化工原理典型习题解答

9. 回流温度对所需理论塔板数的影响

混合液组成、分离要求、回流比、加料热状态及相平衡关系皆与 例1. 相同，但回流温度为20℃，求所需理论板数为多少?已知回流液体的泡点为83℃，汽化潜热为3．2?104J/mol，比热容为140J/(mo1．K)。

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与题8相比较可知在同样回流比下，回流液体的温度越低，塔内实际循环的物料量越大，所需理论板数越少，其代价自然是增加塔釜的热耗。

10. 原料组成对最小回流比的影响

两种含苯和甲苯混合液，所含苯的浓度各为0.2与0.4(皆为摩尔分率)，欲用精馏方法加以分离，要求馏出物组成为0.85，混合液在泡点状态加入塔内，试求所需的最小回流比各

为多少?若原料液系由水与乙醇混合而成，原料入塔的热状态及塔顶产品的浓度不变，试计算当原料组成为0.2及0.4时，所需要的最小回流比各为多少？两物系平衡关系如附图所示。

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11. 加料热状况对所需最低能耗的影响

某苯与甲苯混合物的流量为100 kmol/h，苯的浓度为0.3(摩尔分率)，温度为20℃，拟采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品的浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2．47，试比较以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： (1) 20℃加料； ． (2) 预热至泡点加料； (3) 预热至饱和蒸汽加料。·

已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161．5J／(mol．K)，汽化潜热为32600J／mol。

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