内容发布更新时间 : 2024/6/3 21:05:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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b.EE 溶剂优先被吸附。 c. DC溶刘优先被吸附。

25. 表观吸附量等于零，表明溶质不被吸附对吗？

不一定。表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时，才能代表实际的吸附量，因此 ，不能单纯用表观吸附量等于零看溶质是否被吸附与否。

26. 用两种他分子筛吸附CO2时透过曲线如图所示.试分析哪一种分子筛更好,为什么?

13X分子筛更好，因为13X分子筛的透过曲线更陡，说明吸附负荷曲线也陡，床层利用率高，达到破点的时间长。 27. 吸附剂的选择原则。

a.选择性高；b.比表面积；c.有一定的机械强度；d.有良好的化学稳定性和热稳定性。 28. 吸附过程的优点。

a.选择性高；b.吸附速度快，过程进行的完全；c.常压压操作，操作费用与投资费用少。 29. 吸附过程的缺点。

a.吸附溶量小、吸附剂用量大，设备比较庞大；b.吸附剂的运输、装料、卸料较困难；c.吸附剂不容易找到，吸附理论不完善。 30. 吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？

a.外扩散组份穿过气膜或淮膜 到固体表面；b.内扩散组份进入内孔道； c.吸附；d.脱附；e.内反扩散组份内孔道来到外表面； f.外反扩散组份穿孔过气膜或液腊到气相主体流。

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第四部分 计算题

1. 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。 解：a.求混合物在25℃时的露点压力

设p=1MPa=101.3kPa，由t=25℃查图2-1a得：

K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2

y0.050.100.300.55??xi??i?????0.2129?1

Ki165278.13.2选异丁烷为参考组分，则

K4?KG??xi?3.2?0.2129?0.6813

由K4?0.6813和t=25℃查图2-1a得p=650kPa：

K1=28，K2=5.35， K3=1.7， K4=0.681 y0.050.100.300.55??xi??i?????1.003?1

Ki285.351.70.681故混合物在25℃时的露点压力为650kPa。 b.求混合物在25℃时的泡点压力

设p=1MPa=101.3kPa，由t=25℃查图2-1a得：

K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2

??yi??Kixi?165?0.05?27?0.10?8.1?0.30?3.2?0.55?15.14?1

选异丁烷为参考组分，则 K3.2K4?G??0.2114

?yi15.14由K4?0.2114和t=25℃查图2-1a得p=2800kPa：

K1=6.1，K2=1.37， K3=0.44， K4=0.2114

??yi??Kixi?6.1?0.05?1.37?0.10?0.44?0.30?0.2114?0.55?0.6903?1

K4?KG0.2114??0.306 ?yi0.6903由K4?0.306和t=25℃查图2-1a得p=1550kPa：

K1=11.0，K2=2.2， K3=0.70， K4=0.306

??yi??Kixi?11.0?0.05?2.2?0.10?0.7?0.30?0.306?0.55?1.148?1

K0.306K4?G??0.27

?yi1.14817

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由K4?0.27和t=25℃查图2-1a得p=1800kPa：

K1=9.6，K2=1.9， K3=0.62， K4=0.27

??yi??Kixi?9.6?0.05?1.9?0.10?0.62?0.30?0.27?0.55?1.004?1

则混合物在25℃时的泡点压力为1800kPa。 c.t=25℃，p=1MPa=101.3kPa

K1=165，K2=27， K3=8.1， K4=3.2 z0.050.100.300.55?i?????0.2129?1 Ki165278.13.2?Kizi?165?0.05?27?0.10?8.1?0.30?3.2?0.55?15.14?1

故在t=25℃，p=1MPa大气压时的气相分率等于1。

2. 某混合物含丙烷a.0.451（摩尔分数），异丁烷b.0.183，正丁烷c.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。

解：设?=0.5，由t=94℃，p=2.41MPa=2410kPa，K1=1.42，K2=0.86，K3=0.72得： z0.4510.1830.366?i????1.039?1 Ki1.420.860.72?Kizi?1.42?0.451?0.86?0.183?0.72?0.366?1.061?1

故混合物处于两相区，可进行闪蒸计算。

Z(k?1)F(?)??(yi?xi)??ii?0

1??(ki?1)F(?)?0.451(1.42?1)0.183(0.86?1)0.366(0.72?1)???0.0098

1?0.5(1.42?1)1?0.5(0.86?1)1?0.5(0.72?1)F?(?)????1??(ki?1)?2Zi(ki?1)2??0.451(1.42?1)21?0.5(1.42?1)2?0.183(0.86?1)21?0.5(0.86?1)2?0.366(0.72?1)21?0.5(0.72?1)2??0.1043

?k?1??k?F(?)?F(?)0.0098?0.5??0.594F?(?)?0.1044

0.451(1.42?1)0.183(0.86?1)0.366(0.72?1)???0.0007?01?0.594(1.42?1)1?0.594(0.86?1)1?0.594(0.72?1)

zi， yi?kixi得

1??(ki?1)故?=0.594。由xi?x1?0.4510.183?0.361；x2??0.200；

1?0.594(1.42?1)1?0.594(0.86?1)x3?1?x1?x2?1?0.361?0.2?0.439；或x3?0.366?0.439

1?0.594(0.72?1)y1?1.42?0.361?0.513；y2?0.86?0.2?0.172；y3?0.72?0.439?0.315

或y3?1?y1?y2?1?0.513?0.172?0.315

3. 已知某乙烷塔，塔操作压力为28.8标准大气压，塔顶采用全凝器，并经分析得塔顶产品

组成为

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组 分 甲烷a. 乙烷b. 丙烷c. 异丁烷d. 总合

组成xiD 1.48 88 10.16 0.36 100%（摩尔分数） 求塔顶温度。

解：设t=20℃，p=28.8MPa=2917kPa，由查图2-1a得：

K1=5.4，K2=1.2， K3=0.37， K4=0.18

??xy0.01480.880.10160.0036i??iK?????1.031?1i5.41.20.370.18

选乙烷为参考组分，则

K2?KG??xi?1.031?1.2?1.24

由K2?1.24和p=2917kPa，查图2-1a得t=22℃：

K1=5.6，K2=1.24， K3=0.38， K4=0.19

??xy0.01480.880.10160.0036i??iK?5.6?1.24?0.38?0.19?0.999?1i 故塔顶温度为22℃。

4. 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 正辛烷组成（摩尔分数）0.05 0.17 0.65 0.10 0.03 试求：①露点进料的进料温度。

②泡点进料的进料温度。

解：①露点进料的进料温度

设t=20℃，p=0.1MPa=100kPa，由查图2-1a得：

K1=2.1，K2=0.56， K3=0.17， K4=0.055，K5=0.017

??xy0.050.170.650.100.K??0.56?0.17?0.055?03i??i0.017?7.734?1i2.1 选正己烷为参考组分，则

K3?KG??xi?7.734?0.17?1.315

由K2?1.315和p=100kPa，查图2-1a得t=78℃：

K1=9.5，K2=3.2， K3=1.315， K4=0.56，K5=0.25

??x??yi0.050.170.650.K?9.5?3.2?1.315?100.56?0.03i0.25?0.851?1i?

K3?KG??xi0.851?1.315?1.119

由K2?1.119和p=100kPa，查图2-1a得t=74℃：

K1=8.5，K2=2.9， K3=1.119， K4=0.48，K5=0.20

??xy0.050.170.650.100.03i??iK???.119?0.48?0.20?1.003?1

i8.52.91故露点进料的进料温度为74℃。 ②泡点进料的进料温度

设t=20℃，p=0.1MPa=100kPa，由查图2-1a得：

K1=2.1，K2=0.56， K3=0.17， K4=0.055，K5=0.017

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总合 1.00 建筑

??yi??Kixi?2.1?0.05?0.56?0.17?0.17?0.65?0.055?0.1?0.017?0.03?0.317?1

K3?KG0.17??0.54?yi0.317

由K3?0.54和p=100kPa，查图2-1a得t=50℃：

K1=5.2，K2=1.6， K3=0.54， K4=0.21，K5=0.085

??yi??Kixi?5.2?0.05?1.6?0.17?0.54?0.65?0.21?0.1?0.085?0.03?0.907?1

K3?KG0.54??0.60?yi0.907

由K3?0.60和p=100kPa，查图2-1a得t=54℃：

K1=5.5，K2=1.76， K3=0.60， K4=0.25，K5=0.095

??yi??Kixi?5.5?0.05?1.76?0.17?0.6?0.65?0.25?0.1?0.095?0.03?0.992?1 故泡点进料的进料温度为54℃。

5. 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% Ki 1 H2 33.8 / 2 CH4 5.8 1.7 3 C2H4 33.2 0.28 4 C2H6 25.7 0.18 5 C3H6 0.50 0.033 6 C3H8 0.20 0.022 7 C4 0.70 0.004 解： 取100Kmol进料为基准，选取甲烷为轻关键组分，乙烯为重关键组分。

按清晰分割的概念，组分1为轻组分，全部从塔顶馏出液在采出，组分4、5、6、7为重组分，全部从塔釜液中采出。

由于甲烷的蒸出率为98%

D2?5.8?0.98?5.684Kmol； B2?5.8?5.684?0.116Kmol 乙烯的回收率为96%

B3?33.2?0.96?31.872Kmol；D3?33.2?31.872?1.328Kmol D?D1?D2?D3?33.8?5.684?1.328?40.812Kmol

B?F?D?100?40.812?59.188Kmol

或B??Bi?0.116?31.872?25.7?0.50?0.30?0.70?59.188Kmol

i?27x1D?x3D?x2B?x4B?x6B?D1D33.85.684??0.828x2D?2??0.139D40.812D40.812； D31.328??0.033D40.812

BB20.11631.872??0.002x3B?3??0.538B59.188B59.188； BB425.700.50??0.434x5B?5??0.008B59.188B59.188；B6B0.300.70??0.005x7B?7??0.012B59.188B59.188；

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