文档介绍：第 4 章相平衡
思考题解答
1. 实验测得三氯甲烷(A)和丙酮(B)混合物在 下的 VLE
数据如下。
t /℃
x B 0 1
yB 0 1
试回答:(1) 纯三氯甲烷的正常沸点是多少? (2) 此混合物是正偏差系
统还是负偏差系统组成为的混合物称为什么? 将
? (3) xB = (4)
的混合物加热至沸腾,逸出的第一个气泡的组成是什么若将
xB = ?
此混合物在具有足够塔板数的精馏塔中精馏,塔顶和塔底各得到什么?
(5) 如需用精馏的方法得到纯三氯甲烷,进料混合物的组成应如何控
制? (6) 使 1mol xB = 070. 的混合物在 ℃和 下达到气液
平衡,气相组成、液相组成各为多少?气相、液相的物质的量各为多少?
解: (1) ℃
(2) 负偏差系统。
(3) 恒沸混合物。
;塔顶得到纯丙酮,塔底得到恒沸混合物。
(4) yB =
。
(5) xB <
气相组成,液相组成;气相、液相的物质的
(6) yB = xB =
量分别为 mol 和 mol。
2. 图 4–3 的 pTx 立体相图中,在 xA = 1和 xB = 1的两个 pT 平面上
各有一条曲线。它们的物理意义是什么。
解: 的平面上的曲线表示纯物质的饱和蒸气压随温度
xA = 1 pT A
的变化。的平面上的曲线表示纯物质的饱和蒸气压随温度
xB = 1 pT B
的变化。
3. 相对于理想混合物,正偏差有利于精馏分离,负偏差不利于分
离。请评价。
·86· 思考题和习题解答
解:精馏是利用气相组成与液相组成不同而将液态混合物分离成两
个不同组成的混合物的操作,若分离成两个纯物质则实现完全的分离。
一般的正偏差系统,因其气液相组成差别较大,故有利于精馏分离。
但若正偏差更强,以致形成具有最低恒沸点的系统,此类系统将不能用
精馏的方法实现完全的分离。若正偏差特别强,则形成液相部分互溶的
系统,对于此类系统,可利用两个精馏塔和一个油水分离器,实现完全
的分离。
对于负偏差系统,因其气液相组成差别较小,要用较多的塔板才能
将其完全分离。而若负偏差更强,以致形成具有最高恒沸点的系统,就
不能用精馏的方法将其完全分离。
总之,负偏差系统确实不利于分离,而正偏差系统是否有利于分离
则因偏差的大小而不同。
4. 水(A)和异丙醇(B)部分互溶。在一真空容器中加入水和异丙醇,
使之在一定温度下达到气液液平衡。现以α代表“水相”,β代表“醇
()α()α()β()β
相”, pA 、 pB 为与水相成平衡的 A、B 分压, pA , pB 为与醇相
成平衡的、分压,问气相中、的分压及总压是多少?
A B A B pA , pB
(α) (β)
解: pA = pA = pA
(α) (β)
pB = pB = pB