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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。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0.035g/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
2、差应为多少kPa?答:渗透压π=RTC/M＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。因此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;V,yi,Tv,Pv（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?FziTFV-2PFL,xi,TL,PL习题5附图资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系
3、改正或者删除。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）Nc物c能1相c内在(P,T)2Nc=2c+3（3）Ni=Nv–Nc=c+3（4）Nxu=(c+2)+1=c+3资料内容仅供您学习参考，如有不当或
4、者侵权，请联系改正或者删除。（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,因此总变量数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:（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9c+11=7+11=18Nau串级单
5、元1传热1合计2NVU=Nxu+Nau=20塔顶产物进料，227K，2068kPa组分Kmol/h9N21.0C154.4C267.6C3141.1C454.7C556.0C633.32塔底产物习题6附图附加变量: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?资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。解:NXU进料c+2压力40+1+1c+44=47Nau3+1+1
6、+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。解1:(1)平衡常数法:设T=368K用安托尼公式得:P1s156.24kPa;P2s63.28kPa;P3s26.88kPa由式(2-36)得:K11.562;K20.633y10.781;y20.158;;K30.269y30.067;yi1.006由于yi
7、>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:资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。K1'K11.553可得T'367.78Kyi重复上述步骤:K1'1.553;K2'0.6284;K3'0.2667y1'0.7765;y2'0.1511;y3'0.066675;yi1.0003在温度为367.78K时,存在与之平衡的汽相,组成为:苯0.7765、甲苯0.1511、对二甲苯0.066675。(2)用相对挥发度法:设温度为368K,取对二
8、甲苯为相对组分。计算相对挥发度的:135.807;232.353;331.000组分i苯(1)甲苯(2)对二甲苯(3)xi0.500.250.251.000ij5.8072.3531.000ijxi2.90350.58830.25003.7418ijxi0.77600.15720.06681.0000ijxi解2:(1)平衡常数法。假设为完全理想系。设t=95℃苯:lnP1s20.79362788.5/(95273.1552.36)11.96;P1s1.569105Pa甲苯:lnP2s20.90
