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1、第三章习题6，8，10，13崔群20078/30/20211第三章习题用芬斯克方程计算附图精馏塔的最少理论板数与非关键组分的分配。[P163,6]⑤验证清晰分割①假设清晰分割→D,W②计算塔顶、塔釜温度③计算各组分平均相对挥发度④Nm=?解题思路：进料组分进料fikmol/h馏出液di釜液wi1C3250025002i-C44004003n-C4(LK)600600－664i-C5(HK)10015100－155n-C52002006n-C640407n-C750508n-C84040求和39303509421[P163,6]解：①假设清晰分割→D,W[P163,6]用清晰分割
2、方法对各组进行分预分配，如下表：塔顶露点tD近似代表塔顶蒸汽温度计算各组分的相对挥发度。最小平衡级（理论板）对应于全回流，R=1，yi=xi计算塔顶馏出液的露点温度令t=31℃,已知P=700kPa,查P21图2-1（a）得Ki列于下表。塔顶组分diyiKiyi/Ki1C325000.71251.580.45092i-C44000.11400.670.17013n-C55940.16930.4830.35054i-C5150.00430.200.0215求和350910.9931[P163,6]解：②计算塔顶露点温度[P163,6]tD=31℃塔底tb代表塔底液相温度计算相对挥
3、发度。令t=127℃,已知P=700kPa,查P21图2-1（a）得Ki列于下表。釜液组成kmol/hxwKiyi=Kixi3n-C460.014252.80.03994i-C5850.20191.50.30295n-C52000.47511.270.60346n-C6400.09500.680.06407n-C7500.11880.350.04168n-C8400.09500.200.019求和42111.0714[P163,6]解：③计算塔釜液泡点温度tB[P163,6]假设清晰分割，由塔顶露点计算得t顶=31℃，塔底泡点计算得t底=127℃，P=700kPa，查图得各组分
4、的Ki（列于下表）。31℃127℃31℃127℃diKiKiWiαiHKαiHKαiHK平均1C325001.585.907.93.3935.572i-C4399.50.673.40.4653.352.272.763n-C4(LK)5940.4832.862.4151.872.134i-C5(HK)150.201.5851115n-C56.490.161.27193.50.80.850.826n-C600.0580.68400.290.450.367n-C700.0220.35500.110.230.168n-C800.0090.20400.0450.130.076[P163,
5、6]解：④Nm=?[P163,6]同理[P163,6]解：计算各组分的相对挥发度[P163,6]列于上表[P163,6]解：④Nm=?[P163,6]用塔顶、底轻重关键组分计算最小理论板：[P163,6]解：⑤验证清晰分割[P163,6][P163,6]解：⑤验证清晰分割[P163,6]w2=0.465，d5=6.49代入调整因调整对xi,d，xi,w影响不大，故对塔顶、塔底温度影响不大，故可认为由此而引起的αi变化不大，故可近似认为Nm=8.37不变，只作组分分配。最少理论板数Nm=8.37非关键组分的分配。（见表）[P164,8]8.用精馏塔分离三元泡点混合物，进料量为10
6、0kmol/h,进料组成如下：（1）用芬斯克方程计算馏出液流率为60kmol/h以及全回流下，当精馏塔具有5块理论板时，其塔顶馏出液和塔釜液组成。（2）采用1的分离结果用于B和C间分离，用恩特伍德方程确定最小回流比。（3）确定操作回流比为1.2倍最小回流比时的理论板数及进料位置。组成摩尔分率相对挥发度A0.45B0.23C0.41解法一已知：N=5块（理论板），F=100kmol/h，D=60kmol/hW=100-60=40kmol/h组分zifiαdiwixi,d，%xi,w，%A0.440539.740.2666.230.65B0.220318.431.5730.723.
7、90C0.44011.8338.173.0595.43Σ1100D=60W=40已知Nm=5和各组分α，用芬斯克方程计算求塔顶馏出液和塔釜液组成。[P164,8]解：（1）用芬斯克方程计算馏出液流率为60kmol/h以及 全回流下，当精馏塔具有5块理论板时，其塔顶 馏出液和塔釜液组成。[P163,8]dA+WA=40已知Nm=5和各组分α，用芬斯克方程计算求塔顶馏出液和塔釜液组成。[P164,8]解：dC+WC=40wA+wB+wC=40[P163,8][P164,8]解：上式试算得WB=1
