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化工
题目

某汽相混合物的组成及平衡常数如下: 组分ABC组成(摩尔分数)0.350.20.45Ki(T,℃;p,MPa)0.15T/p0.02T/p0.01T/p 试求:1)求 P=2atm 时,混合物的温度,误差判据可取0.001。-|||-2)上述混合物若温度为50℃,试分析是否有液相存在。

某汽相混合物的组成及平衡常数如下:

组分

A

B

C

组成(摩尔分数)

0.35

0.2

0.45

Ki(T,℃;p,MPa)

0.15T/p

0.02T/p

0.01T/p


试求:

题目解答

答案

设混合物温度T=40~C
KA=0.15T/p=0.15×40/2=3:KB=0.02T/p=0.4;KC=0.01T/p=0.2
xA=yA/KA=0.35/3=0.1167;xB=yB/KB=0.5;xC=yC/KC=2.25
∑(yi/Ki)=2.8667>1
C组分含量最大,调整:
K'C=0.01T/p=0.5733;T=114.66℃;K'A=8.60;K'B=1.1466
xA=yA/K'A=0.0407;xB=yB/K'B=0.17442;xC=yC/K'C=0.78493
∑(yi/Ki)=0.0407+0.17442+0.78493=1.00004
∑(yi/Ki)-1=0.00004<0.001
即T=114.66℃$T=50℃
KA=3.75;KB=0.5;KC=0.25
∑Kizi=0.35×3.75+0.2×0.5+0.45×0.25=1.525>1
∑(zi/Ki)=0.35/3.75+0.2/0.5+0.45/0.25=2.293>1
即TB<T<TD,混合物处于两相区,有汽相存在。

解析

步骤 1:计算各组分的平衡常数
根据题目给出的平衡常数公式,计算在P=2atm时,各组分的平衡常数。
步骤 2:计算各组分的液相摩尔分数
根据各组分的汽相摩尔分数和平衡常数,计算各组分的液相摩尔分数。
步骤 3:判断是否满足相平衡条件
根据计算得到的液相摩尔分数,判断是否满足相平衡条件,即∑(y_i/K_i)是否等于1。
步骤 4:调整温度并重新计算
如果∑(y_i/K_i)不等于1,则调整温度并重新计算,直到满足相平衡条件。
步骤 5:计算温度为50℃时的平衡常数
根据题目给出的平衡常数公式,计算在T=50℃时,各组分的平衡常数。
步骤 6:判断是否有液相存在
根据计算得到的平衡常数,判断是否有液相存在。

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