P=Pxn+P2x2y2 =994xec|049-011s)-x)]+9727-x) exp(o.089+0.160-x)x] P"x-94x|01459-016x)-x) VI 7.苯(1)-甲苯(2)可以作为理想体系。(a)求90℃时,与x=0.3的液相成平衡的汽相组成和泡 点压力;(b)90℃和101.325kPa时的平衡汽、液相组成多少?(c)对于x1=0.55和y=075 的平衡体系的温度和压力各是多少?(d)=0.3的混合物气体在101325KPa下被冷却到 100℃时,混合物的冷凝率多少? 解:查出 Antoine方程常数 物质 C 6.9419 2769.42 53.26 甲苯(2 7.0580 076.65 -54.65 T=90+273.15=36315(K),由 Antoine方程得 nP=6.9419 276942 =-1.995,P=136kPa 363.15-53.26 同样得P2=542kPa 由理想体系的汽液平衡关系得 P=P1x1+Px2=136×03+542×0.7=7874kPa y=Px1/P=136×03/7874=0.52 P=Px1+P2x2→101.325=136x1+542(1-x1)→x1=0.576 y=Px1/P=136×0.576/101325=0.773 (c)由Py=Bx1,Py2=P2x2得 P=→hP-hP=如/) P, y,x Vex 6.9419 276942-70580+ 3076.65 0.75×0.45 →)T≈36964K T-53.26 0.25×0.55 所以 P=1634,P=666kPa P= Px,+ px=119.84kPa
6 ( )( ) ( ) ( ( )) 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 99.4x exp 0.1459 0.116x 1 x 97.27 1 x exp 0.0879 0.116 1 x x P P x P x s s = − − + − + − = + ( )( ) P x x x P P x y s 2 1 1 1 1 1 1 1 99.4 exp 0.1459 − 0.116 1− = = 7. 苯(1)-甲苯(2)可以作为理想体系。(a)求90℃时，与x1=0.3 的液相成平衡的汽相组成和泡 点压力；(b) 90℃和101.325kPa时的平衡汽、液相组成多少? (c)对于x1=0.55和y1=0.75 的平衡体系的温度和压力各是多少? (d)y1=0.3的混合物气体在101.325KPa下被冷却到 100℃时，混合物的冷凝率多少? 解：查出Antoine方程常数 物质 A B C 苯(1) 6.9419 2769.42 -53.26 甲苯(2) 7.0580 3076.65 -54.65 T = 90 + 273.15 = 363.15(K) ，由Antoine方程得 （a） 1.995 , 136kPa 363.15 53.26 2769.42 ln 1 6.9419 = − 1 = − = − s s P P 同样得 54.2kPa 2 = s P 由理想体系的汽液平衡关系得 136 0.3 78.74 0.52 136 0.3 54.2 0.7 78.74kPa 1 1 1 1 1 2 2 = = = = + = + = y P x P P P x P x s s s (b) 由 P = P1 x1 + P2 x2 →101.325 =136x1 + 54.2(1− x1 ) → x1 = 0.576 s s y1 = P1 x1 P =1360.576 101.325 = 0.773 s (c)由 1 1 1 2 2 2 Py P x , Py P x s s = = 得 = → − = 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 ln ln ln y x y x P P y x y x P P s s s s 即 369.64K 0.25 0.55 0.75 0.45 ln 54.65 3076.65 7.0580 53.26 2769.42 6.9419 → = − − + − − T T T 所以 163.4 , 66.6kPa 1 = 2 = s s P P 119.84kPa P = P1 x1 + P2 x2 = s s
(d)T=100+273.15=373.15(K),由 Antoine方程得 P=180.,P2=74.kPa 101325=180x1+741(-x1)→x1=0257,x2=0.743 1=180×0.257/101.325=0456,y2=0.544 设最初混合物汽相有10mol,即苯3mol,甲苯7mol冷凝后汽、液相分别为(0a)和amol 10×0.456-3 3=a0.257+(10-a)0456→>a= 7.839mol 0.456-0.257 凝率 7.839 78.39% 8.用 Wilson方程,计算甲醇(1)一水(2)体系的露点(假设气相是理想气体,可用软件 计算)。(a)P=101325Pa,y=0.582(实验值7=8148C℃,x=0.2);(b)7=6783℃,y=0.914 (实验值P=101325Pa,x=08)。已知Won参数A12-1=1085.13Jmol和 解:(a)已知P=101325Pa,y=0.582,属于等压露点计算,由于压力较低,气相可以作理想 气体。T,y1,y2可以从 y,=P x,y y2=P2x22/P P=Px171+P2x2y2 活度系数用 Wilson方程计算 n(x1+A12x2) +412x2x2+A21x1 其中 RI
7 （d） T = 100 + 273.15 = 373.15(K) ，由Antoine方程得 180. , 74.1kPa 1 = 2 = s s P P 101.325 =180x1 + 74.1(1− x1 )→ x1 = 0.257 , x2 = 0.743 y1 =1800.257 101.325 = 0.456 ,y2 = 0.544 设最初混合物汽相有10mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分别为(10-a)和amol， 则： 7.839mol 0.456 0.257 10 0.456 3 3 0.257 (10 )0.456 = − − = a + − a → a = 冷凝率： 78.39% 10 7.839 10 = = a 8. 用Wilson方程，计算甲醇（1）－水（2）体系的露点（假设气相是理想气体，可用软件 计算）。（a）P=101325Pa，y1=0.582（实验值T=81.48℃，x1=0.2）；（b）T=67.83℃，y1=0.914 （实验值 P=101325Pa ， x1=0.8 ）。 已 知 Wilson 参 数 12 − 11 = 1085.13 Jmol-1 和 21 − 22 =1631.04 Jmol-1 解：（a）已知 P=101325Pa，y1=0.582，属于等压露点计算，由于压力较低，气相可以作理想 气体。 1 2 T, y , y 可以从 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 P P x P x y P x P y P x P s s s s = + = = 活度系数用 Wilson 方程计算， ( ) + − + = − + + 2 21 1 21 1 12 2 12 1 1 12 2 2 ln ln x x x x x x x ( ) + − + = − + + 1 12 2 12 2 21 1 21 2 2 21 1 1 ln ln x x x x x x x 其中 ( ) ( ) − − = − − = V RT V V RT V l l l l 21 22 2 1 21 12 11 1 2 12 exp exp