过程工程原理（化工原理）测试一

（2）气液混合物进料 ①与上述的①项相同；②与上述的②项相同；①和②两项的结果如本题附图2所示。

③由q值定义知，q=1/3，故 q线斜率=qq?1?1/31/3?1??0.5

过点e作斜率为－0.5的直线，即得q线。g线与精馏段操作线交于点d。 ④连cd，即为提馏段操作线。

⑤按上法图解得理论板层数为13（包括再沸器），自塔顶往下的第7层为加料板，如附图2所示。

2、分离正庚烷与正辛烷的混合液（正庚烷为易挥发组分）。要求馏出液组成为0.95（摩尔分数，下同），釜液组成不高于0.02。原料液组成为0.45。泡点进料。汽液平衡数据列于附表中。求

（1）全回流时最少理论板数；

（2）最小回流比及操作回流比（取为1.5Rmin）。

表1 汽液平衡数据

x 1．0 0．656 0．487

y 1．0 0．81 0．673

x 0．311 0．157 0．000

y 0．491 0．280 0．000

解（1）全回流时操作线方程为 yn+1=xn

在y-x图上为对角线。

自a点（xD、xD）开始在平衡线与对角线间作直角梯级，直至xW=0.02，得最少理论板数为9块。不包括再沸器时Nmin=9－1=8。

（2）进料为泡点下的饱和液体，故q线为过e点的垂直线ef。由xF=0.45作垂直线交对角线上得e点，过e点作q线。

由y-x图读得xq=xF=0.45，yq=0.64 根据式（6-41）Rmin=xD?yqyq?xq?0.95?0.640.64?0.45?1.63

R=1.5Rmin=1.5×1.63=2.45

3、每小时将15000kg含苯40%（质量%，下同）和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。

解：苯的分子量为78；甲苯的分子量为92。 进料组成

x78F?40/40/78?60/92?0.44

釜残液组成 xW?2/78

2/78?98/92?0.0235原料液的平均分子量 MF=0.44×78+0.56×92=85.8 原料液流量 F=15000/85.8=175.0kmol/h

依题意知 DxD=FxF=0.971 所以 DxD=0.971×175×0.44 全塔物料衡算 D+W=F=175 DxD+WxW=FxF

或 DxD+0.0235W=175×0.44 联立式a，b，c，解得

D=80.0 kmol/h W=95.0 kmol/h xD=0.935

a） b） c）

（ （ （