精馏大题答案

2．连续精馏塔中分离苯－甲苯溶液．塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热．含轻组分苯为0.35的料液以饱和蒸气状态加入塔中部，流量为100kmol/h．塔顶产品流率为40kmol/h，组成为0.8．系统的相对挥发度2.5．当回流比４时，试求： （1）塔底第1块板的液相组成；

解：因釜内气液相成平衡，由塔底产品组成可得出自釜回塔的蒸气组成。

0.35xWxFxWD40由物料平衡，有 FxDxW0.8xW100解得 xW0.05 WxWFxFDxD1000.35400.83 当q0时V'V(1q)FVF(R1)DF

WxWxWL'RDy'xWx(R1)DF(R1)DFVV'则提馏段操作线方程为 （a）

4403x1.6x0.03540100540100由釜上升的蒸气组成 yWxW40.050.174

1(1)xW130.05xyW0.030.128 1.6将

yW代入(a)式，得最下一块板的液相组成

（2）若塔顶第1块板下降的液相组成为0.7， 该板的气相默弗里效率； 塔顶第1块板的气相默里弗效率 EmV1y1y2yy2*1 （b）

xR4x1D0.70.160.72R1R15已知y1xD0.8 而

x12.50.7*y10.85371(1)x111.50.7y2将上述数据代入(b)式，得 EmV1y1y20.80.720.5980.6 *y1y20.85370.721．在常压精馏塔分离双组分理想溶液。组成为0.5（轻组分A的摩尔分数，下同）的料液在泡点温度下加入塔内。塔顶蒸气先在分凝器中部分冷凝至泡点回流，其组成为 0.88，余下末冷凝部分经全凝器后作为产品， 组成为0.95． 已测得离开塔顶第1层理论板的液相组成为 0.796，塔顶轻组分回收率为96%,塔釜间热蒸气加热。试求算：

1

(1) 该操作条件下的回流比和釜液组成；

y0xD0.95x00.88x0y01(1)x00.880.951(1)0.882.591 x12.5910.796 y10.911(1)x111.5910.796Rxy1x0DR1R1R0.950.910.88R1R1R1.11FDWFxFDxDWxWFxF0.961000.5D50.5kmol/hxD0.95WFD10050.549.5kmol/hxW0.04090.041 N P

(2)若用图解法求得理论板数为9，又知全塔效率为70%,塔内实际塔板数为多少？

NT9210E0.73．有一分离理想二元组分溶液的精馏塔，进料组成为0.28,要求塔顶产品组成为0.97, 塔底产品组成为0.05（以上均为轻组成为A的摩尔分数）。若进料的气化率为0.2,相对挥发度为4，试求提馏段的最大液气比。

解： 已知进料状态q1e10.20.8

xqxF q1q10.80.28即 yx4x1.4 （a）

0.810.81则q线方程为 y再有相平衡方程 yax4x b 1a1x13x联立a、b两式得 xq0.218， yq0.527 最小回流比 RminxDyqyqxq0.970.05271.43

0.5270.218WRq1L'LqFLqDWD提馏段的液气比 '

WWLqFWLqDWWVRq1DD

2

将

WxDxF0.970.283 DxFxW0.280.05和 RRmin1.43及q0.8 代入c式得提馏段最大液气比

L'V'maxWRq11.430.813D2.84

WW1.430.8133Rq1DD 3