化工原理 精馏习题及答案

则精馏段操作线方程为

（2）提馏段操作线方程 提馏段操作线方程的通式为

/y?20.95x?2?12?1 即 3y?2x?0.95

ym?1WxWL/?/xm?/L?WL?W

将 L?L?qF,F?D?W q?1(泡点进料)

代入上式则有 转化上式为

ym?1?R?1?WDWDxm?xWR?1R?1 （C）

DxF?xW20.46?xW??Wx?xDW30.95?0.46 根据 即

解得 xW?0.13

将有关数据代入（c），则提馏段操作线方程为

y?2?1?3232x??0.132?12?1 即 3y?4.5x?0.195

9、用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h，易挥发组分xF=0.5，泡点

进料，得塔顶产品xD=0.9，塔底釜液xW=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求：

(1) (2) (3) (4)

塔顶和塔底的产品量（kmol/h）； 第一块塔板下降的液体组成x1为多少； 写出提馏段操作线数值方程； 最小回流比。

解：（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；

F=D+W=100 （1） D?0.9?W?0.05?FxF?100?0.5?50 （2） 上述两式联立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h （2）第一块塔板下降的液体组成x1为多少； 因塔顶为全凝器， xD?y1??x1

1?(??1)x1（3）写出提馏段操作线数值方程；

WxL?185.2347.06?0.05??W???xmxm则 V?V?138.17138.17

??0.017?1.34xm??1?ym（4）最小回流比。

泡点进料，q=1, xq?xF?0.5

10、用一连续精馏装置在常压下，分离含苯41%（质量%，下同）的苯-甲苯

溶液。要求塔顶产品中含苯不低于97.5%，塔底产品中含甲苯不低于98.2%，每小时处理的原料量为8570kg。操作回流比为3，试计算： （1）塔顶及塔底的产品量； （2）精馏段上升蒸汽量及回流液量；

（3）当原料于47℃进塔和蒸汽进塔时，提馏段上升蒸汽量及回流液量 。 （苯的汽化潜热rA=93kcal/kg，甲苯的汽化潜热rB=87.5kcal/kg，苯和甲苯的平均比热Cp,l=0.45 kcal/kg℃，蒸汽的平均比热Cp,v=0.30 kcal/kg℃，该溶液沸点为93℃）。 解：（1）产品量

(2)上升蒸汽量及回流量 精馏段：

L?RD?3?44.8?134.5kmol/h(3)47℃进料时

将料液由47℃升温到93℃所需的热量为： 继续加热使之汽化所需热量： 饱和蒸汽进料时