Zestaw zadań nr 5
1.
Obliczyć początkową i końcową temperaturę wrzenia roztworu n-heksanu i n-oktanu zawierającego 40% molowych
składnika lotniejszego pod ciśnieniem 2026 hPa. Prężności pary nasyconej w funkcji temperatury podano w tabeli
t
93,3
99
104,5
110
115,5
121
126
132,2
137,8
143
149,8
154,5
P
heksan
2026
2229
2533
3039
3546
4052
4559
5065
5673
6483
7294
8104
P
oktan
375
446
527
628
739,5
871
1013
1165
1317
1520
1722
2026
2.
Pod ciśnieniem 1013 hPa w procesie destylacji równowagowej z 10 kmoli/h mieszaniny zawierającej 40% mol.
benzenu i 60% mol. kwasu octowego otrzymuje się destylat zawierający 65% mol. benzenu. Obliczyć strumień
destylatu i skład cieczy wyczerpanej. Zależność równowagowa dla układu benzen - kwas octowy pod ciśnieniem
1013 hPa (wyrażona w ułamkach molowych) podana jest w poniższej tabeli:
x
0,00
0,05
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
y*
0,00
0,337
0,465
0,615
0,679
0,728
0,774
x
0,60
0,70
0,80
0,90
0,95
0,97
0,99
y*
0,815
0,854
0,895
0,942
0,970
0,982
0,992
3.
Jakie będzie stężenie cieczy pozostającej po destylacji i stężenie destylatu, jeżeli ze strumienia 25 kmol/h
mieszaniny zawierającej 15% mol. etanolu i 85% mol. trichloroetylenu w procesie destylacji równowagowej pod
ciśnieniem 1013 hPa uzyska się 5 kmol/h destylatu? Zależność równowagowa dla etanol - trójchloroetylen pod
ciśnieniem 1013 hPa (wyrażona w ułamkach molowych) podana jest w poniższej tabeli:
x
0,01
0,03
0,05
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
y*
0,125
0,241
0,292
0,374
0,457
0,489
0,560
0,522
x
0,60
0,70
0,80
0,85
0,90
0,95
0,97
0,99
y*
0,539
0,570
0,634
0,683
0,763
0,861
0,905
0,962
4.
Doskonały roztwór cieczy A i B poddano destylacji kotłowej. Zawartość składnika lotniejszego (składnik A) w
surowcu wynosi 15% mol. Jaki będzie skład pozostałości oraz średni skład destylatu, jeżeli w trakcie trwania
procesu destylacji odparowuje 30% surowca. Założyć, że współczynnik równowagi międzyfazowej jest stały i
wynosi
k
A
= 2,2.
5.
35,25 kmol (1000 kg) mieszaniny dwuskładnikowej etanol – woda o stężeniu 37% mol. etanolu należy poddać
destylacji różniczkowej pod ciśnieniem atmosferycznym tak, aby ciecz pozostająca w kotle zawierała 2% mol.
etanolu. Obliczyć ilość cieczy wyczerpanej, ilość destylatu i jego średni skład. Określić także ile kilogramów
etanolu traci się w cieczy wyczerpanej. Zależność równowagową (wyrażoną w ułamkach molowych) podano w
poniższej tabeli:
x
0,01
0,03
0,05
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
y*
0,114
0,241
0,322
0,438
0,529
0,583
0,617
0,652
