化工单元操作同步测试题解答 - 图文

6

R?0.723R?1xD?0.263R?1??R?2.61

xD?(2.61?1)?0.263?0.95

?y?0.723xF?0.263??y?1.25xF?0.018xW?1.25xW?0.018全塔物料衡算：

???xF?0.53 ?y?0.6445?xW?0.072

D?W?FD?W?80???D?41.7kmol/h?????D?x?W?x?F?xD?0.95?W?0.072?80?0.53DWF??W?38.3kmol/h?

（1）L?RD?2.61?41.7?108.8kmol/h

L'?F?L?80?108.8?188.8kmol/h （2）V'?V?L?D?108.8?41.7?150.5kmol/h 7 r?0.4?1055?32?0.6?2320?18?38560kJ/kmol

Cp?2.68?0.4?32?4.019?0.6?18?77.71kJ/kmol??C q?IV?IFCp(tS?tF)?r77.71?(75.3?40)?38560???1.07

IV?ILr38560q??0.5q?1xF?0.66q?1?q?1 3xF?0.44

8 （1）

（2）???yq?0.75xq?0.21（3）??yq??0.5xq?0.66??xq?0.36 ?y?0.48?q9 （1）泡点进料 q?1，xD?0.96，xw?0.02，R?2.5，xF?0.4

精馏段：y?R1x?xDR?1R?1?y?0.71x?0.27

q线方程：x?xF?0.4

（2）xL'?LF?0.4，q?F?12 q线方程：y?q?1x?xFqq?1?

（3）露点进料，q线方程：y?xF?0.4

y??x?0.8

100?D?W?10 全塔物料衡算：??100?0.4?D?0.95?W?0.05精馏段：y?R1x?xDR?1R?1???D?38.9kmol/h ??W?61.1kmol/hy?0.7x?0.29

L?RD?2.3?38.9?89.47kmol/h

提馏段操作线方程：q?1

y?L?qFWx?xWL?qF?WL?qF?W89.47?1?10061.1?x??0.05 89.47?1?100?61.189.47?1?100?61.1?1.48x?0.02??R?3

xD?0.21?4?0.84

11 （1）

R?0.75R?1x（2）D?0.21R?1（3）

1??1.5q?1?q?1 312 精馏段操作线方程：

R121yn?1?xn?xD?xn??0.95?0.67xn?0.32 ……（1）

R?1R?12?12?1?泡点进料

?q?1

?q线方程为 x?xF?0.45 ?yq?0.67?0.45?0.32?0.62

则精馏与提馏方程的交点为?0.45,0.62?，平衡方程式为：

xn?ynynyn ……（2） ????(??1)yn3.5?(3.5?1)yn3.5?2.5yn因塔顶采用全冷凝器，故y1?xD?0.95

x1由（2）式求得：x1?y10.95??0.8444

3.5?2.5y13.5?2.5?0.95y2由（1）式求得：y2?0.67x1?0.32?0.67?0.8444?0.32?0.8857

依上述方法逐板计算，当求得 xn?0.45时为加料板为止。计算过程列于下表：

序号n 1 2 3 4 则精馏段理论板数为4 13 NT=12,进料板为塔顶往下数第7层。 14 （1）饱和液体进料时，xq?xF

yn xn 0.95 0.8444 0.8857 0.6889 0.7816 0.5056 0.6588 0.3555 Rmin?1?xD?(1?xD)?1?0.902?(1?0.90)??????2.26 ??????1?xF1?xF?2?1?0.351?0.35?R?1.4Rmin?3.16

（2）饱和蒸汽进料时，yq?yF

Rmin?1??xD1?xD?1?2?0.901?0.90??????4.99 ?????1?y1?y2?10.351?0.35??F??FR?1.4Rmin?6.97 15平衡方程为：xn?R?0.833R?1ynynyn ????(??1)yn3.0?(3.0?1)yn3.0?2.0yn?R?5，

xD?0.15R?1?xD?0.9

塔顶全凝器，则 y1?xD?0.9

x1*?y10.9??0.75

2.8?1.8y13?2?0.9xD?x1?0.6xD?x1*?x1?xD?0.6(xD?x1*)?0.9?0.6?(0.9?0.763)?0.81EmL1?

y2?0.833x1?0.15?0.833?0.81?0.15?0.8247 16