苯：ln P1s 20.7936 2788 .51 T 52.36 甲苯：ln P2s 20.9065 3096 .52 T 53.67 对二甲苯：ln P3s 20.9891 3346 .65 T 57.84
Ps : Pa; T :K
解：由Wilson参数方程
故泡点温度为94.61℃，且
y1 1.552 0.5 0.776
y2 0.6281 0.25 0.157 y3 0.2665 0.25 0.067
2. 相对挥发度法
设t=95℃，同上求得
K1 =1.569 K 2 =0.6358
K 3 =0.2702
取对二甲苯为相对组分
P3s 2.702 10 4 Pa
K1 P1s P 1.569105 105 1.569
K2 P2s P 0.6358
K3 P3s P 0.2702
Ki xi 1.596 0.5 0.2702 0.25 0.6358 0.25 1.011
习题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时的平衡温度和汽相组成。假设 为完全理想系。
解：1. 平衡常数法。
假设为完全理想系。设t=95℃
苯： ln P1s 20.7936 2788 .5 /(95 273 .15 52.36) 11.96
化工分离过程
第二章作业答案
3
习题 2
计算在0.1013MPa和378.47K下苯(1)-甲苯(2)-对二甲苯(3)三元系，
当x1 =0.3125，x2=0.2978，x3=0.3897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。 12 11 1035.33; 12 22 977.83
P1s 1.569 10 5 Pa 甲苯： ln P2s 20.9065 3096 .52 /(95 273 .15 53.67) 11.06
P2s 6.358 10 4 Pa
对二甲苯： ln P3s 20.9891 3346 .65 /(95 273.15 57.84) 10.204
13 5.807 23 2.353
33 1

i xi 5.807 0.5 2.353 0.25 1 0.25 3.源自4yi
i xi i xi

5.807 0.5 3.74
2.353 0.25 3.74
1 0.25 3.74
1.0
故泡点温度为95℃，且
y1

5.807 0.5 3.74

0.776
2.353 0.25 y2 3.74 0.157
y3

1 0.25 3.74

0.067
习题 14
在101.3kPa下，对组成为45%(摩尔)正己烷， 25%正庚烷及30%正辛烷的混合物。 ⑴求泡点和露点温度 ⑵将此混合物在101.3kPa下进行闪蒸，使 进料的50%汽化。求闪蒸温度，两相的组 成。
ij

v
L j
viL
exp
ij
ii
RT
12

v2L v1L
exp
12
11
RT
117 .55 10 3 exp 1035 .33 8.314 378 .47 =1.619
100 .91 10 3
21

v1L v2L
exp
21 22
RT

100 .91 10 3 117 .55 10 3
exp
977 .83
8.314
378 .47
=0.629
同理：
13 0.838
31 1.244
23 1.010
32 0.995
由Wilson方程：
P3s 3.823 10 4 Pa
汽相为理想气体，液相为非理想溶液 由式(2-38)计算得：
1P1S
K1=
P
K1 1.88 K2 0.834 K3 0.375
如视为完全理想系， 根据式(2-36)计算得：
P1S K1= P
K1 2.048 K2 0.858 K3 0.377
选苯为参考组分：
K1

1.569 1.011

1.552
解得T2=94.61℃
ln P2s 11.05 ln P3s 10.19
K 2 =0.2665
P2s 6.281 10 4 Pa
P3s 2.6654 10 4 Pa
K 3 =0.6281
Ki xi 1.552 0.5 0.6281 0.25 0.2665 0.25 0.9997 1


ln i 1 ln ij x j
j
k
ki xk kj x j
j
1 0.9184
2 0.9718
3 0.9930
根据安托尼方程： T=278.47K
P1s 0.2075 MPa P2s 8.693 10 4 Pa
(单位：J/mol)
23 22 442 .15 23 33 460 .05
13 11 1510 .14 13 33 1642 .81
在T=378.47K时 液相摩尔体积为
安托尼公式为：
v1L 100 .91 10 3 m3 kmol
v2L 117 .55 10 3 v3L 136 .69 10 3
解： 因为各组分都是烷烃，所得的汽、液相均可看成理想溶 液，K 只取决于温度和压力，若计算精度不要求非常高 可使用烃类的P－T－K图，见图2-1
假设T＝82℃，由P＝101.3kPa得下表：
组分 正己烷 正庚烷 正辛烷
xi
45％ 25％ 30％
Ki
1.5 0.63 0.28
yi Ki xi 0.675 0.158 0.084