化工分离过程_课后答案 刘家祺

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                  分离工程习题
                      第一章
1. 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0.035 g/cm3的海水中制取纯水,M=31.5,操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa?9417号台风
答:渗透压π=RTC/M=8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。
    所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa
9.假定有一绝热平衡闪蒸过程,所有变量表示在所附简图中。求:
(1) 总变更量数Nv;
(2) 有关变更量的独立方程数Nc;
(3) 设计变量数Ni;
(4) 固定和可调设计变量数Nx , Na;
(5) 对典型的绝热闪蒸过程,你将推荐规定哪些变量?
肺脓疡
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:
(1) Nv = 3 ( c+2 )
(2) 胆碱氧化酶Nc  物              c
无缝钢轨
          能              1
          相              c
          内在(P,T)    2
            Nc = 2c+3
(3) Ni = Nv – Nc = c+3
(4) Nxu =  ( c+2 )+1 = c+3
(5) Nau =  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0
11.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图,求:
(1) 设计变更量数是多少?
(2) 如果有,请指出哪些附加变量需要规定?
解:  Nxu 进料      c+2
压力      9
c+11=7+11=18
Nau    串级单元    1
    传热        1
      合计        2
NVU = 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+1
                          c+44 = 47
Nau      3+1+1+2 = 7
Nvu = 54
设计变量:回流比,馏出液流率。
                            第二章2002年诺贝尔化学奖
4.一液体混合物的组成为:苯0.50;甲苯0.25;对二甲苯0.25(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。
1中国旱情:
(1)平衡常数法:
        设T=368K
        用安托尼公式得:
            ;  ;
        由式(2-36)得:
            ;  ;
            ;  ;  ;
        由于>1.001,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:

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