双组分理想溶液的气液相平衡遵循什么规律

双组分溶液的气液平衡是什么对精馏有何作用

汽液相平衡,是指溶液与其上方蒸汽达到平衡时气液两相间各组分组成的关系

理想溶液的汽液相平衡服从拉乌尔(Raoult)定律

因此对含有A、B组分的理想溶液可以得出：

PA=PAoxA

(6-1a)

PB=PBoxB= PBo（1-xA）

（6-1b)

式中：PA,PB ——溶液上方A和B两组分的平衡分压,

Pa； PAo,PBo——同温度下,纯组分A和B的饱和蒸汽压,

Pa；

xA,xB——混合液组分A和B的摩尔分率

理想物系气相服从道尔顿分压定律,既总压等于各组分分压之和

对双组分物系：

P=PA+PB

（6-2）

式中：

P——气相总压,Pa；

PA和PB —A,B组分在气相的分压,Pa

根据拉乌尔定律和道尔顿分压定律,可得泡点方程：

o A oBAPPppx







（6-4）式

（6-4）称为泡点方程,该方程描述平衡物系的温度与液相组成的关系

可得露点方程式：

o BoAo B oAAppppppy







6-5 式（6-5）称为露点方程式,该方程描述平衡物系的温度与气相组成的关系

在总压一定的条件下,对于理想溶液,只要溶液的饱和温度已知,根据A,B组分的蒸气压数据,查出饱和蒸汽压PA0,PB0,则可以采用式（6-4）的泡点方程确定液相组成xA,采用式（6-5）的露点方程确定与液相呈平衡的气相组成yA

-------------------

气液相平衡以及相平衡常数的物理意义是什么

相就是指在系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面把不同的相分开，例如，液相和固相，液相和气相之间。在一定的温度和压力下，如果物料系统中存存两个或两个以卜的相．物料在各相的相Xi量以及物料中各组分在各相中的浓度不随时间变化，我们称此状态叫相平衡。在蒸馏过程中，当蒸气未被引出前与液体处于某一相同的温度和压力下，并且相互密切接触，同时气相和液相的相对量以及组分在两相中的浓度分布都不再变化，称之为达到了相平衡（气一液相平衡）。

相平衡时系统内温度、压力和组成都是一定的，一个系统中气液相达到平衡状态有两个条件：①液相中各组分的蒸汽分压必须等于气相中同组分的分压；各组分在单位时间内汽化的分子数和冷凝的分子数就相等；②液相的温度必须等于气相的温度，否则两相间会发生热交换，当任一相的温度升高或降低时，势必引起各组分量的变化。这就说明在一定温度下，气液两相达到相平衡状态时，气液两相中的同一组分的摩尔分数比衡定。相平衡方程如下式：

yA=kAXA式中yA-组分在气相中的摩尔分率；XA-组分在液相中的摩尔分率；kA-组分的平衡常数。

气液两相平衡时，两相温度相等，此温度对气相来说，代表露点温度；对液相来说，代表泡点温度。

气液平衡是两相传质的极限状态。气液两相不平衡到平衡的原理，是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础。例如，蒸馏的最基本过程就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。

气液相平衡常数K是指气液两相达到平衡时，在系统的温度、压力条件下，系统中某一组分i在气相中的摩尔分率Yi与液相中的摩尔分率戈，的比值。即

Kt=Yi/X,

相平衡常数是石油蒸馏过程相平衡计算时最重要的参数，对于压力低于03MPa的理想溶液，相平衡常数可以用下式计算：

Kt=Pi/PK,=P;/P

式中P-i组分在系统温度下的饱和蒸气压，Pa;

P-系统压力，Pa。

对于石油或石油馏分，可用实沸点蒸馏的方法切割成为沸程在10~30℃的若干个窄馏分、把每个窄馏分看成为一个组分——假组分，借助于多元系统气液相平衡计算的方法、进行石油蒸馏过程中的气液相平衡的计算。

第十一章萃取

第一节概述

一、萃取的定义

第一节概述

[572]一、萃取的定义

在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分互溶的液体溶剂，经过充分混合，利用混合液中各组分在溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种单元操作。

溶质A——混合液中欲分离的组分

稀释剂B——混合液中的溶剂

萃取剂S——所选用的溶剂

第一节概述

[572]一、萃取的定义

搅拌

混合液

A+B萃取剂(溶剂S)

萃取相

(S+A+B)萃余相

(B+A+S)

第十一章萃取

第一节概述

一、萃取的定义

二、萃取过程的应用

第一节概述

[573]二、萃取过程的应用

铂重整装置中的芳烃与非芳烃的分离：

常压沸点苯——801℃二乙二醇醚

环己烷——8074℃

2,2,3-三甲基丁烷——8088℃

1混合液的相对挥发度小或形成恒沸物，用一般精馏方法不能分离或很不经济；

第一节概述

[573]二、萃取过程的应用

组分

水

醋酸

乙酸乙酯常压沸点密度（20℃）汽化潜热℃1001181771kg/m[1]kJ/kg2258406368

2混合液浓度很稀且溶质为难挥发组分，采用精馏方法须将大量稀释剂B汽化，能耗过大；

第一节概述

[573]二、萃取过程的应用

丙烷脱沥青

酮苯脱蜡

青霉素发酵液中提取青霉素

3混合液含热敏性物质（如药物等），蒸馏时易于分解、聚合或发生其它变化。

第十一章萃取

第一节概述

一、萃取的定义

二、萃取过程的应用

第二节液液相平衡

一、三角形坐标图及杠杆定律

第二节液液相平衡

[574]一、三角形坐标图及杠杆定律

1三角形坐标图

顶点——三个顶点分别表示三个纯组分

边——边上任一点代表一个二元混合物，第三组分的组成为零内点——任一内点代表一个三元混合物

等边三角形——需用专门的坐标纸，不方便；

等腰直角三角形——可在普通直角坐标纸上标绘，常用；非等腰直角三角形——仅当萃取操作中溶质A的含量较低或当各

线太密集不便于绘制时，为提高作图的

准确度才使用。

第十一章萃取

第一节概述第二节液液相平衡

一、三角形坐标图及杠杆定律二、三角形相图

第二节液液相平衡

[576]二、三角形相图

根据各组分的互溶性，将三元物系分为：①溶质A可完全溶于B及S，但B与S不互溶；

第Ⅰ类物系

②溶质A可完全溶于B及S，但B与S为部分互溶；

③溶质A可完全溶于B，但A与S及B与S为部分互溶。——第Ⅱ类物系

第十一章萃取

第一节概述第二节液液相平衡

一、三角形坐标图及杠杆定律二、三角形相图

第三节萃取剂的选择

一、萃取剂的选择性及选择性系数

第十一章萃取

第一节概述第二节液液相平衡第三节萃取剂的选择

一、萃取剂的选择性及选择性系数二、稀释剂B与萃取剂S的互溶度

第三节萃取剂的选择

[580]二、稀释剂B与萃取剂S的互溶度

A

互溶度小

yA,max

两相区范围大

yA,max

BS

第十一章萃取

第一节概述第二节液液相平衡第三节萃取剂的选择

一、萃取剂的选择性及选择性系数二、稀释剂B与萃取剂S的互溶度三、萃取剂回收的难易与经济性四、萃取剂的其它物性

第三节萃取剂的选择

[581]四、萃取剂的其它物性

1密度——较大的密度差

2界面张力——适中

3粘度——较低

4蒸汽压——较低

5其它——化学稳定、腐蚀性小、价廉易得、不

易燃易爆等

本次课内容及要求

第一节概述

第二节液液相平衡

第三节萃取剂的选择作业: 无

自学：例11-1-例11-3预习：单级萃取过程的计算

化产粗苯复习题

2018-05-04

一、名词解释

1、干点：油品在规定条件下，进行蒸馏时，温度计水银柱在持续加热的情况下，停止升高并开始下降时的最高温度就是干点

2、馏程：油品在规定条件下，蒸馏所得到的从初馏点到终馏点，表示其蒸发特征的温度范围

3、闪点：可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。

4、爆炸极限：可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。

5、汽液相平衡：指气液两相存在同一个系统中，在气液两相之间进行物质传递，最终系统的温度、压力保持恒定，各相的组成保持不变，这样的状态称之为汽液相平衡。

6、初馏点：洗油全分析时，当第一滴冷凝液从冷却管末端滴下的瞬间温度为初馏点。

7、吸收面积：对于填料塔，吸收面积是塔内被洗油润湿的表面积。

8、闪蒸：让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐。这时，流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。

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二、问答题

1、循环洗油流程

答:贫油槽—贫油泵—二、三段贫油冷却器—洗苯塔—富油槽—富油泵—分缩器—贫富油换热器—管式炉—脱苯塔—贫富油换热器—一段贫油冷却器—贫油槽

2、突然停富油泵应如何操作？

答：（1）管式炉停煤气，灭火 （2）再生器停直接蒸汽，同时开蒸汽放散，

  （3）再生器停止加油（4）停回流泵（5）开备用泵

3、各备用泵为什么要经常盘车？

答：（1）防止泵轴不同心。（2） 防止长时间停置产生铁锈。（3） 防止叶轮被杂物粘附。

4、洗苯塔用热洗油应如何清扫？

答：洗苯塔热油洗涤操作：

当洗苯塔阻力增大超过规定时，报领导批准停塔清扫后，可采用热洗油循环洗涤消除阻力。

  （1）打开煤气交通阀门，使煤气走交通管。（2）停止蒸苯贫油冷却器冷却水，用热洗油上塔清扫（热油温度一般在45-65℃，不宜过高）。（3）待塔阻力恢复技术规定后，可恢复正常生产操作。

  5、洗苯塔用蒸汽应如何清扫？

如果热油洗塔后仍不能消除阻力时，采用蒸汽清扫。

  （1）打开煤气交通阀门，使煤气走交通管。（2）打开塔顶放散，向塔内通入蒸汽清扫，完毕后放空冷凝水。（3）按规程送煤气开工。

6、管式炉点火操作？

答：（1）检查煤气总阀门和分阀门是否关闭严密，防止漏入煤气。（2）打开煤气总阀门和煤气调节阀前煤气管道底部防水门，放净煤气冷凝水。（3）确认洗油已正常循环，炉内蒸汽管已通蒸汽。（4）打开烟囱翻板至1/2。（5）点燃煤气点火管。（6）将点火管明火置于点火器煤气喷嘴上方，再开煤气分阀门逐一点燃各煤气火嘴最后调节加热煤气量符合工艺要求。

7、简述再生器的构造

答：洗油再生器未钢板制的直立圆筒，带有锥形底。中部设有带油分布装置的进料管，下部设有残渣排出管，靠器内压力排除残渣。底部设有直接蒸汽管。在油入口管下面设有7块弓形折流板，以使油充分分散，提高蒸出程度。在油入口管的上面可设三块弓形隔板，以捕集油滴。

8、脱苯塔为什么要打回流？

答： 打回流是要降低温和把高沸物压下去，因为在上升的蒸汽中低沸物的含量不断增加。这是假如不打回流，塔板上的高沸物含量将增高，沸物的温度就要升高，一旦沸腾温度升高，高沸物在蒸汽中的含量就要增大，而在塔顶处来的产品就不纯了。把回流打入塔内，使也体所获得的低沸物足以弥补蒸汽所带走的量，使各塔板上的液相组或发生显著变化。

9、管式炉油管漏油，着火处理？

答：（1）管式炉停煤气，（2）开炉膛灭火蒸汽（3）再生器停直接蒸汽，同时开蒸汽放散，（4）再生器停止加油，（5）停回流泵（6）待管式炉灭火降温后，从换热器出口开蒸汽将管式炉内洗油吹入新洗油槽

10、请举例说明物理吸收和化学吸收。

答：物理吸收：洗油吸收煤气中的苯族烃；化学吸收：硫铵母液吸收煤气中的氨

11、洗油的质量要求？

答：（1）常温下对苯族烃有良好的吸收能力，在加热时又能使苯族烃很好的分离出来（2）具有化学稳定性（3）在操作温度下不应析出固体沉淀物  （4）易与水分离，不生产乳化物（5）有较好的流动性

12、影响苯族烃吸收的因素有哪些？

答：（1）吸收温度 （2）洗油的吸收能力及循环油量 （3）贫油含苯量（4）吸收表面积 （5）煤气压力和流速

13、蒸馏停工操作？

答：①关闭再生器加油阀，排空再生器油渣。②管式炉减火，慢慢降温，待富油降到110度时再生器停直接蒸汽开放散阀门，待炉温降到300℃以下，方可灭火。③当管式炉富油出口温度低于100℃时，停贫富油泵停止送油。④关闭各设备上蒸汽进口。⑤待脱苯塔顶部低于90℃，停回流泵，停水泵。  ⑥将管道和设备内存油全部放入地下放空槽，由液下泵抽向洗油槽。

14、影响贫油含苯因素？

答：（1）富油在管式炉的预热温度，富油温度越高（适当高），贫油含苯量越低 （2）通入脱苯塔的直接蒸汽量，蒸汽耗量越高（适当高），贫油含苯量越低（3）通入脱苯塔的直接蒸汽温度，温度越高（适当高），贫油含苯量越低

15、屏蔽泵操作使用注意事项

答：（1）由于电机为滑动轴承，并由部分输送液体来润滑和冷却，所以无液体时严禁持续运转。（2）无液体运转不得超过30秒。（3）吸入管路及电泵腔内的气体必须排除干净再运转。（4）不得逆运转。（5）彻底清除装置内的锈蚀和固体异物。（6）在运转中如发现异常声音或振动，必须迅速查明原因排除故障。（7）有水套的电泵，必须先接通冷却水再运转。

16、脱苯塔顶部温度升高的原因及处理方法？

答：原因：回苯量小；分缩器后温度高；直接蒸汽量大

方法：增加回苯量；增加分缩器的冷却水量；减少直接蒸汽量

17、管式炉结焦的原因及处理方法？

答：原因：富油流量太小；富油泵故障使富油在油管内停留时间过长；炉温过高

方法：加大富油流量；倒备用富油泵；适当降低炉温，减少煤气量

18、洗苯塔开、停工操作

答：①检查洗苯塔有关的管道、开闭器、运转设备仪表、温度计和液面指示等，一切正常齐备后方可开工。②在煤气交通管打开的情况下，打开塔顶的放散管，然后通入蒸汽至塔内，当放散管冒出蒸汽时，稍开煤气入口开闭器3—5扣，待煤气入塔后，渐渐关闭塔内蒸汽。③当放散冒出煤气时，从洗苯塔顶和洗苯塔煤气出口管取样作爆发试验，合格后关闭放散管，同时全开洗苯塔入口和出口煤气开闭器。④慢慢关闭交通管煤气开闭器，注意压力变化情况，如阻力过大，立即停止关交通管开闭器，待查明原因，排除故障后，再关闭交通管开闭器。⑤洗苯塔通入过煤气后，开启贫油泵，从贫油槽抽油上洗苯塔顶部，当塔底富油槽液位升到10t时，启动富油泵，往脱苯送富油。⑥调整各泵压力，流量、温度、稳定油槽液位，直至正常。

洗苯塔的停工：

①停贫、富油泵时必须待富油出管式炉温度降到100℃以下时。方可停止洗油循环。②打开煤气管交通阀门。③如临时停工，关闭洗苯塔煤气入口开闭器，保持煤气正压。塔内液面不必放空。④如长期停工，可将出入口阀门全部关死，排空塔内和泵体内洗油，打开塔顶煤气管的放散，用蒸汽扫清塔内煤气后排空冷凝水。

19、突然停电操作？

答：短时间停电处理

（1）管式炉停煤气，灭火（2）停回流泵，（3）停再生器直接蒸汽，（4）所有泵切断电源，关闭出口阀门（5）再生器停止加油，(6）注意检查油槽油位，防止跑油

20、脱苯系统的开工 ？

答：（1）开工前的准备工作

①设备检查。仔细检查所有设备和管道上的阀门，使其灵活好用，并处于正常良好状态；通知仪表工检查仪表，使仪表齐全良好；通知电工检查电器并送电；通知洗涤工序，做好洗苯和送富油等工作。

②设备通蒸汽。经再生器送直接蒸汽，吹扫油汽系统，使其畅通。

蒸汽同时吹扫贫富油换热器，贫油冷却器及贫富油管道等（包括管式炉），使其设备畅通，吹扫后停止送汽。

③各油水分离器充满水。

④作好管式炉的点火准备工作。用蒸汽吹出水封槽及管道内的空气后使煤气进入，放掉管内积水，打开烟道翻板，调节进风量。

  （2）与有关部门联系，得到生产主管部门同意，方可开工。

  （3）开工主要操作

①通知洗苯送富油，经过分缩器 、贫富油换热器、管式炉、脱苯塔、贫富油换热器、一段贫油冷却器、贫油槽。此时应注意检查各处有无漏油现象，发现问题及时处理。

②待富油循环正常后，管式炉点火，管式炉点火前应用蒸汽清扫炉膛10分钟左右，然后关小蒸汽，点燃点火枪，（注意先点火后开煤气）用点火枪逐一点燃四组火嘴。而后关闭清扫蒸汽。调整煤气流量、风量升温。当管式炉富油出口温度升到110度时，开再生器直接蒸汽，开再生器加油阀门，符合技术规定。

③贫油冷却器给冷却水。

  ④当脱苯塔顶温升到98℃时开回流泵。注意再生器、脱苯塔各处温度压力符合技术规定。

21、为什么要严格控制冷凝冷却器出口温度？保持多少为宜？

答：冷凝冷却器出口温度一般控制在25-35℃，如果过高，粗苯中的萘容易结晶使管道堵塞；温度过高，会导致产品损失，因此应严格控制冷凝冷却器出口温度。 

22、为什么要控制富油含水小于1%？

答：富油含水高，水的汽化热大，在管式炉的富油温度会降低，导致富油脱苯效果不好，贫油含苯量增加；若使贫油含苯量降低，必须增加蒸汽耗量；又由于水变为蒸汽体积增大，使管式炉易发生事故。因此必须严格控制富油含水小于1%

23、管式炉冒烟如何操作？

答：冒烟一般有两种：冒白烟，煤气中含水过大或蒸汽管道破裂。需清水封，减少煤气带水。蒸汽管破裂，则停工处理

冒黑烟，可能富油管破裂。管式炉停煤气，开炉膛灭火蒸汽，停富油泵，再生塔停直接蒸汽，打开放散，再生器停加油，停回流泵各泵停止运转。从贫富油换热器后富油管道开蒸汽清扫将油吹至脱苯塔或油放空槽

24、循环洗油在使用中为何会变坏？

答：循环洗油在使用中会变坏，表现在其相对分子质量、黏度、比重均会增大，洗苯能力下降。原因：洗油在洗苯过程中不仅吸收了煤气中的苯族烃，而且还吸收了煤气中的一些不饱和化合物，而聚合成高分子聚合物并溶于洗油中，因此造成洗油质量变坏并析出沉淀物。此外，洗苯操作中，洗油中部分轻质组分被出塔煤气带走，使高沸点组分增加。

25、两苯塔内断流板有什么作用？

答：两苯塔在精馏段底部设有一块断流板，含有部分冷凝水的重苯冷凝液自上而下流至断流板后，被引入两苯塔油水分离器，除水后再流入提馏段，这样有利于稳定蒸馏操作，降低成本。

26、煤气进入洗苯塔前为什么要进行最终冷却？

答：粗苯回收主要影响因素之一就是洗油吸收温度，煤气中苯族烃含量一定时，如果洗油吸收温度较低，吸收推动力增大，苯回收率增加，实践证明，最适宜的洗苯温度是20-30℃，但煤气经过饱和器后，温度一般为50-60℃，为了有效地利用洗油吸收煤气中的粗苯，必须进行煤气的最终冷却。

27、焦油洗油质量变坏有何特征？对粗苯生产有何影响？

答：焦油洗油质量变坏主要特征是粘度增加，输送困难，洗苯塔内阻力增大；比重增大，230～300℃的馏出量减少，颜色变黑。由于洗油粘度增加，洗油在洗苯塔填料上难以分布均匀，造成煤气中苯类难以被洗油吸收；另一方面，比重增大，使洗油吸收能力降低，由于以上两个原因，使得洗苯塔后煤气含苯量增加，粗苯产量和质量下降，洗油再生时渣多且稠，难以排放出去。

28、用于洗苯的焦油洗油，其质量指标要求230℃前馏出量小于3％，230-300℃馏出量大于90%，请说出其指标制定的依据。

答：规定230℃前馏出量指标，主要是保证在加热时洗油与粗苯能较好地分离，以免降低粗苯质量和增加洗油损失，规定300℃前指标，是为了保证洗油具有吸够的吸收能力和防止由于重质组分在常温下呈固体析出，造成洗苯塔堵和阻力增加而破坏洗苯塔的操作。

29、可能造成循环洗油含水过高的原因有哪些？

答：a、新鲜洗油含水过高，b、洗苯过程中贫油温度低于煤气温度，造成煤气中的水汽冷凝到洗油中去，c、直接蒸汽温度过低，d、油水换热器内部泄漏。

30、洗油消耗过大的原因有哪些？

①洗油分子量太小，其中部分洗油轻质组分被出塔煤气带走，或在脱苯时被粗苯带走。②洗苯塔捕雾层损坏，引起洗油过多被出塔煤气带走。③再生器排渣操作不当，使再生器残渣油300℃前馏出量大于40%。④分缩油油水分离不好，洗油被分离水带走，⑤平时设备的跑、冒、滴、漏。

31、洗油再生的目的是什么？

答：因为洗油在洗苯塔内吸收苯族烃的同时还吸收了一些不饱和化合物，这些不饱和化合物易与煤气中的硫化物聚合成高分子聚合物，并溶于洗油中，会使洗油质量变坏并易析出沉淀物。同时，洗油循环中部分轻质组分被出塔煤气和粗苯带走，也会使洗油中高沸点组分含量增多，粘度和比重增大，300℃前馏出量降低，降低洗苯效率，故必须对洗油进行再生处理

32、汽蚀现象是指什么？

答：离心泵运转时，液体的压强随着从泵吸入口向叶轮入口而下降，叶片入口附近的压强为最低，此后，由于叶轮对液体作功、压强很快上升，当叶片入口附足的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压力时，液体在泵入口处发生气化并产生气泡（即沸腾）产生的汽泡冲击叶轮、泵壳、泵体发生振动和不正常的噪音，甚至使叶轮脱屑、干裂而损坏，这时泵的流量、扬程、效率急剧下降，这就是汽蚀现象。

33、为什么洗油在多次循环使用后，密度、粘度、分子量增大，300℃前馏分减少？

答：主要是吸收苯族烃的同时吸收的一些不饱和化合物在煤气中甲硫醇等作用下，或加热脱苯时聚合溶解在洗油中，洗油质量变坏，冷却时析出固体。从而吸收能力下降。

34、水蒸汽蒸馏的原理是什么？

答：当加热液体混合物时，先要各组分的蒸汽分压之和达到系统总压，液体即行沸腾，为了降低蒸馏系统的蒸馏温度，可以向蒸馏系统中通入水蒸汽，气相中水蒸汽分压愈高，则可在愈低的温度下将轻组分从混合物中分离出来。

35、泵不上料的原因是什么？

答：①启动时液体未注满泵，泵内有空气没有完全排出②进料口堵塞③吸入管漏气④吸料侧盘根漏气⑤吸入管中存在空气⑥、泵旋转方向反方向⑦交通管阀门未关闭。

36、管式炉看火门的作用是什么？

答：用来观察辐射室内火焰的颜色、形状及长短，此外还用来对炉管、弯头、拉钩、吊钩、炉墙等进行观察，检查在运行中是否有烧坏或变形等异常现象

37、蒸汽耗量与哪些因素有关？

答：（1）富油预热温度（2）直接蒸汽温度（3）富油含苯量（4）脱苯塔内总压

38、本工段有什么安全隐患？应采取哪些措施？

39、画出本工段的工艺流程图，并强调具体工艺参数？

40、解释“五定”的含义？

答：定点：明确设备润滑部位和润滑点，按点部位加油。定质：合理选定油品，油脂质量必须合乎质量要求并经过检验合格。定量：在保证良好润滑效果的基础上，本着节约用油的原则规定用油定额，加油定量，保持规定的油位。定时：按规定时间，通过检验和化验分析，检查油质是否符合质量要求，不符合立即更换。定人：每台设备的润滑点都要有专人负责加油和清洗换油。

41、阀门产生填料泄漏的原因有哪些？采取哪些措施？

答：原因：①填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；②装填方法不对，尤其是整根填料盘旋放入，最易产生泄漏；③阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；④阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；⑤阀杆弯曲；⑥填料使用太久，已经老化；⑦操作太猛。

措施：①正确选用填料；②按正确的进行装填；③阀杆加工不合格的，要修理或更换，表面光洁度最低要达到5，较重要的，要达到8以上，且无其他缺陷；④采取保护措施，防止锈蚀，已经锈蚀的要更换；⑤阀杆弯曲要校直或更新；⑥填料使用一定时间后，要更换；⑦操作要注意平稳，缓开缓关，防止温度剧变或介质冲击。

42、阀门按用途分可分为哪几种？

答：（1）开断用 用来切断或接通管路介质。如截至阀、闸阀、球阀、旋塞阀等。（2）调节用  用来调节介质的压力或流量。如减压阀、调节阀。

（3）分配用  用来改变介质的流向，起分配作用。如三通旋塞、三通截止阀等。（4）止回用 用来防止介质倒流。如止回阀。

（5）安全用 在介质压力超过规定数值时，排放多余介质，以保证设备安全。如安全阀、事故阀。

（6）阻气排水用 留存气体，排除凝结水。如疏水阀。

43、为什么用洗油吸收苯族烃？在蒸馏操作中常出现哪些问题？到时候应采取什么措施？

答：煤气中的苯族烃易溶解在洗油中，它在洗油中有一定的溶解度。煤气与洗苯塔喷洒下来的洗油逆流接触过程，煤气中的苯族烃分子便进入洗油中而被洗油吸收。

（1）液泛，指下层塔板上的液相涌到上层塔板；措施：适当减少洗油量，减少蒸汽量

（2）雾沫夹带，指下层塔板的气体夹带液体雾滴到上层塔板；措施：适当减少洗油量，减少蒸汽量

（3）液体泄漏，指塔板上的液体从上升气体通道倒流入下层塔板的现象；措施：适当增加洗油量，增加蒸汽量

44、说出粗苯设备腐蚀原因及采取的措施？

答：原因：（1）酸性气体腐蚀。煤气中含有硫化氢和二氧化碳等酸性腐蚀性气体，这些气体溶于水，与设备管路金属发生反应。

（2）氨和氢氰酸对铁的腐蚀。煤气中含有氨和氢氰酸，它们溶于水，在150℃以上高温下与铁反应，形成络合物，蓝色腐蚀物即是证明。

（3）洗油含水高，是氨气和弱酸性气体与水结合，给腐蚀提供氧化剂。

措施：（1）减少煤气中的含氨量，使塔后煤气含氨由原来的1g降至005g以下。（2）使贫油上塔温度高于煤气温度2-8℃，夏季高2-10℃，冬季高0-2℃。（3）使煤气中的饱和水蒸汽不致于因温度降低而冷凝下来进入洗油中。（4）坚持管式炉后过热蒸汽温度达到350℃以上，蒸汽总管压力低于02Mpa时禁止给脱苯塔供蒸汽，这样就避免了因蒸汽压力低而造成在脱苯塔内冷凝进入贫油中。（5）严格控制进厂洗油含水量，采取车顶部和底部两次取样化验，保证洗油的质量。（6）对于高温管段用不锈钢代替碳钢，比如将贫富油换热器材料碳钢改为不锈钢，延长设备使用寿命

（7）加强脱苯塔操作控制，减少贫富油含水量。（8）加强油水分离器的操作，防止油水分离不清，使油含水量增加。（9）对于换热设备和管线要严格执行定期检查和清洗制度。

45、为什么精馏段的第二层塔板和最下一层塔板为断塔板？

答：以便将塔板上混有冷凝水的液体引到油水分离器，将水分离后再回到塔内下层塔板，以免影响精馏操作

46、为什么要求洗油的含萘量小于15%，苊不大于5%？

答：萘熔点80℃，苊熔点953℃，在常温下易析出结晶

47、煤气终冷为什么不直接将煤气冷到25℃左右，而是采用多段循环冷却方法将煤气由55℃分步冷却到25℃？

答：萘的露点为30-35℃，直接将55℃煤气冷却到25℃，由于煤气中萘含量较高，会析出固体萘，堵塞冷却设备。而采用分步冷却法，可以在较高温度下将煤气中的萘吸收降低到很低的含量，再冷却到25℃，不会析出固体萘而堵塞终冷设备。

48、循环洗油析出结晶物的原因及采取的措施？

原因：（1）洗油中析出苊（2）循环洗油中萘的流失导致苊结晶的析出

措施：（1）保证洗油质量及萘含量（2）提高回流量，控制塔顶温度不超过92℃（3）降低管式炉后富油温度10℃，适当增加蒸汽流量，使过热蒸汽温度不超过420℃

49、冬季粗苯工段应做好哪些防护措施？

50、脱苯塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？

答：塔顶产品中轻组分降低，重组分增加；塔底产品中轻组分增加，重组分降低。原因是将加料口向上移动两层塔板意味着减少了精馏段高度，使质量下降。

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液体产生分层现象。高效液相色谱法又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”、“近代柱色谱”等。高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，当高效液相色谱柱中的液体产生分层现象就标志着达到平衡状态，从而实现对试样的分析。该方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术应用。

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汽液相平衡计算方法可以概括为两类：单方程法（汽液相逸度均用逸度系数表示）；多方程法（汽相逸度用逸度系数表示而液相逸度用活度系数表示）。

3 单方程法

即状态方程法：只用一个状态方程来同时计算汽液两相的逸度。状态方程又包括立方型状态方程和多参数状态方程。

31 立方型状态方程

立方型状态方程可以展开成体积（或密度）的三次方。此类方程参数不多，灵活性大，还可进行手算。它们的共同特点是可以将压力表现为斥力项和引力项两个部分， Abott将现有立方型状态方程归纳为普遍化形式：

311 两参数状态方程

早期此类方程有准确度不高但形式简单的van der Waals方程。立方型状态方程的现代发展起始于RK方程，它适用于气相，在计算非极性和弱极性化合物时，准确度比vdW方程有很大提高，但对多数强极性化合物仍有较大偏差。Soave改进RK方程得到的SRK方程适合汽液两相的计算，特别是用以计算纯烃或烃类混合物系统的汽液平衡精度较高，故在工业上获得了广泛应用。West和Erbar曾验算其应用于轻烃体系，并报道该方程用于汽液平衡是相当精确的。与SRK方程一样，在工程相平衡计算中常用的方程还有PR方程。后者在预测液体摩尔体积时更优越。后来，Stryjek和Vera又对PR方程做了两次修正，并分别命名为PRSV和PRSV2。它们在计算精度上较原PR方程有所改进。Twu在RK和PR方程上也提出了RK-Twu和PR-Twu方程，在计算蒸气压时其精度较PR及PRSV方程有较大改进。

312 三参数状态方程

三参数状态方程有Patel和Teja提出的PT方程，Harmens-Knapp方程，Lee-Erbar-Edmister方程等。其中PT方程计算一些极性和非极性纯物质的饱和气体和液体密度，平均偏差较小，计算轻烃，醇水等体系的汽液平衡效果也较好。三参数方程可以得到与物质有关的临界压缩因子，参数多，有利于提高方程的准确度，但也给方程的简明性和易算性带来了损失。

近20多年来，对立方型状态方程的改进更是愈演愈烈，引力项和斥力项两个方面都有较大进展，但不应该将它们分开对待，郭天民等曾评述“单独对van der Waals斥力项改进是不够的，对于引力项也需作相应的改进”。

一般认为，方程参数更多的高次型状态方程，适用的范围更大，准确性更高。但计算量和复杂性往往也随着增大。在电算技术高度发达的今天，多参数方程的实际应用和研究受到重视。

32 多参数状态方程

Virial方程具有坚实的理论基础。一般用其两项截断式，在T<Tc时，p<15MPa时用于一般真实气体p-V-T的计算已足够准确。当T>Tc时，压力还可适当提高。BWR方程是第一个能在高密度区表示流体p-V-T性质和计算汽液平衡的多参数方程。烃类计算时，比临界密度大18~2倍的高压条件下，方程的平均误差也仅为03%左右，但它不能用于含水体系。MH方程数学形式整齐，不仅准确度高，而且适用范围广，能用于包括非极性至强极性的化合物 。其改进形式MH-81方程能同时用于汽液两相，用于计算烃类和非烃类气体时均令人十分满意，一般误差小于1%。对许多极性物质如NH3、H2O在较高p、T下，都可以得到精确的结果，目前它已成功用于合成氨的工艺计算。在BWR方程基础上提出的BWRS方程[8]，参数增多，应用范围扩大，对比温度可以低到Tr=03，在比临界密度高达3倍的条件下也可计算气体关系。对轻烃气体、CO2、H2S和N2的计算误差在05%~20%之间。BWRS方程不断改进，现已有12参数型，20参数型和25参数型，由于参数增加，准确性也不断提高，使用范围也不断增大，但方程形式更加复杂。

对于状态方程，刘家祺曾做了这样的评述：修正RK方程的SRK和PR方程，形式简单，计算精度提高；BWRS方程计算复杂，在大多数情况下，K值计算精度与PR和SRK方程相当，特点是适用于含H2和H2S的气体混合物。汪文川等[15]对PR方程进行改进，修正的方程在对氢烃二元系统的汽液平衡计算时，精度高于Mathias的修正SRK方程和Chao等人的CCOR方程。陈钟秀等总结：状态方程可精确地代表相当广泛范围内的p-V-T数据，从而大大减少实验测定的工作量；用状态方程计算高压汽液平衡时的简捷、准确、方便，是其他方法不能与之相比的。

4 多方程法

即活度系数法（或活度系数加逸度系数法）：用前面的状态方程来计算汽相逸度，而液相逸度用活度系数方程来表示。这就牵涉到活度系数的计算。活度系数的计算大致可分为以下三种类型。

41 Wohl型方程

此类方程是在正规溶液的基础上得出的。由于Margules方程在计算活度系数时对称性不理想，Redlich和Kister将其作级数展开后，写出与之等价的Redlich-Kister展开式。一般的汽液平衡数据，仅需要两个或至多三个参数，高度复杂的醇烃溶液，需要四个参数。需几个参数才能充分表达一个二元溶液的活度系数可作为溶液复杂性的一个标志。它是目前还在使用的经验式中的较好者，可以描述理想溶液、正规溶液等不同类型的体系。另外，同样属于经验式的还有van Laar方程，它们比较适用于组元性质相差不太大的体系，至于选用哪个方程更合适，并无明确界定。van Laar方程的推导表明，它们应该适用于比较简单的液体，特别是非极性液体。

Scatchard-Hildebrand正规溶液方程的优点是仅需纯物质的性质即可预测混合物组元的活度系数，而无需进行混合物的汽液平衡测定；缺点是能适用的体系不多。同一时期的还有Scatchard-Harmer方程，它比van Laar方程和Margules方程的假设似乎更合理，但其相对更复杂一些，在汽液平衡计算中很少使用。

Wohl型方程可通过增加项数的方法来提高关联精度，还能推广到多元系。它虽不是从严格的理论推导得出，但具有很大的灵活性，能将早期提出的一些著名模型如van Laar，Margules，Scatchard-Hamer等统一于一个总的模型之内。

前面几个方程形式简单，计算方便。从简化条件上看，分子体积相差不多时选择Margules方程，实际它也可应用于其他溶液。各方程的使用也无明确的选用准则，尤其是前两个方程，即使是非理想性较强的二元混合物，包括部分互溶物系，也经常能得到满意的结果。但若没有三元或比较高级的相互作用参数，这些方程不能用于多元物系。此外，对于含有强极性组分、非理想性很高的系统，Wohl型方程往往难以发挥作用。

42 局部组成概念模型

这类方程大多以无热溶液作为基础。Flory和Huggins在似晶格模型的基础上，采用统计力学的方法导出无热溶液模型。无热溶液其实是不存在的。

Flory-Huggins方程根据严格的液体混合物理论导出，方程中的参数具有明确的物理意义，而且利用纯物质的物性数据就能够确定参数的数值，虽然适用范围并不很广，但可作为发展其他活度系数方程的基础。

Wilson方程引入了局部组成的概念，实质上只是Flory-Huggins理论方程的经验推广，Wilson参数具有半理论的物理意义，但仅由二组分系统数据即可预测多组分系统的行为。这是Wilson方程优于早期多元活度系数方程的重要体现。由于其不能用于部分互溶体系，后来又出现了许多修改的Wilson方程，如多参数Wilson方程，Tsuboka-Kalayama-Wilson和Enthalpic Wilson等方程。

Renon和Prausnitz将Wilson的局部组成表达式修改成与Guggenheim的似化学理论（quasi-chemical）相符的形式，并在Scott的双流体理论的基础上提出了NRTL模型，即非随机双液相模型。当引入的非随机参数分别选取02，03，04或047后，NRTL仍可视为与其他方程一样的两参数方程。NRTL方程可描述部分互溶体系的液液平衡。

对于中等非理想系统，NRTL方程并不优于较简单的van Laar方程和三尾标的Margules方程。可是，对于高度非理想混合物特别是部分互溶系统，只要小心回归数据以求得可调参数，NRTL方程常能提供对实验数据的很好表达。

UNIQUAC方程把活度系数分为组合及剩余两部分，分别反映分子大小和形状对活度系数的贡献及分之间交互作用对活度系数的贡献。此式精度高，通用性好。但其微观参数对于某些化合物无法提供。

局部组成模型比Wohl型方程有很大改进，能用二元参数直接推算多元汽液平衡，并且后两个方程还能关联液液平衡。UNIQUAC方程与前面两个方程相比，虽要复杂一些，但它有更好的理论基础，参数随温度变化较小，且可以应用于聚合物溶液。1975年后，对UNIQUAC方程又有许多改进，提高了该方程的关联精度。

由于文献和手册中收集的数据有限，而工业上所处理的物系极为广泛，前面所述两种模型仍需进行实验测定。以基团贡献概念建立的基团贡献法对减少实验或不需实验测定来计算活度系数做出了贡献。

43 基团贡献概念模型

基团贡献法是以早期Langmuir独立作用原理为基础，将基团作用思想推广到混合物具有重要的意义，因为化合物的数目虽然非常之大，但在化学工业中遇到的成百上千种多组元液体混合物，其行为可由几十个基团的性质加以描述。

Derr和Deal提出的ASOG法不仅能推算二元系的汽液平衡，也可推算多元汽液平衡，而且还能用于液液平衡，固液平衡等。值得注意的是，不同作者采用不同的基团划分方法，得出的是不同基团对的相互作用参数。

ASOG法可以在为数较少的基团配偶参数基础上计算出众多体系的汽液平衡数据，这在理论和实践上都具有很重要的意义。Fredenslund等吸取ASOG模型和UNIQUAC模型各自的优点，并把两者很好的结合起来，建立了UNIFAC模型。

其组合部分与UNIQUAC基本一致，剩余部分则与ASOG法相差不多，不过这里符号的含义则是以相应的基团为对象定义的。该方程虽然计算精度不如Wilson方程，但其从基团参数出发来推算混合物性质，具有广泛性和应用灵活的特点，在缺乏实验数据时，还可通过含有同种基团的其他系统的实验数据来预测未知系统的活度系数，使物质物性的预测大为简化。

44 活度系数法小结

DECHEMA数据库考察了Margules、van Laar、Wilson NRTL和UNIQUAC五种活度系数模型对3563组体系数据的拟合，这是目前对活度系数模型最为全面的考核之一。Wilson方程在其中拟合效果最佳。

下面再对活度系数模型作一个小结：（1）早期的Wohl型方程形式简单，特别适合定性分析，且能描述二元混合物中的部分互溶体系，但计算多元物系时需要更多参数；（2）Wilson方程也比较简单，对含极性和非极性组分的计算结果都令人满意，相互作用参数随温度影响小，由二元体系数据即可计算多元汽液平衡。其改进形式还可应用于液液平衡；（3）NRTL方程对二元和多元物系的汽液平衡和液液平衡效果都比较理想，缺点是第三参数还需从化学性质估计；UNIQUAC方程更加复杂，但可应用于分子大小差别较大尤其是目前广泛研究的聚合物溶液；（4）UNIFAC方程将基团看成是构成分子的独立功能单元，对基团划分的随意性导致应用不便，但在预测缺乏数据的物系时，有时仍然是唯一可行的。它的应用已扩展到聚合物溶液、弱电解质溶液等。从数据关联、参数选定和整理的工程角度来看，UNIFAC可称为当前化工研究中最系统最详细的工作之一。