【文章內(nèi)容簡介】 ＝= ＝＝ 塔釡估算的值肯定大于進料板處的估算值，因而計算時取較為穩(wěn)妥。 L=S+RD’=S+ 由式（327）經(jīng)試差可以解得S： 解得mol/s,故假設(shè)得溶劑濃度合理。 分別計算在溶劑存在下丙酮對甲醇的相對揮發(fā)度 進料板處：(12)S＝＝= 同理，假設(shè)塔釡上一板液相中正庚烷和甲苯的液相相對含量為釡液脫溶劑含量，且溶劑含量不變，則x1=0203，x2=，xS=。經(jīng)泡點溫度的試差得： (12)S＝= ℃。 計算平均揮發(fā)度： 根據(jù)該數(shù)據(jù)，按公式作圖 最后得出需塔板數(shù)32塊。13題解：（1）以100公斤分子進料為基準。做全塔物料衡算. 50＝+ F=100=D+W 解得，D= W= （2）求最小回流比 i若恒濃區(qū)在進料 將x=，y=， V最少＝ ii若恒濃區(qū)在塔頂 將x=，y=， V最少＝ 故在塔進料處Rmin= R=Rmin= 故板數(shù)為6塊（包括塔釜） 解：首先對雙塔進行物料衡算 塔1：塔2： 整個系統(tǒng)： 其中mol/h；；；。； 解得D1=；B1=；D2=；B2=用圖解法確定理論板數(shù)及進料位置： 塔1：精餾段操作線： 提餾段操作線： 塔2：精餾段操作線： 提餾段操作線： 塔1 塔2 在平衡相圖上做階梯圖，得到塔1的理論板數(shù)為11，進料位置在第3塊板（由下往上數(shù)），塔2的理論板數(shù)為15，進料位置在第8塊板。15題解：（1）由汽液平衡曲線，得到，假設(shè)最初餾出液濃度 ； 此時，操作線方程,圖解法求出 在釡液組成從到的范圍內(nèi)取若干個，根據(jù)已經(jīng)確定的理論板數(shù)，求出對應(yīng)的。 根據(jù)所得的、對式進行數(shù)值積分，求出 ，因此需重新假設(shè)初值，反復計算得 （2）R與的關(guān)系可用以下方法求得：從到取若干個值，對于每一個值，過（作一假設(shè)的操作線，從（點開始在操作線與平衡級間作階梯，到（點為止。若求理論板數(shù)與給定值相等，則操作線為所求操作線，根據(jù)操作線斜率求出R。釜液量由物料衡算關(guān)系求得。 ，所選回流比應(yīng)大于。R與、B關(guān)系見下圖。 解：己烷(A)對庚烷（B）的平均相對揮發(fā)度 起始階段：設(shè)B為參考組分，由式(361)得： 由式(359)得 設(shè)時間增量，時外循環(huán)計算得： 由（356）和（357）式得 時內(nèi)循環(huán)計算 由式（362）得 解得 對方程（364）可得： 采用圖解法或牛頓迭代法聯(lián)立求解以上兩式即得：Rmin=；Nmin= 設(shè)N=Nmin=，代入式（361），再由（359）式得出： 18.在24塊板的塔中用油吸收煉廠氣()組成見表,采用的油氣比為1,(絕壓),若全塔效率以25%計,問平均操作溫度為多少才能回收96%的丁烷?并計算出塔尾氣的組成. 組分 CH4 C2H6 C3H8 nC4H10 nC5H12 nC6H14 摩爾百分率 80 8 5 4 2 1 解：(1)根據(jù)已知條件按正丁烷的回收要求確定它的平均操作溫度. 【P133例316，317】由； 按平均吸收因子法：算出A＝（也可由吸收因子圖查得） 故 查烴類P－T－K列線圖P＝，m=，t=15℃，即塔的平均溫度應(yīng)在15℃。 （2）計算離塔氣的組成 ，假定 則， 列表計算如下： 組分 CH4 C2H6 C3H8 nC4H10 nC5H12 nC6H14 ∑ 80 8 5 4 2 1 100 m P=（絕壓） t=15 51 5 1 1 0 0 y1 （摩爾分率） 0 0 19．具有三塊理論板的吸收塔,用來處理下列組成的氣體(VN+1)，貧油和氣體入口溫度按塔的平均溫度定為32℃，富氣流率為100kmol/hr，貧氣流率為100kmol/hr，試分別用簡捷法確定凈化后氣體V1中各組分的流率。 組分 vN+1,il0i mi(32℃ ) CH4 70 0 C2H6 15 0 C3H8 10 0 nC4H10 4 0 nC5H12 1 0 nC6H14 0 20 ∑ 100 20 解： （1）用簡捷法計算 Vav=(V1+VN+1)/2。 平均液體流率：Lav=L0+(VN+1V1)/2設(shè) 則 列表計算如下： 組分 第一次試算結(jié)果CH4 107 C2H6 104 C3H8 nC4H10 nC5H12 nC6H14 ＝ 由第一次試算結(jié)果得： 另設(shè)，作第二次試算 組分 第二次試算結(jié)果CH4 107 C2H6 104 C3H8 nC4H10 nC5H12 nC6H14 1 ＝由第二次試算結(jié)果得： （2）用有效因子法計算 根據(jù)本體給定條件，不考慮塔頂、塔底溫度的差別，只考慮液氣比的變化以確定有效因子Ae第一次試算，取 按列表計算如下： 組分 CH4 107 C2H6 104 C3H8 nC4H10 nC5H12 nC6H14 109 1 組分 CH4 C2H6 C3H8 nC4H10 0.4664 nC5H12 nC6H14 1 第二次試算結(jié)果取， ：根據(jù)已知條件確定C2H2蒸出度，設(shè)x為蒸出量。 （－x）＋x＝ x=Kmol/hr S=m N= 若增加吹出氣量，將使解吸因子S加大，所需理論板數(shù)減少。但在本題條件下所需的理論板數(shù)本來就很少，從這一點講是沒有必要增加吹出氣量的。還應(yīng)考慮到，吹出氣量增加，將影響塔的熱量平衡，從而改變塔的操作溫度，改變蒸出度。第四章習題 解：假設(shè)萃取液流率V1=kmol/h由式， 可計算得到： kmol/h kmol/h kmol/h 由ui=R/Emi εi=Emi/R計算出所需數(shù)據(jù) 組分 H B DMF W 104 104 1456 104 由 得到以下數(shù)據(jù)。計算值和假設(shè)值較接近，不需再迭代。 組分 ΦE ΦU 萃余液,l10 萃取液,v1 H 1 B DMF 1 W 1 6104 解：E==106kmol/s 設(shè)萃取塔中傳質(zhì)速率為N。 則N=E(y0y1)=106()=106kmol/s 塔頂和塔底的萃取相平衡濃度為： y0*==y1*==kmol/m3 塔頂、塔底的傳質(zhì)推動力為： y0*y0=–=kmol/m3 y1*y1=0=kmol/m3 對數(shù)平均濃度差為： 因此得： 則 解：對于活塞流,塔高H活塞流=（HTU）ox（NTU）ox，將已知數(shù)據(jù)代入式 =1－ － 該方程為非線形方程，用迭代方法求解H=m 解：先假定ε=1，則： 作為H的初值，繼續(xù)計算。 為了計算(NTU)ox,tru，先計算有關(guān)的中間變量： 則 該值為塔高的第一次試算值，其與H0=，需將H0進行修改后重復迭代計算。如采用簡單的迭代方法，將計算出的H作為下一次試算的初值，在經(jīng)三次迭代后得到H=。 5題。解：超臨界流體（SCF）是狀態(tài)處在高于臨界點溫度、壓力條件下的流體，它具有低粘度、高密度、擴散系數(shù)大、超強的溶解能力等特性。超臨界流體萃?。╯upercriticalfluidextraction,SFE）是一種以超臨界流體作為萃取劑，從固體或液體中提取出待分離的高沸點或熱敏性物質(zhì)的新型萃取技術(shù)。6題解：反膠團萃取蛋白質(zhì)的主要影響因素 膠團、蛋白質(zhì)間相互作用 與反膠團相關(guān)因素 與水相相關(guān)因素 與目標蛋白質(zhì)相關(guān)因素 靜電性作用 膠團內(nèi)雙重電荷層 pH、離子強度 等電點pI、表面點荷分布 立體性相互作用 膠團尺度、含水率、表面活性劑濃度 分子大小 疏水性相互作用 溶劑、膠團疏水基 親水疏水性殘基 特異性相互作用 親和配體 構(gòu)象 7題解：當兩種聚合物或聚合物與無機鹽混合時，會形成兩個不相混溶的水相，而且兩相中水的含量都在85%~95%之間。這種聚合物的“不相溶性”（inpatibility）現(xiàn)象被Beijerinck于1896年首次發(fā)現(xiàn)。當兩種聚合物互相混合時，是分層還是混合成一相，決定于混合時熵的增加和分子間作用力兩個因素。兩種物質(zhì)混合時熵的增加與分子數(shù)量有關(guān)，而與分子的大小無關(guān)。分子間的作用力可看作是分子中各基團間相互作用力之和。分子量越大，分子間的作用力也越大。 溶質(zhì)在雙水相中的分配受表面自由能、表面電荷、疏水作用及生物親和作用等因素的影響，其中表面自由能、表面電荷對分配行為的影響最為重要。 第五章習題1題解：設(shè)組分乙烷、丙烷、正丁烷、正戊烷、正己烷分別為5 由題設(shè)得＝++++＝100kmol/l ＝3％，＝20％，＝37%，＝35％，＝5％ ＝1724kPa，＝，＝0（i＝215），＝0（i＝115）， ＝0（i＝214），＝150kmol/l，＝0 計算的具體步驟為： （1）對Tj和Vj賦值，用SRK法求解Kj，Hj和hj，ac＝，bc＝。 （2）列出相平衡方程和物料衡算方程，求出。根據(jù)題設(shè)列出具體的方程組為 (j=314) 其中，＝－＝－23，＝23（j＝38） ＝23，＝＋100－23（j＝1015） ＝，=[－+]=[－23+](j=27) =[+－+]=[+77+](j=815)； =(j=114)； =0(j=17,j=915)，＝100 （3）對每級用式 ＝/（）進行歸一化 （4）用泡點方程式（63）計算新的Tj，用式（6－2）計算 （5）計算Q1和Q15 Q1＝－（）h1 QN＝－23h1－－，（N＝27） QN＝100－23h1－－，（N＝815） （6）算新的Vj和 由式（629）計算新的Vj，其中＝23（），（i＝17） 而＝（10023）（）＋100（）＋Q8； ＝（10023），（i＝915） ＝－23，（i＝27） ＝＋10023＝+77，（i＝815） （7）用式（638）計算τ 重復迭代，直到τ 此體系計算結(jié)果約為 組成 塔頂產(chǎn)品 塔底產(chǎn)品 乙烷 0 丙烷 正丁烷 正戊烷 0 正己烷 0 流率，kmol/h 溫度，K 冷凝器熱負荷：，再沸器熱負荷： 2題解：設(shè)組分CCCC8分別為4 由題設(shè)得＝+++＝100kmol/l，＝65℃ ＝％，＝％，＝%，＝％， ＝172kPa，D＝＝，＝0（j＝29，1128），＝kmol/h， ＝0（j＝123，2558），＝ ＝0（i＝224），＝20＝kmol/h，＝0 計算的具體步驟為： （1）對Tj和Vj賦值，用PR法求解Kj，Hj和hj。 （2）列出相平衡方程和物料衡算方程，求出。根據(jù)題設(shè)列出具體的方程組為 (j=327) 其中，＝－＝－， ＝－，（j＝310）， ＝－－＝－－＝－，（j＝