应用化工热力学课程设计任务书

应用化工热力学课程设计任务书

题目一：

设计完全互溶体系低压条件下，气液平衡泡点温度和气相组成的计算程序。并采用该程序计算甲醇（1）—水（2）体系：

1，压力为101.325KPa,液相组成x1=0.40时的泡点温度和气相组成.

2，压力为101.325KPa,液相组成x1=0.30时的泡点温度和气息组成.

已知该体系液相活度系数满足Wilson方程，A12=0.2972，A21=1.3192。

涉及公式

Wilson方程：lnr1=-ln(x1+x2*A12)+x2[A12/(x1+x2*A12)-A21/(x2+x1*A12)];

lnr2=-ln(x2+x1*A21)+x1[A21/(x2+x1*A21)-A12/(x1+x2*A21)];

其中A12=0.2972，A21=1.3192；

r1：甲醇的活度，r2表示水的活度；

x1：液相中甲醇的摩尔分数；x2：液相中水的摩尔分数；

查得的安托万方程lnP i s=A-B/(T+C),P i s单位是mmHg，T的单位是K。

甲醇安托万方程参数如下：A=18.5875，B=3626.55，C=-34.29,

水的安托万方程参数如下：A=18.3036，B=3816.44，C=-46.13

y1= x1* r1* P1s/p; y2= x2* r2* P2s/p;

P1s：甲醇的饱和蒸汽压，单位：Pa；

P2s：水的饱和蒸汽压，单位：Pa

y1：气相中甲醇的摩尔分数；y2：气相中水的摩尔分数；

p：给定环境压力，单位：Pa；T：所求温度，单位:T

题目二：

有一台并流换热器，燃气的压力为0.1013Mpa，温度为1400K，换热后温度降至810K。水以1.2吨/h，1Mpa，423K进入换热器，产生1Mpa，533K的过热蒸汽送出，燃气的平均热容C p

燃=4.56KJ/Kg· K。大气环境温度为298K，燃气可视为理想气体，忽略换热过程压降，假设燃气放出的热量全部被水吸收。

⑴计算该过程的有效能损失及目的有效能效率。

⑵试画出换热器的热利用线图，并由此图讨论如何降低换热器换热过程的有效能损失。

【列表】

【作热利用线图】

题目三：

设计实验方案，测定25摄氏度下水和乙醇的偏摩尔体积。

题目四：

选择三种以上的气体状态方程计算下列题目，并比较结果。

一个0.5立方米的压力容器，其极限压力为4.75MPa，出于安全的考虑，要求操作压力不得超过极限压力的一半。试问容器在150℃条件下最多能装入多少丙烷？

试计算一个125立方厘米的刚性容器，在50℃和18.745MPa的条件下能贮存甲烷多少克？