第
3
章
1
1.计算甲醇在30C的水中的扩散系数。
解：扩散系数DAS 7.4 10 8甌订
svA
6
s 80.07 10
2
其中水的缔合参数为 a=，水的分子量 Ms=18g/mol，T=303K, 甲醇在正常沸点下的摩尔体积 VA=25.8cm3/mol。 所以甲醇在30°C的水中的扩散系数为xi0m/s。
-5
2
mPa s，
2?正庚烷（A）和正辛烷（B）所组成的混合液，在388K时沸腾，外界压力为，根据 实验
测定，在该温度条件下的PA 160kPa , pB 74.8kPa，试求相平衡时气、液相中 正庚烷的组成。（原题 8） 解: ■pr^B 寫 7：；
XA
0.311
苯酚蒸气压 对甲苯酚蒸 pA/kPa 3?苯酚（A）和对甲苯酚（B）的饱和蒸气压数据如下:
对甲苯酚 温度t/ C 苯酚蒸气 温度t/ C 压 pA/kPa 蒸气压pB / 气压pB / kPa kPa 试按总压P=75mmHg（绝压）计算该物系的t-x-y相平衡数据并画出相图，该物系为理 想
物系。
解：计算结果
t Pa
10
Pb
117
120
绘图
10
4.将含苯摩尔分数为，甲苯摩尔分数为的溶液加以汽化，汽化率为
相对
挥发作简单蒸馏时，气相与液相产物的组成;
作平衡蒸馏时，气相与液相产物的组成; 度
解: （1）作简单蒸馏时，设液相产物的组成为 X2。 为，试计算： （1） （2）
1/3，已知物系的
通过试差法，可以求得X2=o
再通过物料衡算，可以得到y
Wi Xi W x
Wi
2
2
1 0.5-2 0.4117
3
----- ~2 ----- 0.6766
1 - 3
（2）作平衡蒸馏时，残液率q
物料横算式为y
q X q-1
XF
2x 1.5
相平衡方程为： 1
y
2.47X
-1X
1 1.47X
联立上述两个方程，可以得到 x=，y=o
5.每小时将15000kg含苯40%和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离。操作压 力为，要求馏出液能回收原料中的 ％的苯，釜液中含苯不高于 2% （以上均为质量百分 数）。求馏出液和釜液的摩尔流率及摩尔组成。（原题 10）
解：根据质量衡算与回收率的定义: 所以W'
0.029 F' F
O.。
29 15000 04
. kg/h 8700kg/h
0.02
所以D' F' W' 1500 所以D
8700 kg /h 6300 kg/h
0.971 F' F
D'
O.971 150006300
0.4 0.9248
所以摩尔流率为
6?在一连续精馏塔中分离某二元理想混合液。原料液流量为 分100kmol/h,浓度为（摩率，下同）。要求塔顶产品浓度为，塔釜浓度为。试求：尔 （ 量；（2）若每小时从塔顶采出50kmol馏出液，工艺要求应1）馏出液与釜残液的流
作何改变？（原题
F D W
解：根据
FXF DXD WXW
如果每小时从塔顶采出50kmol馏出液，则由FX DXD WX
F
W
化工原理王晓红版习题答案第三章
