化工原理蒸馏习题.doc

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1、第六章作业题1.在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4（摩尔分率，下同）馏出液组成为含苯0.9，苯在塔顶的回收率为90%，泡点进料(q=1)，回流比为最小回流比的1.5倍，物系的平均相对挥发度为2.5。试求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程。（12分）1．解：W=F-D=1000-400=600kmol/h精馏段操作线方程提馏段操作线方程2．（15分）解：（1）已知F=500kmol/h，zF=0.4,xD=0.93,DxD/FzF=0.93∴D=200kmol/h,W=F-D=300kmol/h(2分)由物料衡算：Fz

2、F=DxD+WxW得：xW=0.0467(2分)（2）饱和液体进料，则：q=1，xd=zF=0.4代入相平衡方程：(2分)（2分）R/Rmin=1.2/0.621=1.932(2分)(3)精馏段操作线方程为：(1分)已知y1=xD=0.93，则与y1成平衡的x1为：(2分)(2分)3.一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。已知进料中含苯和甲苯各0.5（摩尔分率，下同）。且为饱和蒸汽状态进料。塔顶产品，塔底残液含苯不超过0.03，塔顶装有全凝器，泡点回流。原料处理量10kmol/h，塔釜的气化量为最小塔釜气化量的1.3倍。系统的相对挥发度为2.5。试求：（1）塔顶、底的产品量；（

3、2）塔釜中的气化量；（3）塔顶第二块理论板上升的蒸汽组成。解：（1）（2）又则塔釜中的气化量：（3）塔顶上升蒸汽量，塔顶第一块板下降液体组成（理论板）为：塔顶第二块理论板上升的蒸汽组成为4.如图2所示的精馏塔具有一块实际板，原料预热至泡点，由塔顶连续加入，原料组成（摩尔分率，下同），塔顶易挥发组成回收率为80％，且，系统的平均相对挥发度。求该块板的气相板效率。塔釜可视为一块理论板。解：气相板效率为可根据默弗里板效率定义计算。即：式中，为已知，塔釜为理论板，则与满足相平衡关系，而可由物料衡算与回收率求得，是与成平衡的气相组成，可由图中虚线范围物料衡算求得。求解过程如下：由回收率与物料衡

4、算得：因塔釜相当于一块理论板，则对图2虚线范围作物料衡算：本题关键在求时，不能直接用精馏段操作线，而需从物料衡算，借助恒摩尔流假设求取。