分离工程
分离工程分离方法
分离工程分离方法
工程分离是将一个大型工程项目拆分为多个小块,每个小块由不同的团队或个人负责开发和维护。
工程分离的方法可以根据具体情况选择不同的策略,以下是一些常见的分离方法:
1. 模块化分离:将工程项目按照功能或模块进行拆分,每个模块独立开发和维护。
这种方法可以提高开发效率,使开发团队更加专注于各个模块的开发工作。
2. 微服务分离:将工程项目拆分为多个独立的服务,每个服务负责一个特定的业务功能。
这种方法可以实现业务逻辑的解耦,并且每个服务可以独立部署和扩展,提高系统的可维护性和可伸缩性。
3. 分层分离:将工程项目按照不同的层次进行分离,如数据层、业务逻辑层、展示层等。
每个层次可以独立开发和测试,减少不同层次之间的耦合。
这种方法可以提高代码的可重用性和可测试性。
4. 并行开发分离:将工程项目拆分为多个独立的子项目,在不同的团队或个人同时进行开发。
每个子项目可以独立测试和集成,加快开发和交付的速度。
这种方法可以实现并行开发,提高整体项目的交付效率。
在选择工程分离的方法时,需要根据项目的规模、复杂度和团队协作的情况进行综合考虑。
可以结合使用不同的分离方法,根据具体需求进行灵活调整和组合。
化工分离工程
混合建模
结合机理建模和数据驱动建模 的优势,提高模型的精度和泛 化能力。
优化算法
应用遗传算法、粒子群优化等 智能优化算法,对分离过程进
行参数优化和操作优化。
先进控制技术应用
预测控制
基于模型预测控制(MPC)技术, 实现对分离过程的实时优化和控制。
化工分离工程
汇报人:XX
目 录
• 分离工程概述 • 化工分离原理与方法 • 化工分离设备与技术 • 化工分离过程优化与控制 • 典型案例分析 • 未来展望与挑战
01
分离工程概述
分离工程定义与重要性
分离工程定义
利用物理、化学或物理化学方法 ,将混合物中的各组分进行分离 、提纯或富集的过程。
重要性
膜分离法
01
02
03
原理
利用特定膜材料的选择性 透过性,使混合物中的某 些组分能够透过膜而实现 分离。
分类
微滤、超滤、纳滤、反渗 透等。
应用
海水淡化、废水处理、气 体分离等。
03
化工分离设备与技术
塔设备
蒸馏塔
用于多组分溶液的分离, 通过加热使不同组分在不 同温度下挥发,从而实现 分离。
吸收塔
用于气体吸收操作,将气 体中的某一组分通过液体 吸收剂吸收到液体中。
通过化工分离技术,将废弃物中的有用成分提取 出来,实现废弃物的资源化利用,减少环境污染 。
环保型分离剂的开发
研发环保型的分离剂,如生物可降解的分离剂、 无毒无害的分离剂等,以降低化工分离过程对环 境的污染。
化工行业面临的挑战与机遇
挑战
随着环保法规的日益严格和资源的日益紧缺,化工行业面临着越来越大的环保压力和成本压力。同时,新兴技术 的不断涌现也给传统化工行业带来了竞争压力。
分离工程知识点总结
分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来,以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。
分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中,是一项重要的工业过程。
1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程,分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等;化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。
1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色,比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。
此外,分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。
二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。
常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。
2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。
离心设备有离心机、离心沉降机等。
2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。
蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。
2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。
结晶设备包括结晶器、结晶槽等。
2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。
萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。
2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。
2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。
三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。
进料是将混合物送入分离设备,分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离,收集是将分离出来的组分进行收集,处理废物是处理分离工程产生的废弃物。
分离工程试题及答案
分离工程试题及答案一、选择题1.以下哪个不是分离工程的主要目标?A.分离固体和液体B.分离固体和气体C.分离液体和气体D.分离化学物质答案:D2.分离工程中常用的一种方法是?A.蒸馏B.结晶C.萃取D.过滤答案:A3.以下哪个过程不属于固体分离工程?A.沉淀B.离心C.过滤D.萃取答案:D4.分离工程的主要原理是根据物质的什么性质进行分离?A.化学性质B.物理性质C.生物性质D.机械性质答案:B5.下列哪个设备不属于分离工程中常用的设备?A.蒸馏塔B.过滤器C.离心机D.反应釜答案:D二、填空题1.分离工程的目的是将不同物质进行_______。
答案:分离2.常用的固体分离方法有________、过滤等。
答案:沉淀3.蒸馏是根据物质的_______性质进行分离的。
答案:沸点4.离心技术是利用物质的_______差异进行分离的。
答案:密度5.过滤器是用来分离_______和液体的设备。
答案:固体三、简答题1.请简述固体分离工程的常用方法。
答:固体分离工程的常用方法包括沉淀、过滤等。
沉淀是利用物质在溶液中形成固体颗粒的性质进行分离,通过让固体颗粒在溶液中聚集形成沉淀,然后通过过滤将沉淀分离出来。
过滤是通过筛选或者滤纸等材料将固体颗粒从液体中分离出来。
这些方法都是根据固体颗粒与液体的物理性质差异进行分离的。
2.蒸馏是一种常用的分离方法,请简要介绍其原理及应用领域。
答:蒸馏是根据物质的沸点差异进行分离的方法。
在蒸馏过程中,将混合物加热至沸腾,液体中的成分会根据其沸点的高低逐渐蒸发出来,然后通过冷凝器将蒸汽冷却成液体,从而分离出不同组分。
蒸馏广泛应用于石油化工、药品工业、食品加工等领域,例如在石油炼制中用于分离原油中的不同馏分,制药过程中用于提取药物中的纯净成分等。
四、解答题请根据你对分离工程的理解,对以下问题进行解答。
1.为什么需要进行分离工程?答:分离工程是为了将混合物中的不同组分进行分离,以便获取纯净的物质或者提取其中有用的成分。
分离工程ppt课件共52页PPT
将过程所产生的废物最大限度地回收和
循环使用。
产品
原
料
1
1
1
废
物 2
废
物 2
排除
2
1—单元过程;2—处理
实现分离与再循环系统使废物最小化的方法: ●废物直接再循环
例:废水
●进料提纯
例:氧化反应采用纯氧
●除去分离过程中加入的附加物质
例:共沸剂、萃取剂
●附加分离与再循环系统
例:分离废物中的有效物,循环使用
●加氢重整后得到:轻油 非芳烃 苯 甲苯 二甲苯 高级芳烃
目的产物为 对二甲苯
● 特点:
邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
沸点℃ 熔点72
138.351 13.263
● 涉及到分离过程:精馏:4、7、8 萃取:5、6 结晶:10
目的产 物
总 结:
●降低原材料和能源的消耗,提高有效利用率、 回收利用率、循环利用率;
●开发和采用新技术、新工艺、改善生产操作条 件,以控制和消除污染;
●采用生产装置的闭路循环技术;
●处理生产中的副产物和废物,使之减少和消除 对环境的危害;
●研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的 “三废”治理技术。
闭路循环系统:
ESA)
改变原溶 液的相对 挥发度
以苯酚作溶 剂由沸点相 近的非芳烃 中分离芳烃 ;以醋酸丁 酯作共沸剂 从稀溶液中 分离醋酸。
返回
1.2.2 速率分离过程
膜分离 场分离
速率分离:
利用溶液中不同组分在某 种推动力(浓度差、压力差、 温度差、电位差等)作用下, 经过某种介质(半透膜)时 的传质速率(透过率、迁移 率、扩速率)差异而实现分 离。
吸
相态 介: 理: 用:
分离工程——精选推荐
分离工程复习题第一部分 填空题1、分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是(熵减过程)。
2、衡量分离过程的难易程度用(分离因子)表示,处于相平衡状态的分离程度的是(固有分离因子)3、分离因子表示任意分离过程所达到的(分离程度),其定义为(1122//i j s ij i j x x x x α= )。
4、分离剂可以是(能量分离剂ESA )或(物质分离剂MSA ),有时也可两种同时应用。
5、固有分离因子是根据(汽液相平衡)来计算的,它与实际分离因子的差别用(级效率)来表示。
6、分离技术的特性表现为其(重要性)、(复杂性)和(多样性)。
7、分离过程是(混合过程)的逆过程,因此需加入(分离剂)来达到分离目的。
8、分离剂可以是(能量)或(物质),有时也可两种同时应用。
9、若分离过程使组分i 及j 之间并没有被分离,则(,1s i j α=)10、可利用分离因子与1的偏离程度,确定不同分离过程的分离的(难易程度)。
11、工业上常用(分离因子)表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为(固有分离因子)12、对单相物流的独立变量数为(C+2),对相平衡物流的独立变量数为(C+2).13、汽液相平衡是处理(汽液传质分离)过程的基础。
相平衡的条件是汽液两相中温度压力相等,每一组分的(化学位相等)。
14、根据泡点,露点的概念,精馏塔塔顶温度即为对应的汽相组成的(露点),塔釜温度即为对应塔釜液相组成的(泡点)。
15、当混合物在一定的温度、压力下,满足(D B T T T >>或(/)1i i z K >∑和1i i K z >∑同时成立)条件即处于两相区,可通过(物料平衡、相平衡和摩尔分率加合式)计算求出其平衡气液组成。
16、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。
17、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
18、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在(全回流)时分布一致。
分离工程名词解释
三、名词解释1、分离过程: 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。
2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律,分离与提纯的科学。
3、传统分离过程的绿色化:对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法,充分考虑过程对环境的影响,以环境影响最小(或无影响)为目标,进行过程集成。
4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。
可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。
5、平衡分离过程:大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程,而两相在平衡时具有不同的组成,这些过程称为平衡分离过程。
6、速率控制分离过程:是通过某种介质,在压力,温度,组成,电势或其它梯度所造成的强制力的推动下,依靠传递速率的的差别来操作,这类过程称为速率控制分离过程。
7、泡点温度:是指液体在恒定的外压下,加热至开始出现第一个气泡时的温度。
8、露点温度:在恒压下冷却气体混合物,开始凝聚出第一个液滴时的温度。
9、汽化率:液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。
10、液化率:e=液化量/总加入量=L/F11、分离因子:表示任一分离过程所达到的分离程度表示组分i及j之间没有被分离表示组分i富集于1相,而组分j富集于2相表示组分i富集于2相,而组分j富集于1相12、分离剂:在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜,使二者间不发生粘连,完成操作后易于分离的液剂。
种类为:(1)石膏分离剂(2)树脂分离剂(3)蜡分离剂(4)其他分离剂如硅油、凡士林等。
13、固有分离因子:αij称为固有分离因子,也称相对挥发度,它不受分离设备的影响。
14、机械分离过程:分离对象为两相以上的混合物,通过简单的分相就可以分离,而相间并无物质传递发生。
15、膜分离:是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作,是用天然或人工合成膜,以外界能量或化学位差或电位差作推动力,对混合物进行分离、提纯和富集的方法。
《分离工程第二章》课件
通过分离工程中的技术手段,将污水中的悬浮物、油、重金属等污 染物进行分离和去除。
大气治理
通过分离工程中的技术手段,将大气中的颗粒物、有害气体等进行 分离和去除。
固废处理
在固废处理中,分离工程用于将固体废物中的不同组分进行分离和回 收。
食品工业领域
食品加工
在食品加工中,分离工程用于分离食品中的不同组分,如牛奶中 的奶油和脱脂品添加剂, 如味精、食用香精等。
食品安全检测
通过分离工程中的技术手段,对食品中的有害物质进行检测和分离 。
其他领域
制药工业
在制药工业中,分离工程用于分离和 纯化各种药物成分。
新能源领域
在新能源领域中,分离工程用于太阳 能电池板制造中的硅片切割和海水淡 化技术中的盐分去除。
脱水
将石油中的水分进行分离,以减少对设备和管道的腐蚀。
化工领域
化学反应
01
通过分离工程中的技术手段,实现化学反应的高效分离和产物
纯化。
精细化工
02
在精细化工中,分离工程用于分离高纯度的化学品,如染料、
农药、医药等。
合成气分离
03
将合成气中的不同组分进行分离,如一氧化碳、氢气、甲烷等
。
环境工程领域
环境工程
与环境工程学科的交叉融合,实现环保与分离工程的有机 结合。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
分离工程的特点
分离工程具有多样性、复杂性、 高效率和高精度等特点,能够实 现混合物中各组分的有效分离、 纯化和精制。
分离工程的重要性
分离工程在工业生产中的应用
分离工程广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域,是实现物质分离纯化的 关键技术之一。
分离工程期末知识总结
思考题
1. 什么叫泡点,什么叫露点? 2. 精馏塔塔顶的温度和塔釜的温度分别是什么? 3. 简述求解泡露点的思路? 4. 对于泡点温度,∑Kixi <1,应如何调整温度? 5. 怎样判断闪蒸问题在给定的T、P下是否成立? 6. 等温闪蒸的通用闪蒸方程(Rachford-Rice方程
)的形式。
第三章 多组分精馏
特点:★F=D=W=0
★ L=V;L/V=1
★操作线方程: yn1 ,i xn,i
★板效率 最高
由于全回流,用 N m表示N,省去“均”:
Nm
lg([
x x
A B
)D
(
x x
A B
)W
lg AB
]
(3 8)
— — Fenske方程
最少理论板数只与分离要求有关,与进料组成无关。
多组分精馏
分离工程
第一章 绪论
分离过程基本概念 定义:将一混合物转变为组成不相同的两种或 两种以上产物的操作。
分离工程示意图
分离剂 (物质或能量)
原料物流 (一股或几股)
分离装置
产品1 (组成不同的物流) 产品2
第一章 绪论
分离过程的分类
分离过程分为机械分离过程和传质分离过程两大 类。
机械分离过程是指分离装置所接受的是多于一个 相的非均相进料,只要简单地分相就可以。如过 滤、沉降、固-液分离和气-液分离器等。
no yes
T,yi
第二章 单级平衡过程
露点计算
平衡常数与组成无关的露点计算 ki f (T , P) 露点方程: f (T ) iC1Kyii 1.0 0 (2 60)
f (P) iC1Kyii 1.0 0 (2 61)
化工分离工程正文
化工分离工程正文绪论一:分离工程在工业生产中的地位和作用:1.分离工程定义:将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作 2.化工生产装置:反应器+分离设备+辅助设备(换热器、泵) 3.分离工程重要性:(1)纯化原料:清除对反应或催化剂有害的杂质,减少副反应、提高收率。
(2)纯化产品:使未反应物质循环。
(3)环境治理工程:去除污染物。
4.分离工程发展现状:5.分离过程在清洁生产中的地位和作用:废物减少(分离系统有效分离和再循环)废物直接再循环+进料提纯+除去分离过程中加入的附加物质+附加分离与再循环系统二:传质与分离过程的分类和特征: 1.过程:(1)机械分离:两相以上的混合物分离(过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电分离)(2)传质分离:均相混合物分离(精镏、吸收、结晶、膜分离、场分离、萃取、干燥、浸取、升华)△平衡分离过程:分离媒介(热、溶剂、吸附剂)使均相混合物变为两相体系,再以混合物中各组分在处于平衡的两相分配关系的差异实现分离。
(精镏、吸收、结晶、萃取、干燥、浸取、升华)△速率分离过程:推动力(浓度差、压力差、温度差、电位差),组分选择性透过膜,各组分扩散速度的差异实现分离(膜分离、场分离)三:分离过程的集成化:新型1.反应过程与分离过程的耦合:化学吸收、化学萃取、催化精镏、膜反应器2.分离过程与分离过程的耦合:萃取结晶、吸附蒸馏、电泳萃取3.过程的集成:传统分离过程的集成(共沸精镏—萃取、共沸精镏—萃取精镏)传统分离过程与膜分离的集成(渗透蒸发—吸附、渗透蒸发—吸收、渗透蒸发—催化精镏)膜过程集成(微滤—超滤—纳滤—反渗透)第一章蒸馏与精馏§1—1 概述一:蒸馏定义和特点:1.定义:混合物中各组分挥发度差异进行分离提纯。
2.特点:工艺流程短、使用范围广、工艺成熟;但能耗大(汽相再冷凝)二:分类:1.蒸馏方式:闪蒸、简单蒸馏、精馏、特殊精馏、反应精馏 2.操作压力:加压蒸馏、常压蒸馏、真空蒸馏 3.混合物组分:两组分精馏、多祖分精馏 4.操作流程:间歇蒸馏、连续蒸馏三:精馏操作流程:精馏段精馏段提馏段图:连续精馏操作流程图:间歇精馏操作流程1—精镏塔 2—再沸器 3—冷凝器 1—精镏塔 2—再沸器 3—全凝器 4—观察罩 5—贮槽§1—2 简单蒸馏和闪蒸组分挥发度相差较大、分离要求低——预分离一:工艺流程:图:简单蒸馏图:平衡蒸馏(闪蒸)1—蒸馏釜 2—冷凝器 3—接受器 1—加热器 2—节流阀 3—分离器1.简单蒸馏:一次进料,馏出液连续出料(出料浓度逐渐降低),釜残液一次排放——压力恒定、温度变化 2.平衡蒸馏:连续进料,连续出料(出料浓度恒定)——压力、温度恒定混合液→加热器→温度>料液泡点(分离器压力下)→节流阀(降压)→分离器→料液部分汽化、并在分离器中汽液分离(相平衡)二:原理:1.前提条件:理想物系——液相为理想溶液(拉乌尔定律);汽相为理想气体(道尔顿分压定律) 2.原理:汽液共存区饱和蒸汽线(露点线)过热蒸汽区饱和液体线(泡点线)液相区图:苯—甲苯混合液的t—x—y图图:苯—甲苯混合液的x—y图图:简单蒸馏t—x—y图图:平衡蒸馏t—x—y图(1)简单蒸馏:任何瞬间,蒸汽与液相处于平衡。
分离工程概念总结
分离工程概念总结什么是分离工程分离工程是一种软件开发中的概念,指的是将不同的功能或模块分开,以便更好地管理和维护代码。
通过将不同功能的代码分离开来,可以使代码更易读、易理解,同时也方便进行单元测试和重用。
分离工程的优势分离工程具有以下几个主要优势:1. 模块化通过将不同的功能或模块分开,可以使代码更加模块化。
每个模块可以独立开发、测试和维护,降低了代码耦合度,提高了代码的可维护性和可重用性。
2. 可测试性分离工程可以提高代码的可测试性。
每个模块可以独立进行单元测试,方便进行测试覆盖率和代码质量的控制。
同时,通过使用依赖注入等技术,可以更方便地进行模拟和测试。
3. 并行开发通过分离工程,可以实现并行开发。
不同的开发人员可以同时开发不同的模块,提高了开发效率。
而且由于模块之间的接口清晰,开发人员之间的协同工作更加容易。
4. 可维护性分离工程可以提高代码的可维护性。
当需要修改某个功能时,只需要修改对应模块的代码,而不需要修改其他模块的代码。
这样可以降低代码改动带来的风险,并且减少了对其他模块的依赖。
5. 可重用性分离工程可以提高代码的可重用性。
通过将通用的功能或模块抽象成独立的库或包,可以在不同的项目中进行复用,减少了开发重复的工作。
这样不仅可以提高开发效率,还可以提高代码的质量和可靠性。
分离工程的实践实践分离工程有多种方法和技术,下面介绍一些常见的实践方法:1. 模块化开发模块化开发是一种将功能划分成独立模块的方法。
每个模块可以有自己的接口和实现,可以独立进行开发、测试和维护。
模块之间通过接口进行通信,遵循接口定义的规则。
常见的模块化开发方式包括使用面向对象编程中的类和接口、使用函数和闭包等。
2. 依赖管理依赖管理是一种管理代码之间依赖关系的方法。
通过明确定义模块之间的依赖关系,可以更好地管理和控制代码的组织结构。
常见的依赖管理方式包括使用依赖注入、使用依赖关系图和使用包管理工具等。
3. 测试驱动开发测试驱动开发是一种以测试为驱动的开发方法。
分离工程整理
分离⼯程整理思考题第⼀章1、说明分离过程与单元操作的区别2、什么是绿⾊分离⼯程,实现的途径及的研究进展绿⾊分离⼯程是指分离过程绿⾊化的⼯程实现。
分离过程绿⾊化的途径有两种,⼀是对传统分离过程进⾏改进、优化,使过程对环境的影响最⼩甚⾄于没有;即对传统分离过程的绿⾊化主要是对过程(如蒸馏、⼲燥、蒸发等)利⽤系统⼯程的⽅法,充分考虑过程对环境的影响,以环境影响最⼩(或⽆影响)为⽬标,进⾏过程集成。
⼆是开发及使⽤新型的分离技术,如膜分离技术、分步结晶技术、超临界萃取技术等。
及的研究进展针对其他各种环境影响量化评价⽅法的缺陷,近年来提出⼀种新的环境影响评价量化评价⽅法——绿⾊指数法。
该⽅法从两⽅⾯考虑过程对环境的影响:⼀是在流程级别上,环境影响评价指数表达法的开发/选取;另⼀是在化学物种层次上,环境影响性能指标的选取。
3、说明化⼯分离技术的特性1)化⼯分离技术的重要性:化⼯分离技术是化学⼯程的⼀个重要分⽀,任何化⼯⽣产过程都离不开这种技术2)化⼯分离技术的多样性:由于化⼯分离技术的应⽤领域⼗分⼴泛,原料、产品和对分离操作的要求多种多样,这就决定了分离技术的多样性3)化⼯分离技术的复杂性:化⼯分离技术的重要性和多样性决定了它的复杂性,4、化⼯分离技术发展的特点1)竞争促进了分离过程的强化。
随着科技的发展,新设备和新分离剂的应⽤⼤⼤提⾼了分离效率。
膜分离、超临界萃取等新分离技术也在迅速推⼴。
剧烈的竞争加速了分离技术发展,促进了分离过程的强化。
2)耦合分离技术引起重视。
由于耦合分离技术往往⽐较复杂,设计放⼤⽐较困难,因此也推动了化⼯数学模型和设计⽅法的研究。
3)信息技术推动了分离技术的发展。
分离科学和技术具有多学科交叉的特点,信息技术和传统化⼯⽅法的结合显得⼗分重要。
信息技术和先进测试技术的⾼速发展为化⼯多层次、多尺度的研究提供了条件。
4)根据国情,加速分离科学和技术的发展总趋势:多样化、精细化、洁净化(环境友好)5 、简述分离过程的集成化反应过程与分离过程的耦合,通过溶质与溶剂中的活性组分发⽣反应,,提⾼传质推动⼒和液相传质系数,从⽽提⾼吸收率,降低能耗和设备投资化学萃取:溶质与萃取剂之间发⽣化学反应,反应(催化)精馏:反应与精馏结合,提⾼分离效率;同时,借助精馏⼿段,提⾼反应收率,膜反应器:在反应的同时,利⽤膜的优良分离性能,选择性的脱除产物,从⽽移动化学反应平衡,提⾼反应的收率、转化率和选择性萃取结晶:加⼊有机溶剂使待结晶的⽆机盐⽔溶液中的⼀部分⽔被萃取出来,促进⽆机盐的结晶过程,吸附蒸馏:⽓-液-固三相分离过程,同时利⽤吸附选择性⾼、能耗低的优点和蒸馏处理量⼤、设备较简单、⼯艺成熟的优点。
分离工程课程
分离工程课程分离工程课程是工程类专业中的一门重要课程,它主要通过理论与实践相结合的方式,培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
本文将从课程的目标、内容、教学方法和实践应用等方面进行介绍和分析。
一、课程目标分离工程课程旨在培养学生掌握分离工程的基本理论和技术,具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
通过该课程的学习,学生应能熟悉分离工程的基本原理和常用设备,了解不同分离工程技术的特点和适用范围,能够分析和解决工程实际问题。
二、课程内容分离工程课程的内容主要包括分离工程的基本原理、分离设备的分类和工作原理、分离过程的控制与优化、分离工程的设计方法等。
具体而言,课程将涉及蒸馏、吸收、萃取、析出、结晶、脱水等分离工程技术的原理和应用。
学生将学习如何选择合适的分离设备、进行设备的设计和操作参数的调整,以达到预期的分离效果。
三、教学方法在教学方法上,分离工程课程将采用理论与实践相结合的教学方式。
通过理论讲解、案例分析、实验操作等多种形式,使学生能够理解和掌握分离工程的基本原理和技术。
同时,学生还将参与实验操作和实际工程项目的模拟练习,提高他们的实际操作能力和问题解决能力。
四、实践应用分离工程课程的实践应用主要体现在以下几个方面:1. 工程实习:学生将有机会在实际工程项目中参与分离工程的设计、操作和优化,锻炼他们的实践能力和团队合作精神。
2. 案例分析:通过分析真实的工程案例,学生可以了解分离工程在实际中的应用和问题,培养他们解决实际问题的能力。
3. 科研项目:学生还可以参与相关的科研项目,深入了解分离工程的前沿技术和发展动态,为工程的创新和进步做出贡献。
分离工程课程是工程类专业中的重要课程,它通过理论与实践相结合的方式,培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
通过该课程的学习,学生将掌握分离工程的基本理论和技术,具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
此外,课程还注重实践应用,通过工程实习、案例分析和科研项目等形式,培养学生的实践能力和问题解决能力。
专科《分离工程》_试卷_答案
专科《分离工程》一、(共46题,共150分)1. 按所依据的物理化学原理,传质分离过程可以分为________分离过程和________分离过程,常见的平衡分离过程有________、________、________。
(5分).标准答案:1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸;2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率:____________和____________。
要降低分离过程的能耗,提高其____________效率,就应该采取措施减小过程的有效能损失。
有效能损失是由____________引起的。
(4分).标准答案:1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性;3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算,按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型:________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4. 泡点压力计算; 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、________、________和________。
(4分).标准答案:1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间;5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ方程分别是指________________________、________________________、________________________和________________________。
(4分).标准答案:1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面相平衡方程;6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、________________________________________。
分离工程综合复习资料
5.萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么?
6.画出萃取精馏的流程简图,指出萃取剂的加入位置,并说明原因?
7.计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么?当简单精馏塔在最小回流比下操作时,当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下,塔内恒浓区的位置分布情况。
《分离工程》综合复习资料
一、填空题
1. 请在下列选项中选择:
超滤属于、过程;沉降属于;共沸精馏属于、过程。
A. 平衡分离B. 传质分离C. 机械分离D. 速率分离
2. 膜分离的推动力可以是、或。
3. 相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焓处于;从动力学来看,相间。
4. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于,因此将热衡算放在循环中。
组分
摩尔分率
相对挥发度
A
0.2
10.71
B
0.3
4.76
C
0.1
1.57
D
0.4
1.0
注:Fensk公式:
2. 设计一个脱乙烷塔,从含有4个轻烃的混合物中回收乙烷,进料组成、各组分的平均相对挥发度见设计条件表,要求馏出液中乙烷的收率为97%,釜液中丙烯的收率为85%(mol.)。试求最小理论板数及在全回流条件下馏出液和釜液的组成。
方法二:计算ΣKizi和Σzi/Ki,若ΣKizi>1, 说明TB<T;若Σzi/Ki>1,说明TD>T。综合两种试算结果,只有TB<T<TD成立,才构成闪蒸问题。
10. 答:1)按相对挥发度递减的顺序逐个从塔顶分离出各组分;
2)最困难的分离应放在塔序的最后;
分离工程课程总结与感想
分离工程课程总结与感想时光飞逝,半个学期的分离工程课程马上就要结束,回顾一下这段时期的学习历程,发现有很多地方值得我们去学习,去深思,去改变。
首先从课程内容说起。
32学时的课程,大致分为了三个模块。
第一块是有关精馏的内容。
其中包括有泡露点的计算、普通精馏计算、特殊精馏(萃取精馏、特殊精馏)的计算以及各种板效率的计算。
第二块是有关吸收的内容。
包括气液相平衡,物理吸收以及化学吸收。
第三块是新分离方法的介绍。
其中包括有泡沫吸附分离技术,液膜分离技术,固膜分离技术。
细看这些内容可以发现,这些知识点都是化工原理和化工热力学课程的延续和深化。
众所周知,化工热力学的学习是很困难的,但是这门课程学起来并不困难。
这与老师的教学方法是分不开的,老师的的教学方法,有以下几个特点。
一,鼓励学生积极参与课堂教学。
每次老师都会不知一些课后思考题让同学们课下准备,第二次上课的时候,学习委员会让同学到讲台上展示自己的学习成果,于同学们分享,于此同时,讲台下的同学们也会相应的提一些问题,大家共同学习,共同进步。
我认为这一做法很好,首先,上台讲题的同学心里素质得到了充分的锻炼,在分享的同时,自己平时学习中存在的问题也会相应暴露出来,这样,在老师点评的时候,就会发现并且改正,而且印象深刻,所以,对于上台分享的同学,会得到充分的锻炼并且充分得意颇多。
同时,台下的同学,在听讲的同时,也能发现自己学习上的缺点和薄弱环节,并与台上的同学相比较,更加发现自己的不足,这样可以培养我们的竞争意识,相互比较改正,共同进步。
二,课堂内容生动有趣,使我们增长了知识,拓宽了视野。
如果老师在课堂上一味的讲书本上的内容,并不能充分吸引学生,也很容易使课堂气氛变得沉闷无趣。
所以,在课上,老师有意识的将一些所学内容实际应用的例子穿插在授课内容之中,同时,也会讲一些与本行业相关的前沿信息和实例应用,不仅增长了只是,还拓宽了眼界,为以后的学习工作增添了经验。
三,讲课内容重点突出,PPT简洁清晰。
分离工程II复习题.答案
分离⼯程II复习题.答案1. 简述分离⼯程的定义分离⼯程是⼀门提供⼀定的原理及⽅法将混合物加以提纯或分离的学科。
2. 分离在⼯业过程中有什么作⽤?环境保护,能源开发与利⽤,冶⾦⾏业,⾷品⼯业,核⼯业,⽣化⾏业。
3. 什么是分离因⼦,其数学表达式是什么?影响分离因⼦的主要因素是什么?定义:任何⼀种分离过程中任意两组分间能够达到的分离程度称为分离因⼦或分离因数。
数学表达式:影响因素:液体组成,传递速率,分离设备的结构及流体流动的情况。
4. 说出分离剂的种类并就每类分离剂列举出3个以上的实例。
能量分离剂:氢氧化钠,醇胺类,液氮质量分离剂:阳离⼦交换树脂,⽔蒸⽓,活性炭5. 什么是相平衡,从动⼒学及热⼒学来看,分别是什么状态相平衡:由混合物或溶液形成若⼲相,这些相保持物理平衡⽽共存状态。
热⼒学上看—物系的⾃由焓最⼩动⼒学上看—相间表观传递速率为零6. 理想系与完全理想系的区别⽓相是理想⽓体混合物、液相是理想溶液组成的体系称为完全理想系;⽓相是实际⽓体,但可看作理想溶液,液相是理想溶液所组成的体系叫做理想系。
7. 什么是逸度,如何求取逸度?定义:逸度就是校正过的压⼒理想条件下:逸度等于组分分压⾮理想情况下:逸度=分压X 逸度因⼦8. 什么是活度,如何求取活度?定义:活度就是校正过的摩尔分数理想:活度等于组分摩尔分数⾮理想:活度=摩尔分数X 活度因⼦1122i j s iji j x x a x x9.⽓液相平衡的条件是什么?⽓液相平衡的条件是各相温度、压⼒及任意i组分的化学位均相等。
10.范德华⽅程的参数分别有什么意义?范德华对于内压⼒与 b 的导出都不尽完善,精确测定表明,a 、b 不但与⽓体性质有关,也与温度有关。
甚⾄与拟合导出的算法有关11.维⾥⽅程的系数分别有什么意义?维⾥⽅程后来⽤统计的⽅法得到了证明,成为具有⼀定理论意义的⽅程。
反映了分⼦间的相互作⽤对⽓体pV T 关系的影响。
因此,由宏观pV T 性质测定拟合得出的维⾥系数,可建⽴与微观上分⼦间作⽤势的联系。
《分离工程》复习摘要解析
一、关键组分(Key Components) 二、多组分精馏特性
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一、关键组分(Key Components)
Na=串级数(2)+分配器(1) +侧线采出(0)+传热单元 (2)
(不论有多少个组分)
F
已被指定的可调变量: (1)进料位置 feed stage location ; (2)回流比 reflux ratio ; (3)全凝器饱和液体回流或冷凝器的传热面积或馏 出液温度。heat transfer area of the condenser or condensate temperature( i.e., saturated liquid) (4)余下的2个可调设 计变量一般用来指定 某个组分在馏出液和 另一个组分在釜液中 的浓度。
c
(4)判断 f T (一般为0.01 )否; (4)若 f T ,输出T,yi 结束; (5)若 f T 不成立,令K
k 1 i
y k 1 k 1 K ~ (5) i K ,由K i 得T 重复(2) i i 1
k i
注意:同一组分,规定 了一端的回收率,另一 端的量已确定。不能重 复!
3. 关键组分的指定原则 由工艺要求决定 例:ABCD(按挥发度依次减少排列)混合物 分离 ◆工艺要求按AB与CD分开: 则:B为LK;C为HK ◆工艺要求先分出A: 则:A为LK;B为HK
二、多组分精馏特性
二元精馏 vs 多元精馏 计算方法上:
分离媒介分为能量媒介( ESA )和物质媒 介(MSA)。 速率分离过程 —— 借助某种推动力 ( 如浓度 差、压力差、温度差、电位差等 ) 的作用,某些 情况下在选择性透过膜的配合下,利用各组分扩 散速度的差异而实现混合物的分离操作。
生物分离工程的原理是什么
生物分离工程的原理是什么生物分离工程是一种利用生物化学和生物技术原理,通过物理、化学和生物学方法对生物体进行分离、提纯和纯化的过程。
它是一门综合性学科,涵盖了许多领域的知识和技术,如生物物理学、生物化学、分子生物学、生物工程等。
其核心原理是基于不同生物体的差异性,通过合适的实验设计和操作步骤,将目标物质从混合物中有效地分离出来。
生物分离工程的主要原理包括:1. 物理分离原理:物理分离是通过物料的物理性质进行分离,常用的方法包括离心、超滤、膜分离等。
离心是利用物料的不同密度和体积进行离心分离,如离心机可以分离细胞沉淀和液体上清。
超滤是利用滤膜的分子筛效应,根据分子尺寸的不同分离物质,常用于分离大分子如蛋白质和脱盐。
膜分离是利用逆渗透、微滤膜等,通过膜孔的大小和物料的压力差分离目标物质。
2. 化学分离原理:化学分离是利用物料的化学性质进行分离,常用的方法包括酸碱沉淀、吸附分离、电泳等。
酸碱沉淀是通过改变溶液pH值,使某些物质在酸或碱条件下形成不溶性沉淀,从而实现分离的目的。
吸附分离是利用物料在吸附介质上的亲和性差异进行分离,如利用离子交换树脂进行蛋白质与离子的吸附分离。
电泳是利用电场对带电物质进行迁移,根据它们的电荷、尺寸和形状的差异进行分离,如凝胶电泳可用于分离核酸。
3. 生物分离原理:生物分离是利用生物体本身的特性进行分离,如利用免疫反应进行分离,常用的方法有免疫吸附分离、免疫磁珠分离等。
免疫吸附分离是利用抗体与特定抗原间的特异性相互作用,将目标物质从混合物中吸附分离出来。
免疫磁珠分离是将磁性微珠与特异性抗体结合,形成抗原-抗体-磁珠复合物,通过外加磁场使复合物在液相中快速沉降,实现目标物质的分离。
此外,生物分离工程还可以应用到各种类型的生物体中,如微生物、植物和动物细胞等。
不同的生物体要素和目标物质的特性决定了最适合使用的分离方法。
生物分离工程在生物工业、医药制造和农业领域具有广泛应用,如制药过程中的药物提取和纯化、农田灌溉水的净化等。
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《分离工程》课程综合复习资料一、填空题1、分离过程是将混合物分成 的两种或几种产品的操作。
2、请在下列选项中选择:(写上字母即可)超滤属于 、 过程;沉降属于 ;共沸精馏属于 、 过程。
(A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离)3、膜分离的推动力可以是 、 或 。
4、宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ,因此将热衡算放在 循环中。
5、相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焓处于 ;从动力学来看,相间 。
6、化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。
7、MESH 方程分别指 ; ; ; 。
在BP 法中用M 、E 方程求解 。
8、汽相为理想气体,液相为非理想溶液时,活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。
9、液液平衡的分离因子又称为 。
10、相平衡指的是混合物或溶液形成若干相,这些相保持着 而 的状态。
二、单项选择题1、气液平衡的分离因子又称为( ) A. 相对挥发度 B. 分配系数C. 相对选择性D. 回收率2、根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是( )A. HNK 为分配组分,LNK 为非分配组分;B. HNK 为非分配组分,LNK 为分配组分;C. HNK 为分配组分,LNK 为分配组分;D. HNK 为非分配组分,LNK 为非分配组分;3、公式Vi L i i f f K / 适用于下面哪种情况?( )A. 汽相为理想溶液,液相为理想溶液;B. 汽相为理想气体,液相为理想溶液;C. 汽相为理想溶液,液相为非理想溶液;D. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液。
N表示()4、在设计变量中,eaA.装置设计变量数B. 单元固定设计变量数C.单元可调设计变量数D. 装置固定设计变量数5、HNK表示()A.分配组分B.重关键组分C. 重非关键组分D. 轻非关键组分6、液液平衡的分离因子又称为()A. 相对挥发度B. 分配系数C. 相对选择性D. 回收率7、分离丙酮-甲醇的共沸物,加入下面哪种物质可使的丙酮成为轻组分?()A. 水B. 乙酸甲酯C. 正己烷D. 乙醚8、图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线,描述的是图Ⅱ中的哪个区域?()A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区D. 属于6区三、判断题1、在共沸精馏中,共沸剂的加入量既不能多也不能少,必须根据物料平衡严格控制。
( )2、物理吸收过程的吸收热,对理想溶液来说就等于溶解热。
( )3、在用焓做换热器热量衡算时。
不同组分焓值的基准态可以不相同。
( )4、在最小回流比下操作塔内会出现恒浓区,同样在最少理论板下操作塔内也会出现恒浓区。
( )5、对于萃取精馏塔,在溶剂回收段,原溶液中各个组分的分离作用仍很大。
( )6、所谓最低共沸物,是指共沸物的沸点温度比构成共沸物中任一组分的沸点温度都低。
( )四、名词解释1、分离媒介:2、萃取精馏五、简答题1、如何核实闪蒸问题?(写出一种方法即可。
)2、画出萃取精馏的流程简图,指出萃取剂的加入位置,并说明原因?3、请将萃取精馏与共沸精馏相比较,说明它们的共同点和不同点。
4、恩特伍德公式用于计算什么参数?它的假设条件是什么?当简单精馏塔在最小回流比下操作时,当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下,塔内恒浓区的位置分布情况。
5、在萃取精馏中,溶剂选择的工艺要求有哪些?6、试描述“逆行精馏” 效应,实际操作中如何减弱或消除?7、萃取精馏流程中,溶剂加入口如何确定?解释原因。
8、某厂一多组分精馏塔,正常操作时塔顶底产品都合格,乙班接班后操作两小时分析发现塔顶产品不合格,请你告诉操作工如何调节操作参数?9、非均相催化反应精馏的定义是什么?利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点?10、物理吸收过程与精馏相比,传质特点是什么?吸收塔内气液相浓度和温度如何变化?六、综合题1、设计一个脱乙烷塔,从含有6个轻烃的混合物中回收乙烷,进料组成、各组分的相对挥发度和对产物的分离要求见下表。
求所需最少理论板数及全回流条件下馏出液和釜液的组成。
提示:平均)()(αlg lg ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=B A m w d w dNmN r i r w d w d )(,i α)()(= 2、已知甲醇-丙酮在不同压力下均能形成共沸物,常压下,共沸物组成为含甲醇46%(mol),而1.1MPa 下,共沸物组成变化为含甲醇62%(mol),当进料中甲醇含量大于62%(mol)时,请判断常压塔与高压塔的塔序,并画出相应的T-x-y 图和流程示意图。
3、某原料含有A 、B 、C 、D 和E 五个组分。
已知αA >αB >αC >αD >αE 其中E 的含量很高,B 与C 最难分离。
试设计一个合理的精馏分离塔序,画出流程示意图,将各组分分为纯组分。
《分离工程》课程综合复习资料参考答案一、填空题1、组成互不相同2、B、D ,C ;A、B。
3、压力差、浓度差或电位差4、温度,外层5、最小状态;表观传递速率为零。
6、溶液结晶、熔融结晶7、M-物料平衡方程;E-相平衡方程;S-摩尔分率加和式;H-焓平衡方程(热量平衡)。
液相组成x 。
8、K i=γi P i s/P 。
9、相对选择性。
10、物理平衡,共存。
二、单项选择题1、A;2、A;3、A;4、C;5、C;6、C;7、A;8、D三、判断题1、√;2、×3、√;4、×;5、×;6、√四、名词解释1、分离媒介:包括能量媒介和物质媒介。
能量媒介指传入或传出系统的热,输入或输出的功。
物质媒介能与混合物中的一相或几相部分互溶或完全互溶,使其能被分离。
2、萃取精馏:加入的新组分不与原溶液中的任一组分形成共沸物,而其沸点又较原有的任一组分高,从釜液离开精馏塔。
这种特殊精馏被称为萃取精馏。
五、简答题1、核实闪蒸问题:方法1.分别计算闪蒸压力下进料混合物的泡点温度和露点温度,核实进料温度在两者之间。
方法2.分别假设闪蒸温度为进料混合物的泡点温度和露点温度,用相应的方程核对,只有在∑K i Z i>1、∑Z i/K i>1同时成立时,混合物才处于两相区。
2、萃取精馏溶剂加入位置的确定:为了使塔内维持较高的溶剂浓度,溶剂的加料口一定位于进料板之上,但需要与塔顶保持7~8块塔板,起回收溶剂的作用,这一段称溶剂回收段。
原因:溶剂的沸点比被分离组分高,为了使塔内维持较高的溶剂浓度,溶剂的加入口一定要位于进料板以上。
但需要与塔顶保持有若于块塔板,起回收溶剂的作用。
12A BSSA+BB+SS1:萃取精馏塔 2:溶剂回收塔3、萃取精馏与共沸精馏的比较:相同点:都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度,使其可以用精馏方法分离。
不同点:可供选择的共沸剂数目远不及萃取剂多;共沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底出,因此消耗能量多;共沸精馏受组成限制,操作条件比较苛刻,萃取精馏可在较大范围变化,操作比较容易。
4、恩特伍德公式用于计算最小回流比。
它的假设条件是:塔内汽相和液相均为恒摩尔流率;各个组分的相对挥发度均为常数。
5、在萃取精馏中,溶剂选择的工艺要求有:溶剂与被分离物系有较大的相互溶解度;溶剂在操作中是热稳定的;与混合物中任何组分不发生化学反应;溶剂比不得过大;无毒、不腐蚀、价格低廉、易得等。
6、精馏塔的作用是使轻、重关键组分的摩尔分率比从再沸器中的最低值提到冷凝器中的较高值,接近最小回流比下操作时,在进料板上下区域会出现随蒸汽逐级上升,此比值反而下降,及精馏成果被抵消的情况,称为“逆行精馏”效应。
提高回流比或改变进料位置均可以减弱或消除该效应。
7、因为溶剂的沸点比被分离组分高,为了使塔内维持较高溶剂浓度,溶剂加入口一定要位于进料板之上,但需要与塔顶保持有若干块塔板,起到回收溶剂的作用,称为溶剂回收段。
8、所谓塔顶产品不合格,是指塔顶馏出物中重组分含量较多。
因此,可以通过适当加大回流量或适当降低塔釜操作温度进行调节。
9、非均相催化反应精馏,即将催化剂填充于精馏塔中,它既起加速反应的催化作用,又作为填料起分离作用。
优点:1).对于受平衡制约的反应,采用催化精馏能够大大超过固定床的平衡转化率。
2).由于精馏作用移出物系中较重的污染物,使催化剂保持清洁,延长了催化剂的寿命。
10、物理吸收过程是气相分子向液相的单方向分子扩散和传质过程。
吸收塔内从塔顶到塔釜,气、液相浓度都是上升的,温度也是上升的。
六、综合题1、取100摩尔进料为基准,组分2、3分别为轻、重关键组分,按清晰分割假设物料数据,之后验证。
最小理论板数为6.805块。
编号组分馏出液釜液1 CH4 5.00 02 C2H631.93 3.073 C3H60.96 14.044 C3H80.64 19.355 i-C4H100 10.006 n-C4H100 15.00∑38.53 61.462、T-X-Y 相图3、。