ln2(P：kPa：T：K)假设汽相是理想气体，试问99.75Kpa时：（1）系统是否形成共沸物？（2）共沸温度是多少？解：物。也即系统可以形成共沸使得个理，可得，至少存在一根据连续函数的介值定综上，可得的连续函数，设是因为，则时当，则时当1)(,572.0)1(,055.1)0(),(572.067.1303351.175.9913351.12890.01)79.33521025.47884.1(ln10ln67.1308727.4352.7940503526.16T40503526.16lnK79.352T40500826.1675.99lnln75.99,0,1.055.175.991147.763820.110ln3820.13235.01)68.3441025.47884.1(ln147.763327.4344.6840500826.16T40500826.16lnK68.344T40503526.1675.99lnln75.99,1,0.)1(11112112022011121232110102010121022011122212310101020221xfxffxfxPPkPaPPTPkPaPPxxPPkPaPPTPkPaPPxx27.0)21)(1025.47884.1(lnln1)21)(1025.47884.1(])1[()(ln27.0)40500826.16(40503526.16ln)2(130102210220111321212122210102xTPPPPxTxxAxxATTPP也即，则有在恒沸点处，有4先假设一个T，求出x1，再求出，x2、γ1、γ2、01P、02P，再带入02220111PxPxP，验算是否为99.75kPa。以下是用excel做出来的结果：温度P33076.9123370533179.5882582133282.3233633133385.1162206333487.9650116433590.8674778733693.8208604633796.8218310733899.86641284由上表可得，共沸温度是介于337和338。同样用excel计算，得出当T=337.962时，P=99.74997551，故共沸温度为T=337.962