PAGEPAGE2第二章流體的壓力、體積、濃度關(guān)系：狀態(tài)方程式2-1試分別用下述方法求出400℃[解]（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可求出甲烷氣體在理想情況下的摩爾體積為（2）用RK方程求摩爾體積將RK方程稍加變形，可寫為 （E1）其中從附表1查得甲烷的臨界溫度和壓力分別為=190.6K,=4.60MPa，將它們代入a,b表達(dá)式得以理想氣體狀態(tài)方程求得的為初值，代入式（E1）中迭代求解，第一次迭代得到值為第二次迭代得為和已經(jīng)相差很小，可終止迭代。故用RK方程求得的摩爾體積近似為（3）用PR方程求摩爾體積將PR方程稍加變形，可寫為 （E2）式中從附表1查得甲烷的=0.008。將與代入上式用、和求a和b，以RK方程求得的V值代入式（E2），同時(shí)將a和b的值也代入該式的右邊，藉此求式（E2）左邊的V值，得再按上法迭代一次，V值仍為，故最后求得甲烷的摩爾體積近似為。（4）維里截?cái)嗍角竽栿w積根據(jù)維里截?cái)嗍剑?-7） （E3） （E4） （E5） （E6）其中已知甲烷的偏心因子=0.008，故由式（E4）~（E6）可計(jì)算得到從式（E3）可得因，故四種方法計(jì)算得到的甲烷氣體的摩爾體積分別為、、和。其中后三種方法求得的甲烷的摩爾體積基本相等，且與第一種方法求得的值差異也小，這是由于該物系比較接近理想氣體的緣故。2-2含有丙烷的0.5的容器具有2.7Mpa的耐壓極限。出于安全考慮，規(guī)定充進(jìn)容器的丙烷為127℃，壓力不得超過耐壓極限的一半。試問可充入容器的丙烷為多少千克?[解]從附表1查得丙烷的、和，分別為4.25MPa，369.8K和0.152。則用普遍化壓縮因子關(guān)聯(lián)求該物系的壓縮因子Z。根據(jù)、值，從附表（7-2），（7-3）插值求得：，，故丙烷的分子量為44.1，即丙烷的摩爾質(zhì)量M為0.00441k所以可充進(jìn)容器的丙烷的質(zhì)量m為從計(jì)算知，可充9.81kg的丙烷。本題也可用合適的EOS法和其它的普遍化方法求解。2-3根據(jù)RK方程、SRK方程和PR方程，導(dǎo)出其常數(shù)a、b與臨界常數(shù)的關(guān)系式。[解]（1）RK方程式， （E1）利用臨界點(diǎn)時(shí)臨界等溫線拐點(diǎn)的特征，即 （E2）將式（E1）代入式（E2）得到兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)方程，即 （E3） （E4）臨界點(diǎn)也符合式（E1），得 （E5）式（E3）~（E5）三個(gè)方程中共有a、b、、和五個(gè)常數(shù)，由于的實(shí)驗(yàn)值誤差較大，通常將其消去，用和來表達(dá)a和b。解法步驟如下：令（臨界壓縮因子），即。同理，令，，和為兩個(gè)待定常數(shù)。將a、b、的表達(dá)式代入式（E3）~（E5），且整理得 （E6） （E7） （E8）式（E6）除以式（E7），式（E6）除以式（E8）得 （E9） （E10）對(duì)式（E8）整理后，得 （E11）式（E9）減去（E10），得 （E12）由式（E12）解得，或（此解不一定為最小正根），或（不能為負(fù)值，宜摒棄）再將代入式（E9）或式（E10），得 （E13）解式（E13），得最小正根為將和代入式（E11），得，故 （E14） （E15）式（E14）和式（E15）即為導(dǎo)出的a、b與臨界常數(shù)的關(guān)系式。（2）SRK方程立方型狀態(tài)方程中的a、b與臨界常數(shù)間的通用關(guān)系式可寫為SRK方程的是與的函數(shù)，而RK方程的，兩者有所區(qū)別。至于與的求算方法對(duì)RK和SRK方程一致。因此就可順利地寫出SRK方程中a、b與臨界常數(shù)間的關(guān)系式為 （E16） （E17）（3）PR方程由于PR方程也屬于立方型方程，a、b與臨界常數(shù)間的通用關(guān)系式仍然適用，但、的值卻與方程的形式有關(guān)，需要重新推導(dǎo)PR方程由下式表達(dá)因=0 （E18）經(jīng)簡(jiǎn)化，上式可寫為 （E19）把、、代入式（E19）中，化簡(jiǎn)得出 （E20）對(duì)式（E18）再求導(dǎo)，得 （E21）將上式化簡(jiǎn)后得出（E22）再將、、代入式（E22）中，化簡(jiǎn)得出 （E23）PR方程的=0.3074，將其分別代入式（E21）和（E23）后，就可聯(lián)立解出與，得到=0.45724和=0.0778。最后得到和2-4反應(yīng)器的容積為1.213，內(nèi)有45.40kg乙醇蒸氣，溫度為227℃。試用下列四種方法求算反應(yīng)器的壓力。已知實(shí)驗(yàn)值為2.75Mpa。（1）RK方程；（[解]（1）用R-K方程法計(jì)算從附表1查得乙醇的和Tc分別為6.38MPa和516.2K。則RK方程參數(shù)a,b為再求乙醇在該狀態(tài)下的摩爾體積，V按R-K方程求算壓力，有（2）用SRK方程計(jì)算從附表1查得乙醇的為0.635。SRK方程中的a和b分別計(jì)算如下：在給定條件下乙醇摩爾體積為，將上述有關(guān)數(shù)值代入SRK方程，得（3）用PR方程計(jì)算 將上述數(shù)值代入PR方程，得（3）用普遍化維里系數(shù)法計(jì)算根據(jù)臨界常數(shù)和以RK方程求出的p為初值，求出對(duì)比溫度和對(duì)比壓力，即， 故已知乙醇的偏心因子=0.635，按下式求壓縮因子Z的值，所以因2.784和2.759比較接近，不需再迭代。將4種方法計(jì)算得到的結(jié)果列表比較。計(jì)算方法（MPa）（MPa）誤差%12.759-0.3322.752.7370.4732.6952.0042.784-1.24由上表知，所用四種方法的計(jì)算誤差都不大，但以RK方程法求得的值和實(shí)驗(yàn)值最為接近。其余的方法稍差。第一和第四種方法得到的是負(fù)偏差，而第二和第三種方法卻是正偏差。2-5某氣體的p-V-T關(guān)系可用RK方程表述，當(dāng)溫度高于時(shí)，試推導(dǎo)出以下兩個(gè)極限斜率的關(guān)系式：（1）；（2）。兩式中應(yīng)包含溫度T和RK方程的常數(shù)a和b。[解]根據(jù)壓縮因子的定義 （E1）將式（E1）在恒T下對(duì)p求偏導(dǎo)，得 （E2）根據(jù)RK方程可求出， （E3）將（E3）代入（E2），得 （E4）也用RK方程來表達(dá)，即 （E5）將（E5）代入（E4），得當(dāng)，，故當(dāng)，，故（1）、（2）兩種情況下得到的結(jié)果即為兩個(gè)極限斜率的關(guān)系式。2-6試分別用普遍化的RK方程、SRK方程和PR方程求算異丁烷蒸氣在350K、1.2Mpa下的壓縮因子。已知實(shí)驗(yàn)值為0.7731。[解]（1）將RK方程普遍化，可見原書中的（2-20c）和(2-20d)，即 （E1） （E2）式（E2）的右邊的Z以1為初值代入進(jìn)行迭代，直至得到一收斂的Z值。由附表1查得異丁烷的、分別為=3.65MPa,=408.1K，則， 以Z=1代入式（E2）右邊，得把代入式（E1）右邊，得再把代入式（E2），解得，代入式（E1），得按此方法不斷迭代，依次得，，和已非常接近，可終止迭代。異丁烷蒸氣的壓縮因子為（2）SRK的普遍化形式如下（見原書式（2-21）） （E3） （E4） （E5） （E6）迭代的過程為：求m和F值取=1求h值求Z值得收斂的Z值。查得異丁烷的偏心因子，，故根據(jù)式（E5）和式（E4）可得以=1代入式（E6）右邊，得再由式（E3）可得按上述方法，依次可得，，，，和已非常接近，可終止迭代。故用普遍化的PR方程計(jì)算若要按例2-4的思路來計(jì)算，必先導(dǎo)出類似于式（2-21）的普遍化的PR方程。令，則， ， 將上述4式代入式（2-18），并簡(jiǎn)化后，得，即（E7）將PR方程中的a、b代入式（E7），則 （E8）令，則 （E9）且 （E10）通過式（E9）和（E10）就可迭代求得Z。第一次迭代，設(shè)=1，則繼續(xù)迭代，依次可得Z2=0.7824，Z3=0.7731，Z4=0.7706，Z5=0.7699，Z6=0.7697。由于前后兩次迭代出的Z值已很接近，從而得出異丁烷的Z=0.7697，與實(shí)驗(yàn)值0.7731相比，誤差為0.44%。由RK和SRK方程計(jì)算得到的異丁烷的Z分別為0.7944和0.7837，它們與實(shí)驗(yàn)值的計(jì)算誤差分別為-2.76%和-1.37%?？梢?，三種方法中，普遍化PR方程計(jì)算結(jié)果顯得更好些。2-7試用下列三種方法計(jì)算250℃、2023Kpa水蒸氣的Z和V。（1）維里截?cái)嗍剑?-8），已知B和C的實(shí)驗(yàn)值分別為和；（2）式（2-7），其中的B用Pitzer普遍化關(guān)聯(lián)法求出；（3）用水蒸氣表計(jì)算。[解]（1）用維里截?cái)嗍剑?-8）計(jì)算先求出理想氣體狀態(tài)時(shí)的摩爾體積，維里截?cái)嗍剑?-8）為 （2-8）以為初值，即，代入上式右邊，求得 （E1）將再代入式（E1）右邊得同理，。和很接近，停止迭代，則水蒸氣的摩爾體積為。所以（2）用維里截?cái)嗍剑?-7）計(jì)算維里截?cái)嗍剑?-7）為 （E2） （E3）由附表1查得水蒸氣的、和分別為22.05Mpa，647.3K和0.344，則， 根據(jù)Pitzer的普遍化關(guān)聯(lián)式，有再由式（E3）和式（E2）得故 （3）用水蒸氣表計(jì)算從水蒸氣表（附表3）查得250℃，2023Kpa時(shí)的水蒸氣的比容為由于水的摩爾質(zhì)量為18.02，故 同理 將三種方法計(jì)算得到的結(jié)果列表比較。計(jì)算方法ZV（）偏差（%）（1）0.92282.007×10-3-0.04（2）0.93192.027×10-3-0.94（3）0.92322.008×10-3/計(jì)算結(jié)果表明，（1）、（3）兩種方法所得的結(jié)果比較接近。（2）方法偏差較大，主要是忽略了第三維里系數(shù)之故。2-8試用Magoulas等法、Teja等法、CG法和Hu等法等估算正十九烷的臨界溫度、臨界壓力（原書中有誤，沒有計(jì)算壓縮因子的要求）。查閱其文獻(xiàn)值，并與所得計(jì)算值進(jìn)行比較。[解]正十九烷的分子式為，故（1）用Magoulas等法按式（2-36），按式（2-37），（2）用Teja等式按式（2-38），按式（2-39），（3）用CG法按式（2-40），按式（2-41），（4）用Hu等式按式（2-42），按式（2-43），經(jīng)查閱，、的手冊(cè)值如下表所示：手冊(cè)名稱PolingBE等，氣液物性估算手冊(cè)（2023）755.0011.60青島化工學(xué)院等編寫，化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)（2023）75611.10NikitinED,PavlovPA,PopovAP，F(xiàn)luidPhaseEquilib.，2023,141:13575611.6從上表知，文獻(xiàn)中的、手冊(cè)值并不完全一致，特別間的差值還有些大。由于Nikitin等的數(shù)據(jù)和PolingBE等專著的手冊(cè)值更為接近，以Nikitin等的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)手冊(cè)值，計(jì)算出上述各法的誤差列于下表。由表知，對(duì)、的推算，分別以Magoulas等法和Hu等法為最好，且的推算誤差比要大。推算方法臨界常數(shù)誤差%誤差%Magoulas等法757.23-0.1611.896-2.55Teja等法759.51-0.4612.156-4.79CG法746.911.2011.3322.31Hu等法758.4-0.3211.3472.18Nikitin等也給出了和的推算方程如下：據(jù)此也可推算正十九烷的和。誤差：誤差：由Nikitin等法估算正十九烷的Tc，其誤差僅比Magoulas等法稍差，但比其它三種方法都要優(yōu)越些；相反，該法估算pc的誤差卻最小，比以上四種方法都好，誤差要小近半個(gè)數(shù)量級(jí)，甚至更好。由此可見經(jīng)常查閱文獻(xiàn)，與時(shí)俱進(jìn)是很重要的。2-9試用Constantinou,Gani和O’Connell法估算下列化合物的偏心因子和298.15K時(shí)液體摩爾體積。（1）甲乙酮，（2）環(huán)乙烷，（3）丙烯酸。[解]此題如何計(jì)算？首先要查閱原書P34腳注中的文獻(xiàn)4。從該文獻(xiàn)中知曉應(yīng)用何種方程、并查表（此兩表已在附表9和附表10中給出）獲得一階和二階的數(shù)據(jù)、和、等。（1）甲乙酮應(yīng)注意到式（2-48）僅能用于正烷烴的偏心因子估算。對(duì)于甲乙酮?jiǎng)t應(yīng)從查閱的文獻(xiàn)中得出求算方程。先估算甲乙酮的偏心因子，查得一階計(jì)算的方程為 （E1）式中，為要估算化合物分子中基團(tuán)i出現(xiàn)的次數(shù)；為i的偏心因子一階基團(tuán)貢獻(xiàn)值。甲乙酮可分解為、和三種基團(tuán)，從附表9中可以查得和，并列表如下：基團(tuán)/0.296020.026140.146910.016411.015220.03655將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式（E1），得解得 。從附表1中查得甲乙酮的，。一階估算的誤差較大，試進(jìn)行二階估算。從文獻(xiàn)得出的計(jì)算方程為（E2）式中；是在要估算的化合物分子中基團(tuán)j出現(xiàn)的次數(shù)；為j的偏心因子二階基團(tuán)貢獻(xiàn)值。經(jīng)查附表10知，甲乙酮的二階基團(tuán)為，其和分別為了2.0789和0.0003。將相關(guān)和值代入式（E2），得將上式簡(jiǎn)化并解得，。從文獻(xiàn)查得估算298K時(shí)的估算式為 （E3）一階估算時(shí)，，將已查得的各基團(tuán)的一階飽和液體貢獻(xiàn)值代入式（E3），得從《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得甲乙酮在20℃和40℃時(shí)的密度分別為804.2和794.8。內(nèi)插得25℃時(shí)液體的摩爾密度為11.1276，則可得出其摩爾體積為0.08987。以此為文獻(xiàn)值，進(jìn)行一階估算結(jié)果的誤差計(jì)算，得二階估算時(shí)，A=1，除外，尚需要，以上都已查得備用，依次代入式（E3），得（2）環(huán)乙烷偏心因子的一階估算時(shí)，環(huán)乙烷可作如下分解，得出基團(tuán)，并查出基團(tuán)貢獻(xiàn)值：基團(tuán)0.146910.01641按式（E1）從附表1查得環(huán)乙烷的偏心因子為0.213，偏心因子的二階估算時(shí)，從附表10中查得六元環(huán)的基團(tuán)貢獻(xiàn)值為0.3063，A=1，則按式E2得298K時(shí)環(huán)乙烷的摩爾體積按式（E3）作一階估算，此時(shí)A=0，則從PolingBE等著的《氣體物性估算手冊(cè)》中查得298.15K時(shí)環(huán)乙烷的飽和液體摩爾體積為0.10875。以此為文獻(xiàn)值，則。按式（E3）作二階估算時(shí)，A=1，從附表10中查得六元環(huán)的基團(tuán)貢獻(xiàn)值為0.0063，因此對(duì)環(huán)乙烷而言，不論是或是，二階估算的結(jié)果都沒有一階估算的精確。（3）丙烯酸丙烯酸可分解成如下的基團(tuán)，并查得其基團(tuán)貢獻(xiàn)值?；鶊F(tuán)CH=CH0.408420.3727————-COOH1.670370.02232————CH-COOH————0.08774-0.0005一階估算，按式（E1），從《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》查得丙烯酸的值為0.56，以此為文獻(xiàn)值，進(jìn)行誤差計(jì)算，二階估算，按式（E2），A=1，一階估算，按式（E3），A=0，丙烯酸的密度數(shù)據(jù)來自《化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊(cè)》，經(jīng)換算，丙烯酸在25℃時(shí)的液體摩爾體積為0.0692，以此為文獻(xiàn)值，則二階估算，按式（E3），A=1，二階估算結(jié)果顯示出，的估算結(jié)果不如一階的好，而則相反，二階估算結(jié)果要比一階的好?，F(xiàn)把全部所得結(jié)果示于下表。由表的結(jié)果可以得出如下一些看法和觀點(diǎn)：物質(zhì)估算ω估算Vl/m3?kmol-1一階誤差/%二階誤差/%一階誤差/%二階誤差/%甲乙酮0.376-14.280.3144.560.09121-1.490.090911.16環(huán)己烷0.2072.820.1987.040.11057-1.670.1112-2.25丙烯酸0.55960.070.585-4.460.0717-3.610.0712-2.89（a）Consfantinou,Gani和O’Connell法預(yù)測(cè)估算法，對(duì)上述三種不同化合物的偏心因子和298K飽和液體的摩爾體積都比較成功地進(jìn)行了預(yù)測(cè)，誤差也不算太大，在工程計(jì)算中應(yīng)該有其應(yīng)用價(jià)值。（b）從預(yù)期來說，二階估算的結(jié)果應(yīng)該要比一階估算的好。但從實(shí)際估算結(jié)果知，并非如此，例如環(huán)乙烷的和兩者的二階估算結(jié)果都比一階估算結(jié)果差；丙烯酸的估算，情況也與上述相同。估計(jì)出現(xiàn)相仿情況的場(chǎng)合，恐怕為數(shù)不少，說明該法應(yīng)有改進(jìn)的需要。2-10估算150℃時(shí)乙硫醇的液體的摩爾體積。已知實(shí)驗(yàn)值為0.095。乙硫醇的物性參數(shù)為=499K、=5.49MPa、=0.207、=0.190，20℃的飽和液體密度為839。[解]方法1：用Rackett方程計(jì)算液體摩爾體積。Rackett方程為其中： 故 乙硫醇的摩爾體積為0.0972，該值和實(shí)驗(yàn)值0.095相比，誤差為2.31%。方法2：用Lyderson方法計(jì)算由20℃時(shí)的飽和液體密度求出此狀態(tài)的摩爾體積，M為乙硫醇的摩爾質(zhì)量，則20℃根據(jù)值，從圖2-11的飽和液體線上查得對(duì)比度密度，=2.77。同理，根據(jù)此值，從圖2-11的飽和液體線上查得。故根據(jù)Lyderson方程，有乙硫醇的摩爾體積計(jì)算值為0.0954，和實(shí)驗(yàn)值相比，誤差為0.42%。2-1150℃、60.97Mpa由0.401（摩爾分?jǐn)?shù)）的氮和0.599（摩爾分?jǐn)?shù)）的乙烯組成混合氣體，試用下列4種方法求算混合氣體的摩爾體積。已知從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，。（1）理想氣體方程；（2）Amagat定律和普遍化壓縮因子圖；（3）虛擬臨界常數(shù)法（Kay規(guī)則）；（4）混合物的第二維里系數(shù)法。[解]（1）理想氣體方程法根據(jù)理想氣體方程求得混合物的摩爾體積為（2）Amagat定律和普遍化壓縮因子圖法根據(jù)Amagat定律 （E1）從附表1查得和的和，（1）：=，=（2）：=，=根據(jù)、值，求出（1）和（2）的和為（1）： ， （2）：， 從普遍化二參數(shù)壓縮因子圖查得相應(yīng)的值：； ：代入式（E1）得（3）虛擬臨界常數(shù)法（Kay規(guī)則）法根據(jù)Kay規(guī)則計(jì)算混合物虛擬臨界常數(shù)，故可求出混合物的對(duì)比溫度和對(duì)比壓力，， 根據(jù)和，查二參數(shù)普遍化壓縮因子圖（2-4），得，故（4）混合物的第二維里系數(shù)法根據(jù)式（2-71）（2-72e）， （E2） （E3） （E4） （E5） （E6） （E7） （E8）和用Pitzer的普遍化關(guān)聯(lián)法計(jì)算，即 （E9） （E10）其中 ， （E11）純組分的第二維里系數(shù)，可按通常的方法求出，即只須用式（E3）、式（E9）和式（E10），當(dāng)然此時(shí)i=j。而對(duì)交叉第二維里系數(shù)，須從式（E3）式（E11）求出。先從附表1查得各組分的、、、和，具體數(shù)值見后面的表1，具體的計(jì)算步驟如下：對(duì)（1），根據(jù)式（E11），， 根據(jù)式（E9）和（E10），， 代入式（E3），得對(duì)（2），根據(jù)式（E11），， 根據(jù)式（E9）和（E10），， 代入式（E3），得交叉第二維里系數(shù)的計(jì)算如下：根據(jù)式（E4）式（E8），根據(jù)式（E11），代入式（E9）和（E10），， 代入式（E3）得將上述計(jì)算結(jié)果綜合成表1。表1、維里方程計(jì)算混合氣體的摩爾體積時(shí)的一些中間參數(shù)i-jTc(K)pc/MPaVc/m3?kmol-1ZcωTrB0B1B/m3?kmol-11-1126.23.390.08950.2900.0402.5606-0.10750.1357-0.0016472-2282.45.040.1290.2760.0851.1443-0.25710.04135-0.11811-2188.784.1130.10800.2830.06251.7118-0.095660.1210-0.03358注：方框中的數(shù)值系從附表1查得，其余的分別根據(jù)式（E3）式（E11）求得。根據(jù)式（E2）求出，得根據(jù)維里截?cái)嗍剑?-7），求出混合物的壓縮因子為若壓縮因子為“負(fù)值”，意味著摩爾體積為負(fù)值。這是沒有任何物理意義的，也是不合理的。說明方法（4）在高達(dá)60.67Mpa的壓力下是不適合的。將四種方法計(jì)算結(jié)果綜合成表2。由表可知，（2）、（3）兩種方法求出的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值很接近，而方法（1）也即理想氣體方程求得的結(jié)果偏差很大，這是由于系統(tǒng)非理想的緣故。比較（2）、（3）兩種方法，可以看出（2）法，也即Amagat定律，求出的結(jié)果為最優(yōu)。表2、由4種方法計(jì)算混合氣體的壓縮因子和摩爾體積計(jì)算方法壓縮因子Zm摩爾體積Vm/m3?kmol-1誤差/%實(shí)驗(yàn)值計(jì)算值11.401.00.0440728.621.400.061700.031.450.063903.64-0.334（無意義）無意義2-12以化學(xué)計(jì)量比的和合成氨，在25℃和30.395Mpa下，混合氣以的流速進(jìn)入反應(yīng)器。氨的轉(zhuǎn)化率為15%。從反應(yīng)器出來的氣體經(jīng)冷卻和凝縮，將氨分離出后，再行循環(huán)。（1）計(jì)算每小時(shí)合成氨的量；（2）若反應(yīng)器出口的條件為27.86Mpa，150℃，求內(nèi)徑為的出口管中氣體的流速。[解]先求出（1）+（2）混合氣體的摩爾體積，擬用Amagat定律求解。由附表1分別查得和的、為：， ：， 然后求和的、，： ， ： ， 根據(jù)、查二參數(shù)普遍化Z圖得， 因?yàn)楹褪且曰瘜W(xué)計(jì)量比輸入，故， 根據(jù)Amagat定律故 已知混合氣體的進(jìn)口體積流量，，則混合氣體的進(jìn)口摩爾流速為根據(jù)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系，（總量）開始1304結(jié)束1-0.153.7則每小時(shí)合成氨的量可由下式計(jì)算得出，（2）先求出口氣體的組成。因?yàn)槌隹跉怏w中，故，，，再求出口氣體的摩爾流速利用Amagat定律求出口氣體的摩爾體積。先從附表查得的，，則可求出各組分的對(duì)比性質(zhì)為： ， ： ， ： ， 根據(jù)上述對(duì)比參數(shù)，查二參數(shù)普遍化Z圖，得，，則 故 出口管中氣體的體積流速為出口管中氣體的流速，，可按下式計(jì)算， 式中：A為管子的截面積。計(jì)算得出出口管中混合氣體的流速為。58頁(yè)第2章2-1求溫度673.15K、壓力4.053MPa的甲烷氣體摩爾體積。解：（a）理想氣體方程（b）用R-K方程①查表求、；②計(jì)算a、b；③利用迭代法計(jì)算V。（c）用PR方程步驟同（b），計(jì)算結(jié)果：。（d）利用維里截?cái)嗍讲楸砜捎?jì)算、、、和Z由2-2V=0.5m3解：（a）用理想氣體方程（b）用R-K方程①查表求、；②計(jì)算a、b；③利用迭代法計(jì)算V。則可充丙烷質(zhì)量計(jì)算如下：（c）利用維里截?cái)嗍剑翰楸砜捎?jì)算、、、和Z由則可充丙烷質(zhì)量計(jì)算如下：2-4V=1.213m3，乙醇45.40kg解：（a）理想氣體狀態(tài)方程（b）用R-K方程（c）用SRK方程計(jì)算（d）用PR方程計(jì)算（e）用三參數(shù)普遍化關(guān)聯(lián)2-6（本題以計(jì)算機(jī)編程計(jì)算提供參考，考試時(shí)不能使用）（a）R-K方程S-R-K2-7計(jì)算T=523.15K，p=2MPa的水蒸氣的Z和V解：（a）用維里截?cái)嗍讲捎玫ㄓ?jì)算V=2.006之后求得Z=0.923（d）利用維里截?cái)嗍讲楸砜捎?jì)算、、、可得到Z=0.932；由（c）水蒸氣表92頁(yè)第三章3-4利用三參數(shù)壓縮因子計(jì)算方法，查圖表，得到壓縮因子：3-7：解：注意：或者3-9解：乙腈的Antonie方程為（1）60℃（2）乙腈的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)（3）20℃、40117頁(yè)第四章4-14-2方法一：經(jīng)計(jì)算得體積流速為：摩爾流速為：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，絕熱時(shí)Ws=-△H，所以方法二：根據(jù)過熱蒸汽表，內(nèi)插法應(yīng)用可查得35kPa、80℃的乏汽處在過熱蒸汽區(qū)，其焓值h2=2645.6kJ·kg-11500kPa、320℃的水蒸汽在過熱蒸汽區(qū)，其焓值h1=3081.5kJ·kg-14-6解：通過迭代計(jì)算溫度，T2=287.75K4-7解：經(jīng)迭代計(jì)算（參考101頁(yè)例題4-3）得到T2=340.71K。。146頁(yè)第五章5-1：b5-2:c5-4:a5-5:a5-1：解：可逆過程熵產(chǎn)為零，即。5-2：解：不可逆過程熵產(chǎn)大于零，即。即系統(tǒng)熵變可小于零也可大于零。5-4：解：不可逆絕熱過程熵產(chǎn)大于零，即。所以流體熵變大于零。5-5：解：不可逆過程熵產(chǎn)大于零，即。5-3：解：電阻器作為系統(tǒng)，溫度維持100℃5-6：解：理想氣體節(jié)流過程即是等焓變化，溫度不變，而且過程絕熱，所以系統(tǒng)的熵變等于熵產(chǎn)，計(jì)算如下：所以過程不可逆。5-7：解：。不同溫度的S值也可以直接用飽和水表查得。計(jì)算結(jié)果是0.336。5-12解：（1）循環(huán)的熱效率(2)水泵功與透平功之比H2=3562.38kJ·kg-1，H3=2409.3kJ·kg-1，H4=162.60kJ·kg-1，H5=2572.14kJ·kg-1，(3)提供1kw電功的蒸氣循環(huán)量5-15題：194頁(yè)第六章6-1：解：水蒸氣的摩爾流量為：（a）通過內(nèi)插法求出0.1049MPa時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，如下（b）6-36-6：解：理想氣體經(jīng)一銳孔降壓過程為節(jié)流過程，,且，故，過程恒溫。則絕熱膨脹過程的理想功和損耗功計(jì)算如下：6-8：解：（1）產(chǎn)品是純氮和純氧時(shí)，（2）產(chǎn)品是98%N2和50%O2的空氣時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算流程如下：0.21O0.21O20.98N2純O2純N2分離混合W1W298%N250%O2Wid總的功6-12：解：6-13解：由，可得使用內(nèi)插法可求得66.03℃（1）利用熵分析法計(jì)算損耗功，（2）利用火用分析法：或者241頁(yè)第七章7-2解：假設(shè)需水mkg，則產(chǎn)品酒中含水產(chǎn)品酒中含醇所以酒的體積7-3解：7-4解：根據(jù)吉布斯-杜亥姆公式，恒溫恒壓時(shí)則有，所以所以設(shè)計(jì)的方程不合理。

精細(xì)化工廠安全管理制度PAGEPAGE1目錄TOC\o"1-3"\h\z企業(yè)法定代表人職責(zé) PAGEREFToc115146417\h1廠長(zhǎng)安全職責(zé) PAGEREFToc115146418\h2企業(yè)車間主任(班組長(zhǎng))職責(zé) PAGEREFToc115146419\h3安全管理員職責(zé) PAGEREFToc115146420\h4職工安全職責(zé) PAGEREFToc115146421\h5安全操作總則 PAGEREFToc115146422\h6安全生產(chǎn)管理制度 PAGEREFToc115146423\h8安全檢查管理制度 PAGEREFToc115146424\h9安全培訓(xùn)教育制度 PAGEREFToc115146425\h10倉(cāng)庫(kù)安全管理制度 PAGEREFToc115146426\h11消防安全管理制度 PAGEREFToc115146427\h12安全檢修制度 PAGEREFToc115146428\h13安全防火管理制度 PAGEREFToc115146429\h14動(dòng)火作業(yè)管理制度 PAGEREFToc115146430\h15PAGEPAGE3企業(yè)法定代表人職責(zé)

廠長(zhǎng)安全職責(zé)1、廠長(zhǎng)是安全生產(chǎn)第一責(zé)任人，對(duì)安全生產(chǎn)負(fù)全面責(zé)任；必須貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)方針、政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)；建立健全和貫徹落實(shí)本單位安全生產(chǎn)責(zé)任制；審定頒發(fā)本單位統(tǒng)一性的安全生產(chǎn)規(guī)章制度。2、牢固樹立“安全第一”的思想，貫徹安全生產(chǎn)“五同時(shí)”原則；確定本單位安全生產(chǎn)目標(biāo)并組織實(shí)施。3、主持召開安全生產(chǎn)例會(huì)，定期向職工代表大會(huì)報(bào)告安全生產(chǎn)情況，認(rèn)真聽取意見和建議，接受群眾監(jiān)督。4、審定本單位改善勞動(dòng)條件的規(guī)劃和年度安全技術(shù)措施計(jì)劃，按規(guī)定提取和使用安全技術(shù)措施經(jīng)費(fèi)，及時(shí)解決重大隱患。對(duì)本單位無力解決的重大隱患，及時(shí)向上級(jí)有關(guān)部門提出報(bào)告。5、新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目中，遵守和執(zhí)行“三同時(shí)”規(guī)定。對(duì)其他重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)決定，應(yīng)負(fù)責(zé)制訂具有保證職工安全、健康的措施。6、組織對(duì)重大傷亡事故的調(diào)查分析，按“四不放過”的原則嚴(yán)肅處理，并對(duì)所發(fā)生的傷亡事故調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)和報(bào)告的正確性、及時(shí)性負(fù)責(zé)。7、制定安全生產(chǎn)工作計(jì)劃、安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程，并檢查執(zhí)行落實(shí)情況。9、企業(yè)車間主任(班組長(zhǎng))職責(zé)車間主任對(duì)本車間的安全生產(chǎn)全面負(fù)責(zé)，其職責(zé)是：1、保證國(guó)家和上級(jí)安全生產(chǎn)法規(guī)、指示和有關(guān)規(guī)章制度在本車間貫徹執(zhí)行。把安全工作列入議事日程，做到“五同時(shí)”（計(jì)劃、布置、檢查、總結(jié)、評(píng)比安全工作）。4、組織并領(lǐng)導(dǎo)全車間的安全生產(chǎn)活動(dòng)?？偨Y(jié)交流安全生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，表彰先進(jìn)班組和工人。5、堅(jiān)持“四不放過”原則，對(duì)本車間發(fā)生的事故及時(shí)報(bào)告和處理，注意保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，查清原因，采取防范措施。對(duì)事故的責(zé)任者提出處理意見，報(bào)廠長(zhǎng)批準(zhǔn)后執(zhí)行。6、負(fù)責(zé)對(duì)新入廠人員，換（復(fù)）崗人員車間級(jí)的安全教育，以及對(duì)本車間職工進(jìn)行經(jīng)常性的安全思想、安全知識(shí)和安全技術(shù)教育，定期組織考核。特種作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，做到持證上崗。7、嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)勞保用品、保健食品、清涼飲料等的發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)防護(hù)器材的管理，教育職工妥善保管，正確使用。8、提出改善本車間勞動(dòng)條件、消除危害因素、預(yù)防職業(yè)病的措施計(jì)劃，并協(xié)助廠部落實(shí)。9、監(jiān)督、檢查本車間職工正確穿戴和使用勞動(dòng)防護(hù)用品，做好女職工及未成年工的勞動(dòng)保護(hù)工作。

安全管理員職責(zé)1、車間安全員在車間主任的直接領(lǐng)導(dǎo)下開展工作，在業(yè)務(wù)上受廠安全技術(shù)部門領(lǐng)導(dǎo)。2、貫徹有關(guān)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、制度和標(biāo)準(zhǔn)；參與擬訂、修訂車間安全技術(shù)規(guī)程和安全生產(chǎn)管理制度，并監(jiān)督檢查執(zhí)行情況。3、協(xié)助車間主任編制安全技術(shù)措施計(jì)劃和方案，并督促實(shí)施。4、制定車間安全活動(dòng)計(jì)劃，并組織實(shí)施。5、對(duì)班組安全員進(jìn)行業(yè)務(wù)指導(dǎo)，協(xié)助車間主任搞好職工安全教育、培訓(xùn)和考核工作。6、參與車間新建、改建、擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)和設(shè)備改造以及工藝條件變動(dòng)方案的審查工作。7、深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全檢查，制止違章指揮和違章作業(yè)，對(duì)不聽勸阻者，有權(quán)停止其工作，并報(bào)請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)處理。8、參與有關(guān)安全作業(yè)票證的審核，并檢查落實(shí)情況。9、負(fù)責(zé)車間安全裝置、防護(hù)器具、消防器材的管理。10、負(fù)責(zé)車間傷亡事故的統(tǒng)計(jì)上報(bào)，參與事故調(diào)查。11、車間其他管理人員在車間主任指定的工作范圍內(nèi)對(duì)安全生產(chǎn)負(fù)責(zé)。

職工安全職責(zé)1、認(rèn)真學(xué)習(xí)和嚴(yán)格遵守各項(xiàng)生產(chǎn)規(guī)章制度、勞動(dòng)紀(jì)律，嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，不違章作業(yè)，并勸阻制止他人違章作業(yè)。2、精心操作，做好各項(xiàng)記錄，交接班必須交接安全生產(chǎn)情況，交班要為接班創(chuàng)造安全生產(chǎn)的良好條件。3、正確分析判斷和處理各種事故苗頭，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。發(fā)生事故，要果斷正確處理，及時(shí)如實(shí)地向上級(jí)報(bào)告，嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，做好詳細(xì)記錄。4、作業(yè)前認(rèn)真做好安全檢查工作，發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理和報(bào)告。5、上崗必須按規(guī)定著裝。妥善保管、正確使用各種防護(hù)用品和消防器材。6、積極提出改進(jìn)安全生產(chǎn)工作的合理化建議。

安全操作總則1、“安全生產(chǎn)，人人有責(zé)”。所有職工必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行“安全第一，預(yù)防為主”的方針，嚴(yán)格遵守安全技術(shù)操作規(guī)程和各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度。

2、凡不符合安全要求，有嚴(yán)重危險(xiǎn)的廠房、生產(chǎn)線和設(shè)備，設(shè)施，職工有權(quán)向上級(jí)報(bào)告。遇有嚴(yán)重危及生命安全的情況，職工有權(quán)停止操作，并及時(shí)報(bào)告領(lǐng)導(dǎo)處理。

3、操作人員未經(jīng)三級(jí)安全教育或考試不合格者，不準(zhǔn)參加生產(chǎn)或獨(dú)立操作。電氣、車輛的駕駛、焊接(割)、爆破等特種作業(yè)人員，均應(yīng)經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)和考試合格，持特種作業(yè)許可證操作。外來參觀學(xué)習(xí)人員，亦應(yīng)接受安全教育并由有關(guān)人員帶領(lǐng)。

4、進(jìn)入作業(yè)場(chǎng)所，必須按規(guī)定穿戴好防護(hù)用品。要把過長(zhǎng)(拖過頸部)的發(fā)辮放入帽內(nèi)，塵毒作業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，必須戴好防護(hù)口罩或面具，在能引起爆炸的場(chǎng)所，不準(zhǔn)穿能集聚靜電的服裝。

5、操作前，應(yīng)檢查設(shè)備或工作場(chǎng)地，排除故障和隱患，確保安全防護(hù)，設(shè)備應(yīng)定人，定崗操作；對(duì)本工種以外的設(shè)備。須經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，并經(jīng)培訓(xùn)后方可操作。

6、工作中，應(yīng)集中精力，堅(jiān)守崗位，不準(zhǔn)擅自把自己的工作交給他人，嚴(yán)禁酗酒者進(jìn)入工作崗位。

7、工作完畢或中途停電，應(yīng)切斷電源，才準(zhǔn)離崗。

8、修理機(jī)械、電氣設(shè)備或進(jìn)入其工作前，必須在動(dòng)力開關(guān)處掛上“有人工作，嚴(yán)禁合閘”的警示牌。必要時(shí)設(shè)人監(jiān)護(hù)或采取防止意外接通的技術(shù)措施。警示牌必須誰(shuí)掛誰(shuí)摘，非工作人員禁止摘牌合閘。一切動(dòng)力開關(guān)在合閘前應(yīng)細(xì)心檢查，確認(rèn)無人檢修時(shí)方準(zhǔn)合閘。10、行人要走指定通道，注意警示標(biāo)志，嚴(yán)禁貪便道跨越危險(xiǎn)區(qū)。11、高處作業(yè)，帶電作業(yè)，禁火區(qū)動(dòng)火，易燃或承載壓力的容器，管道動(dòng)火施焊、爆破或爆破作業(yè)，有中毒或窒息危險(xiǎn)的作業(yè)，必須向安技部門和有關(guān)部門申報(bào)和辦理危險(xiǎn)作業(yè)審批手續(xù)，并采取可靠的安全防護(hù)措施。

12、安全、防護(hù)、監(jiān)測(cè)、信號(hào)、照明、警戒標(biāo)志、防雷接地等裝置，不準(zhǔn)隨意拆除或非法占用，消防器材、滅火工具不準(zhǔn)隨便動(dòng)用，其安放地點(diǎn)周圍，不得堆放無關(guān)物品。

13、對(duì)易燃、易爆，有毒等物品，必須分類妥善存放，并設(shè)專人管理。易燃、易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所，嚴(yán)禁吸煙和明火作業(yè)。不得在有毒，粉塵作業(yè)場(chǎng)所進(jìn)餐、飲水。

14、變、配電室、發(fā)電機(jī)房，危險(xiǎn)品庫(kù)等要害部位，非崗位人員未經(jīng)批準(zhǔn)嚴(yán)禁入內(nèi)。在封閉廠房作業(yè)和深夜班加班作業(yè)時(shí)，必須安排兩人以上一起工作。

15、生產(chǎn)過程發(fā)生有害氣體、液體、粉塵、渣滓、放射線、噪聲的場(chǎng)所或設(shè)備設(shè)施，必須使用防塵、防毒裝置和采取安全技術(shù)措施，并保持可靠有效，操作前應(yīng)先檢查和開動(dòng)防護(hù)裝置、設(shè)施，運(yùn)轉(zhuǎn)有效方能進(jìn)行作業(yè)。

16、搞好生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的安全衛(wèi)生。保持廠區(qū)、車間、庫(kù)房的安全通道暢通，現(xiàn)場(chǎng)物料堆放整齊、穩(wěn)妥、不超高，及時(shí)清除工作場(chǎng)地散落的粉塵，廢料和工業(yè)垃圾。

17、新安裝的設(shè)備，新作業(yè)場(chǎng)所及經(jīng)過大修或改造后的設(shè)施，需經(jīng)安全驗(yàn)收后，方準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

18、嚴(yán)格交接班制度，重大隱患必須記入值班記錄，末班下班前必須斷開電源、氣(汽)源，熄滅火種；檢查、清理場(chǎng)地。

19、發(fā)生重大事故或惡性未遂事故，要及時(shí)搶救，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，并立即報(bào)告領(lǐng)導(dǎo)和上級(jí)主管部門。

20、各類人員除遵守本總則外，還必須遵守安全操作規(guī)程。

安全生產(chǎn)管理制度一、為了貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，把安全生產(chǎn)工作列于各項(xiàng)工作的首位，特制定本制度。二、開展經(jīng)常性的安全生產(chǎn)宣傳教育活動(dòng)，努力學(xué)習(xí)生產(chǎn)、管理、安全知識(shí)，不斷提高安全生產(chǎn)意識(shí)，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度，杜絕各類事故發(fā)生。三、員工必須熟悉廠規(guī)，參加生產(chǎn)操作規(guī)程及安全生產(chǎn)知識(shí)的培訓(xùn)，并通過考核，取得上崗資格后才能進(jìn)行上崗操作。四、生產(chǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，立即報(bào)告，及時(shí)處理，消除事故隱患。五、企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)本廠的安全生產(chǎn)工作負(fù)全面領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，員工必須認(rèn)真貫徹執(zhí)行各項(xiàng)安全生產(chǎn)制度和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)違紀(jì)、違規(guī)者要嚴(yán)肅處理，記錄備案。生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，要臨陣沉著指揮、當(dāng)機(jī)立斷，采取應(yīng)急措施，排除隱患。六、加強(qiáng)明火管理，生產(chǎn)車間及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)嚴(yán)禁煙火。七、嚴(yán)格物料入庫(kù)驗(yàn)收要求，核對(duì)驗(yàn)收物料的規(guī)格、質(zhì)量和數(shù)量，合格后進(jìn)庫(kù)、分類、分批堆放。對(duì)易燃易爆化學(xué)品的使用和儲(chǔ)存必須做到防火、防爆、安全使用。八、做好定期檢查和維修保養(yǎng)工作。建立每月二次檢查，一年一次大檢修，提高一切設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。九、做到安全用電，不許擅自修理電氣或亂拉電線，在可能觸電的場(chǎng)所設(shè)置必要的警示牌。十、提高員工消防知識(shí)，建立義務(wù)消防組織，不斷提高企業(yè)內(nèi)防自救的消防能力，時(shí)刻保障企業(yè)的生命財(cái)產(chǎn)安全。

安全檢查管理制度安全檢查必須有具體計(jì)劃、明確的目的、要求、內(nèi)容，制訂《安全檢查表》。做到邊檢查、邊整改，并及時(shí)總結(jié)和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。一、安全檢查基本任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和查明各種危險(xiǎn)和隱患，督促整改，督促各項(xiàng)安全規(guī)章制度的實(shí)施，制止違章指揮、違章作業(yè)。二、安全檢查形式分為：綜合檢查、專業(yè)檢查、季節(jié)性檢查、節(jié)假日檢查、夜間抽查和日常檢查等形式。各種檢查均應(yīng)編制相應(yīng)的安全檢查表，按檢查表的內(nèi)容逐項(xiàng)檢查。在實(shí)際生產(chǎn)中要求多種檢查方法結(jié)合使用，確保發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的各種安全隱患。1、綜合檢查是由企業(yè)負(fù)責(zé)人與安全員共同進(jìn)行。查思想、查紀(jì)律、查制度、查隱患為中心內(nèi)容的檢查。每月至少二次。2、季節(jié)性檢查根據(jù)氣候、地理特點(diǎn)由安全員組織人員，對(duì)防火、防爆、防雨、防洪、防雷電、防暑降溫、防風(fēng)防凍等進(jìn)行預(yù)防性的季節(jié)檢查。3、專業(yè)檢查分別由各專業(yè)部門的主管領(lǐng)導(dǎo)組織本系統(tǒng)人員進(jìn)行，每年至少進(jìn)行