传质分离过程课后习题答案

第一章 绪论 略第二章习题1. 计算在和下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当 x1 = 、x2 =、x3 =时的 K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的 wilson 方程参数（单位： J/mol ）： λ12－λ11=－； λ12－λ22=λ23－λ22=； λ23－λ33=－λ13－λ11=； λ13－λ33=－在 T = K 时液相摩尔体积（m3/kmol）为： =×10 -3 ； =×10 -3 ； =×10 -3 安托尼公式为（ps：Pa ； T：K ）： 苯：1n =（）；甲苯：1n =（）； 对 -二甲苯：1n = （）；解：由 Wilson 方程得： Λ12=exp[-(λ12-λ11)/RT] =×exp[-/×]= Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32= lnγ1=1-ln(Λ12X2+Λ13X3)-[]=γ1=同理,γ2=; γ3= lnP1S= lnP2S= lnP3S= 作为理想气体实际溶液, K1==, K2=, K3= 若完全为理想系, K1== K2= K3= 2. 在 361K 和下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷%。用 R-K 方程计算 和 Ki 值。解：a11== dm6 mol-2a22==MPadm6mol-2 b1==dm3mol-1 b2==dm3mol-1其中 Tc1=, Pc1= Tc2=, Pc2= 均为查表所得。 a12=√a11a22=dm6mol-2液相： a＝a11x12+2a12x1x2+a22x22 =×+2×××+× = b=b1x1+b2x2=×+×= 由 R－K 方程： P=RT/(V-b)-a/[(V+b)]＝－ 解得 Vml= ln=ln[V/(V-b)]+[bi/(V-b)]-2Σyiaij/*ln[(V+b)/V]+abi/{ [ln[(V+b)/V]-[b/(V+b)] }-ln(PV/RT)ln=ln+－ ×ln()+ ×[ln() －]-ln = = 同理 ln＝，= 汽相：a ＝ ×+2×××+× = b=×+×= 由=－ 得= lnΦ =ln()+－ ×[ln]－ln() = 故 Φ ＝ 同理，ln＝，= 故 K1=y1/x1== ( K1=/Φ )K2＝y2/x2＝＝3. 乙酸甲酯（1）-丙酮（2）-甲醇（3）三组分蒸汽混合物的组成为 y1＝，y2＝，y3=(摩尔分率)。汽相假定为理想气体，液相活度系数用 Wilson 方程表示，试求 50℃时该蒸汽混合物之露点压力。解：由有关文献查得和回归的所需数据为： 【P24 例 2-5，2-6】50℃时各纯组分的饱和蒸气压，kPa P1S=P2S=P3S= 50℃时各组分的气体摩尔体积，cm3/mol V1l=V2l=V3l= 由 50℃时各组分溶液的无限稀释活度系数回归得到的 Wilson 常数： Λ11＝Λ21＝Λ31＝ Λ12＝Λ22＝Λ32＝ Λ13＝Λ23＝Λ33＝ （1）假定 x 值，取 x1＝，x2＝，x3＝。按理想溶液确定初值 p＝×+×+×= （2）由 x...