化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,.）第1章蒸馏1.已知含苯（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。t（℃）859095100105x解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据，由于总压，P1-1查例附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽**压Pt-x可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡)/(P，则由P=99kPaxAB***=(P-P-P)BAB．图数据。以t=℃为例x=（99-40）/（）=同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x=时，相应的温度为92℃2.正戊烷（CH）和正己烷（CH）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P=下该溶液的平衡数据。145612温度CHKCH125饱和蒸汽压(kPa)146解：根据附表数据得出相同温度下CH（A）和CH（B）的饱和蒸汽压=℃141256*时P以t=℃时为例，当t==查得P得到其他温度下A?B的饱和蒸汽B*A压如下表t(℃)248251279289(kPa)P利用拉乌尔定律计算平衡数据*A平衡液相组成以℃时为例)-Pt=℃时x=(P-P)/(P当=（）/（）=1***BAB平衡气相组成以℃为例x/P=×1/=1℃时当t=y=P同理得出其他温度下平衡气液*A相组成列表如下t(℃)279289x10y10根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2的结果相比较。解：①计算平均相对挥发度计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α=P：/Pt(℃)**BAα--------取℃和279℃时的α值做平均α=（+）/2=②按习题2的x数据计算平衡m气相组成y的值当x=时，y=×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃)279289αx10y10曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y'4.在常压下将某原料液组成为（易挥发组分的摩尔）的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏，若汽化率为1/3，试求两种情况下的斧液和馏出液组成。假设在操作范围内气液平衡关系可表示为y=+解：①简单蒸馏dx/(y-x)以及气液平衡关系y=+由ln(W/F)=∫dx/=[∵汽化率1-qxxFx=1/3则q=2/3即W/F=2/3得ln(W/F)=∫∴ln(2/3)=[解得xFx=代入平衡关系式y=+得y=②平衡蒸馏由物料衡算Fx=Wx+DyD+W=F将W/F=2/3代入得到Fx=2x/3+y/3代入平衡关系式得x=再次代入平衡关系式得y=F5.在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四硫化碳所组成的混合液。已知原料液流量F为4000kg/h，组成x为（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成x不大于，馏出液回收率为88％。试求馏出液的流量和组分，分别以摩尔流量和摩WF尔分率表示。解：馏出回收率=Dx/Fx=88％得馏出液的质量流量Dx=Fx88％=4000FD××=1056kg/h结合物料衡算Fx=Wx+DxD+W=F得x=馏FDDFWD出液的摩尔流量1056/(76×=h以摩尔分率表示馏出液组成x=76)/[76)+154)]D=试求以下各种进料的溶液，在常压操作的连续精馏塔中分离喊甲醇与说.6（均为摩尔分率）6.）饱和蒸汽进料。）泡点进料；（31）进料温度40℃；（2值。（状况下的q水溶液的平衡数据列于本题附表中。常压下甲醇-温度t液相中甲醇的气相中甲醇的温度t液相中甲醇的气相中甲醇的℃摩尔分率摩尔分率℃摩尔分率摩尔分率100解：（1）进料温度40℃℃时，甲醇的汽化潜热r=825kJ/kg水蒸汽的汽化潜热r=1kg℃时，甲醇的比热C=(kg·℃)水蒸汽的比热C=(kg·℃)查附2V1V2表给出数据当x=时，平衡温度t=℃∴40℃进料为冷液体进料A即将1mol进料变成饱和蒸汽所需热量包括两部分一部分是将40℃冷液体变成饱和液体的热量Q，二是将℃饱和液体变成气体所需要的汽化潜热Q，即q=（Q+Q）/Q=1+（Q/Q）Q=×321221221××（）=kgQ18=kJ/kg××32+××=82512．∴q=1+（Q/Q）=（2）泡点进料21泡点进料即为饱和液体进料∴q=1（3）饱和蒸汽进料q=07.对习题6中的溶液，若原料