9-5 某二元混合液100100kmol,其中含易挥发组分0.40。在总压101.3kPa下作简单蒸馏。最终所得的液相-|||-产物中,易挥发物为0.30(均为摩尔分数)。已知物系的相对挥发度为 alpha =3.0 试求:(1)所得汽相-|||-产物的数量和平均组成;(2)如改为平衡蒸馏,所得汽相产物的数量和组成。

步骤 1：确定初始条件和最终条件
初始条件：混合液总量为100kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为0.40。
最终条件：液相产物中易挥发组分的摩尔分数为0.30。
步骤 2：计算简单蒸馏时汽相产物的数量和平均组成
设汽相产物的总量为x kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为y。
根据物料平衡，有：
100kmol * 0.40 = x kmol * y + (100 - x) kmol * 0.30
根据相对挥发度，有：
y = 3.0 * 0.30 / (1 + 2.0 * 0.30)
步骤 3：计算平衡蒸馏时汽相产物的数量和组成
设平衡蒸馏时汽相产物的总量为z kmol，其中易挥发组分的摩尔分数为w。
根据物料平衡，有：
100kmol * 0.40 = z kmol * w + (100 - z) kmol * 0.30
根据相对挥发度，有：
w = 3.0 * 0.30 / (1 + 2.0 * 0.30)