第六章习题
1）苯酚（C6H5OH）（A）和对甲酚（C6H4（CH3）OH）（B）的饱和蒸汽压数据为：
温度
℃苯酚蒸汽压
kPa
对甲酚蒸汽压
kPa
温度
℃
苯酚蒸汽压
kPa
对甲酚蒸汽
压 kPa
试按总压P=75mmHg（绝压）计算该物系的“t—x—y”数据。此物系为理想物系。
t0C p A0kPa p B0kPa x A x B
2）承第1题，利用各组数据，计算
①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi，取各αi的算术平均值α，算出α对αi的最大相对误差。
②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系，算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。
t0C
t0C
x i0
y i0最大误差=
3）已知乙苯（A）与苯乙烯（B）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得：
式中p0的单位是mmHg，T的单位是K。
问：总压为60mmHg（绝压）时，A与B的沸点各为多少℃在上述总压和65℃时，该物系可视为理想物系。此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率
4）苯（A）和甲苯（B）混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为
式中p0的单位是mmHg，t的单位是℃。
试计算总压为850mmHg（绝压）下含苯25%（摩尔百分率）的该物系混合液的泡点。
5）试计算总压为760mmHg（绝压）下，含苯、甲苯（摩尔分率）的混合蒸汽的露点。若令该二元物系降温至露点以下3℃，求平衡的汽、液相摩尔之比。
6）有一苯（A）、甲苯（B）、空气（C）的混合气体，其中空气占2%，苯与甲苯浓度相等（均指摩尔百分数），气体压强为760mmHg（绝压）。若维持压强不变，令此三元物系降温至95℃，求所得平衡汽相的组成。A、B组分均服
从拉乌尔定律。已知95℃时，。
设X A
算得的X‘A
7）常压下将含苯（A）60%，甲苯（B）40%（均指摩尔百分数）的混合液闪蒸（即平衡蒸馏），得平衡汽、液相，汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率（1-q）为。物系相对挥发度α=，试求：闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。
若改用简单蒸馏，令残液浓度与闪蒸的液相浓度相同，问：馏出物中苯的平均浓度为多少
提示：若原料液、平衡液、汽相中A的摩尔分率分别以x f、x、y表示，则存在如下关系：。
8）某二元物系，原料液浓度x f=，连续精馏分离得塔顶产品浓度x D=。已知塔顶产品中易挥发组分回收率η=，求塔底产品浓度x w。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。
9）某二元混合液含易挥发组分，泡点进料，经连续精馏塔分离，塔顶产品浓度x D=，塔底产品浓度x w=（均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设。试计算塔顶产品的采出率D/F。
若回流比R=，泡点回流，写出精馏段与提馏段操作线方程。
10）某二元混合物含易挥发组分，以热状态参数q=的汽、液混合物状态进入连续精馏塔进行分离。进料量为h，塔顶产品浓度x D=，塔底产品浓度x w=。若回流比R=，泡点回流，提馏段L’/V’为多少试计算塔顶全凝器的蒸汽冷凝量及蒸馏釜的蒸发量。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。
11）用常压精馏塔连续分离苯和甲苯混合液。进料中苯的摩尔分率为。操作条件下苯的汽化潜热为355kJ/kg。试求以下各种情况下的q值：①进料温度为25℃；②℃的液体进料；③℃的蒸汽进料。
苯～甲苯体系在常压下的部分汽液平衡数据如下：
温度t，℃
液相组成，x
汽相组成，y
解：①原料液的汽化潜热
r m= 380kJ/(1kg/78kg/mol)＋
= 8892＋22862 = 31754 kJ/mol
由附表可知 x f = 时，液体的泡点为℃，则
平均温度℃= K
查教材附录得℃下苯和甲苯的比热为(kg K)，
故原料液的比热为：C p = 78＋92
= kJ/(kmol K)
∴
②属饱和液体进料q2 = 1
③属饱和蒸汽进料q3 = 0。
12）已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料，操作线方程分别如下：
精馏线
提馏线
试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。
解：由精馏线得：，R =
由提馏线得：，x D = ≈
提馏线斜率，得 F =
提馏线截距，，得 x W =
由 Fx F = Dx D＋Wx W得：
=
13）用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物，进料量为100kmol/h，进料中甲醇的摩尔分率为，以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲醇含量为，塔釜产品中甲醇含量为。试求：①该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比；②塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。
解：①Fx f = Dx D＋(F－D)x W
kmol/h
V = F = 100 kmol/h
由 V = (R+1)D 得
②塔顶全凝器蒸汽冷凝量
V = 100 kmol/h
14）以连续精馏分离正庚烷（A）与正辛烷（B）。已知相对挥发度α=，原料液浓度Z f=（正庚烷的摩尔分率，下同），塔顶产品浓度x D=，加料热状态q=，馏出产品的采出率D/F=。在确定回流比时，取。设泡点回流。试写出精馏段与提馏段操作线方程。
15）承第14题，按最佳加料板位置加料，试用作图法求总理论板数，并指明加料板的序号。
解：又作图知，总理论板数为块，第7块为加料板。（图略）
16）承第14题，试用逐板计算法计算离开塔顶第2块塔板的液体浓度x2。
解：
