化工计算与软件应用 第二版
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习题

1-1 估算乙基溶纤剂的物性。

乙基溶纤剂(Ethylcellosolve)为无色液体,常用作有机合成反应介质、溶剂、清洁剂、稀释剂等。某种乙基溶纤剂的沸点为195℃,结构式:CH3CH2—O—CH2CH2—O—CH2CH2—OH,试估算其物性。

1-2 估算异丁基醇的物性。

异丁基醇(2-Methyl-1-propanol)是一种有机合成的原料,也用作高级溶剂。已知其沸点107.6℃,临界温度274.6℃,临界压力43bar。试估算异丁基醇的全部纯组分物性,并把估算结果与Aspen Plus软件数据库中的物性数据列表比较。

1-3 估算三乙基苯的物性。

已知1,3,5-三乙基苯(1,3,5-Triethylbenzene)熔点与沸点分别是-66℃和215℃,25℃时的密度为0.862 g/mL。试估算其全部纯组分物性,并把估算结果与Aspen Plus软件数据库中的物性数据列表比较。

1-4 估算非数据库组分二甲基己二酸物性。

已知二甲基己二酸沸点为235.68℃,60℉下的密度为1.06g/mL,试估算二甲基己二酸的物性参数。

1-5 苯熔点参数估算。

估算苯的固体标准生成焓与固体标准Gibbs自由能。

1-6 估算甲基异丁基酮合成反应器出料性质。

该物料温度56.4℃,压力6.1bar,主要成分见本题附表,求该混合物的焓值(kJ/kg)、热容[kJ/(kg·K)]、热导率[W/(m·K)]、密度(kg/m3)、黏度(Pa·s)、表面张力(N/m)等性质。

习题1-6附表 MIBK合成反应物组成

1-7 计算湿空气流的扩散系数。

含水蒸气的空气流在内径为12.06cm的固定床中干燥,吸附剂为当量直径3.3mm的活性氧化铝,其空隙度为0.442。床层压力为653.3kPa,温度为21℃,气体流率为1.327kg/min,露点温度为11.2℃。计算空气流Prandtl数、Reynolds数与Schmidt数。

1-8 计算水蒸气潜热和Prandtl数。

估算常压下、0~100℃温度范围内水的Prandtl数值和100~200℃范围内水的汽化潜热,并与本题附表文献数据比较误差。

1-9 估算二氧六环水溶液凝固点。

求二氧六环水溶液在常压、质量分数0~1.0范围内的凝固点曲线。

1-10 估算常压下全浓度范围内甲醇-水溶液的凝固点。

习题1-8附表 水的Prandtl数和汽化潜热文献值

1-11 求乙酸乙酯和乙醇溶液的泡点温度和露点温度。

求常压下含0.8(摩尔分数)乙酸乙酯(A)和0.2乙醇(E)物流的泡点温度和露点温度。液相活度系数用Van Laar方程,AAE=0.144,AEA=0.170。

1-12 求萘与苯混合物在常压下的固液熔融平衡(SLE)相图。

已知萘与苯混合物的熔融液为理想溶液,固相不互溶,试估算常压下萘与苯二元SLE关系,求:①SLE相图;②最低共熔点温度和组成各是多少。

1-13 求甲乙酮与水共沸相图。

已知甲乙酮与水形成共沸,求该物系在常压和7atm下的共沸组成。

1-14 求丙酮-甲醇-氯仿三元物系在常压下的共沸温度与共沸组成。

1-15 求丙酮-乙醇-氯仿三元物系在63.2℃下的共沸压力与共沸组成。

1-16 计算2,4-二甲基戊烷与苯萃取精馏塔内适宜溶剂浓度。

已知2,4-二甲基戊烷与苯能形成共沸物,它们的蒸气压非常接近,例如在60℃时,纯2,4-二甲基戊烷的蒸气压为52.395kPa,而苯是52.262kPa。为了改变它们的相对挥发度,考虑加入己二醇(CH3)2C(OH)CH2CH(OH)CH3为萃取精榴溶剂,纯己二醇在60℃的蒸气压仅为0.133kPa。试确定在60℃时,至少应维持己二醇的浓度为多大,才能使2,4-二甲基戊烷与苯的相对挥发度在任何浓度下都不会小于1。

1-17 查询二甲醚与水二元体系的全部LLE与VLE实验数据。

列表说明各组实验数据的温度、压力、浓度测定范围、实验数据发表文献名称与发表时间。

1-18 乙酸乙酯与乙醇二元体系VLE数据回归。

附表中列出了1atm下乙酸乙酯与乙醇二元体系VLE实验数据,请回归Wilson、NRTL与UNIQUAC方程的二元交互作用参数,在T-xy相图上绘制实验点与回归曲线。

习题1-18附表 乙酸乙酯(1)-乙醇(2)二元体系VLE数据(p=1atm) 浓度单位:摩尔分数

1-19 异丙醚-1-丙醇-水三元体系LLE数据回归。

从文献中查到两组等温异丙醚-1-丙醇-水三元体系LLE的实验数据,见本题附表,试用NRTL方程和UNIQUAC方程回归各组分间的二元交互作用参数,在三角相图上绘制实验点与回归曲线。

习题1-19附表 异丙醚(1)-1-丙醇(2)-水(3)三元体系LLE实验数据