第一章 绪论
1.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。 答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。
2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？
答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。
4.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M，式中C为溶解盐的浓度，g/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa?
答：渗透压π=RTC/M＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。
所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa。
5.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1）总变更量数Nv;
（2）有关变更量的独立方程数Nc；
（4）固定和可调设计变量数Nx , Na；
（5）对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐规定哪些变量？
思路1：
3股物流均视为单相物流，
总变量数Nv=3(C+2)=3c+6
独立方程数Nc
物料衡算式 C个
热量衡算式1个 ；相平衡组成关系式C个；1个平衡温度等式；1个平衡压力等式 共2C+3个；故设计变量Ni=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3；固定设计变量Nx＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 ；可调设计变量Na＝0 tpa
解：
（1）Nv = 3 ( c+2 )
（2）Nc 物 c
能 1
相 c
内在(P，T) 2
Nc = 2c+3
（3）Ni = Nv – Nc = c+3
（4）Nxu = ( c+2 )+1 = c+3
（5）Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0
思路2：
输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2)
独立方程数Nc：物料衡算式 C个 ，热量衡算式1个 ,共 C+1个
设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3
固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个
可调设计变量Na：有0
6.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求：
（1）设计变更量数是多少？
（2）如果有，请指出哪些附加变量需要规定？
解： Nxu 进料 c+2
压力 9
c+11=7+11=18
Nau 串级单元 1
传热 1
合计 2
NVU = Nxu+Nau = 20
附加变量：总理论板数。
第二章 单级平衡过程
1.一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式的平衡温度和汽相组成。假设为完全理想系。
解1：
(1)平衡常数法：
设T=368K
用安托尼公式得：
； ；
由式(2-36)得：
； ；
； ； ；
由于>1.001，表明所设温度偏高。
由题意知液相中含量最大的是苯，由式(2-62)得：
蔡星辰 可得
重复上述步骤：
； ；
； ； ；
在温度为367.78K时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯0.7765、甲苯0.1511、对二甲苯0.066675。
(2)用相对挥发度法：
设温度为368K，取对二甲苯为相对组分。计算相对挥发度的：
； ；
组分i | 苯(1) | 甲苯(2) | 对二甲苯(3) | |
| 0.50 | 0.25 | 0.25 | 1.000 |
| 5.807 | 2.353 | 1.000 | |
| 2.9035 | 0.5883 | 0.2500 | 3.7418 |
| 0.7760 | 0.1572 | 0.0668 | 1.0000 |
| | | | |
解2：
(1)平衡常数法。假设为完全理想系。设t=95℃
苯： ；
甲苯： ；
对二甲苯：；
；蜜桃片
选苯为参考组分：；解得T2=94.61℃
；
；
=0.6281 =0.2665
故泡点温度为94.61℃，且；
；
(2)相对挥发度法
设t=95℃，同上求得=1.569，=0.6358，=0.2702
，，
故泡点温度为95℃，且；
；
2.一烃类混合物含甲烷5%(mol)，乙烷10%，丙烷30%及异丁烷55%，试求混合物在25℃时的泡点压力和露点压力。
解1：因为各组分都是烷烃，所以汽、液相均可以看成理想溶液，值只取决于温度和压力。可使用烃类的P-T-K图。
⑴泡点压力的计算：75348
假设P=2.0MPa，因T=25℃，查图求
组分i | 甲烷(1) | 乙烷(2) | 丙烷(3) | 异丁烷(4) | ∑ |
| 0.05 | 0.10 | 0.30 | 0.55 | 1.00 |
| 8.5 | 1.8 | 0.57 | 0.26 | |
| 0.425 | 0.18 | 0.171 | 0.143 | 0.919 |
| | | | | |
=0.919＜1，说明所设压力偏高，重设P=1.8MPa
组分i | 甲烷(1) | 乙烷(2) | 丙烷(3) | 异丁烷(4) | ∑ |
| 南京卫星电视安装 | 0.05 | 0.10 | 0.30 | 0.55 | 1.00 |
| 9.4 | 1.95 | 0.62 | 哥白尼革命0.28 | |
| 0.47 | 0.195 | 0.186 | 0.154 | 1.005 |
| | | | | |
=1.005≈1，故泡点压力为1.8MPa。
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