1、第六章 习题 1) 苯酚(C 6H5OH)(A)和对甲酚(C 6H4(CH 3)OH)(B)的饱和蒸汽 压数据为: 温度 t苯酚蒸汽压 kPa0Ap对甲酚蒸汽压 kPa0Bp温度 t苯酚蒸汽压 kPa0Ap对甲酚蒸汽 压 0Bp kPa 113.7 10.0 7.70 117.8 11.99 9.06 114.6 10.4 7.94 118.6 12.43 9.39 115.4 10.8 8.2 119.4 12.85 9.70 116.3 11.19 8.5 120.0 13.26 10.0 117.0 11.58 8.76 试按总压 P=75mmHg(绝压)计算该物系的“txy”数据。此物
2、系为理想物 系。 分 率 ),(解 : molyxPpypPx ABA00 t0C pA0kPa pB0kPa xA xB 113.7 10.0 7.70 1.0 1.0 114.6 10.4 7.94 0.837 0.871 115.4 10.8 8.2 0.692 0.748 116.3 11.19 8.5 0.558 0.624 117.0 11.58 8.76 0.440 0.509 117.8 11.99 9.06 0.321 0.385 118.6 12.43 9.39 0.201 0.249 119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122 120.0 13.26 10
3、.0 0.000 0.000 2)承第 1 题,利用各组数据,计算 在 x=0 至 x=1 范围内各点的相对挥发度 i,取各 i的算术平均值 ,算出 对 i的最大相对误差。 以平均 作为常数代入平衡方程式算出各点的“yx i”关系,算出由此法 得出各组 yi值的最大相对误差。 , 计 算 结 果 如 下 :)(解 : iABip0/ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 t0C i 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 %46.129.381318. 最
4、大 误 差ni 计 , 结 果 如 下 :按 )() 318.2i ii xy t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 xi 1.0 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.0952 0 yi 1.0 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 最大误差= 3106.2385.04 3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得: 式中 p0的单位是 mmHg,T 的单位是 K。 问:总压为 60mmHg(绝压)时,A
5、 与 B 的沸点各为多少?在上述总压和 65 时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率? CKTTLnBtp AtBA00007.6985.34272.63/16 95./432795)1)(的 沸 点为, 算 得 的令 )(的 沸 点为算 得 的,令解 : mHgpLntA81.65.1./.09200)(,) 639.057.81657.092.481.60. 2.3./.30 AAByxmHgpLn )( 4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算 式为 式中 p0的单位是 mmHg,t 的单位是。 试计算总压为 850mmHg(绝压)
6、下含苯 25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡 点。 CxmHgpLg CtABA 0000 15.425.096158. 5.19.4/3158.20./296.4所 设 正 确 , 泡 点 为)( )(解 : 设 5)试计算总压为 760mmHg(绝压)下,含苯 0.37、甲苯 0.63(摩尔分率) 的混合蒸汽的露点。若令该二元物系降温至露点以下 3,求平衡的汽、液相 摩尔之比。 CyxmHgPLgCBABA000025.1 37.076195.439737.146.595.21./57.14368.0./2.即 所 设 正 确 , 露 点 为 )( )() 设 露 点 为解 : mHgP
7、Lg CtA13258.205.9/06. 931720)() 82.037.4826.04826.067.15.753126.4.29./90 液 相 的 摩 尔 数汽 相 的 摩 尔 数 )( AAByxmHgPLg 6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占 2%,苯 与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为 760mmHg(绝压)。若维持 压强不变,令此三元物系降温至 95,求所得平衡汽相的组成。A、B 组分均服 从拉乌尔定律。已知 95时 , 。试 差 过 程 数 据 示 例 : 重 设)经 ()经 ()经 ()经 (试 差 方 法 : 设 四 个 未 知 量
8、,由 四 个 独 立 方 程 可 解 出 )()()(甲 苯 )(苯 )()(苯 )(空 气 。, 液 相 为, 汽 液 平 衡 时 汽 相 为解 : 设 原 来 混 合 气 量 为 AACAA AAAC xxVyyxxxyVLkmolkolkmol 214347517603249. 121 设 XA 0.38 0.378 0.377 0.376 算得的 XA 0.324 0.352 0.363 0.373 kmolVyyxCA 578.0346.057.36.0,解 得 : 7)常压下将含苯(A)60%,甲苯(B)40%(均指摩尔百分数)的混合液闪 蒸(即平衡蒸馏),得平衡汽、液相,汽相摩尔
9、数占总摩尔数的分率汽化 率(1-q)为 0.30。物系相对挥发度 =2.47,试求:闪蒸所得平衡汽、液相的 浓度。 若改用简单蒸馏,令残液浓度与闪蒸的液相浓度相同,问:馏出物中苯的平均 浓度为多少? 提示:若原料液、平衡液、汽相中 A 的摩尔分率分别以 xf、x、y 表示,则存在 如下关系: 。 76.01365./9.0.35.1/0 147.2/60.1/539.047.239./6/1/2.05.0147.20.23/63/1 212122121 )()( )()( 平 均 ) )()()()( )()()()()() 简 单 蒸 馏解 得 )( 分 率 )为 平 衡 汽 , 液 相 的
10、 摩 尔,( ) 闪 蒸解 : wxwxy LnLnxxLnyxyxyqxf 8)某二元物系,原料液浓度 xf=0.42,连续精馏分离得塔顶产品浓度 xD=0.95。已知塔顶产品中易挥发组分回收率 =0.92,求塔底产品浓度 xw。以 上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。 0567. 593.0.4.2 /.67.1/067. 42.0/95.2./WWWDfDffDx xxFxxFFx代 入 数 据 : )()(即物 料 衡 算 式 :且 即)(解 : 9)某二元混合液含易挥发组分 0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离,塔 顶产品浓度 xD=0.96, 塔底产品浓度 xw=0.025(均为易挥发
11、组分的摩尔分率), 设满足恒摩尔流假设。试计算塔顶产品的采出率 D/F。 若回流比 R=3.2,泡点回流,写出精馏段与提馏段操作线方程。 3476.0025.96./25./ 1)()( )()() 按 杠 杆 规 则解 : xxFD 012.47. 3476.01.36. /1/1/29.076. 1.3/613/2xxxFDRFDRqyWVVqLxVWxLyxRy WD)()( ) () ( )( )( ) ()( )( )()(提 馏 段 操 作 线 方 程 : )()() 精 馏 段 操 作 线 方 程 : 10)某二元混合物含易挥发组分 0.24,以热状态参数 q=0.45 的汽、液
12、混 合物状态进入连续精馏塔进行分离。进料量为 14.5kmol/h,塔顶产品浓度 xD=0.95,塔底产品浓度 xw=0.03。若回流比 R=2.8,泡点回流,提馏段 L/V 为多少?试计算塔顶全凝器的蒸汽冷凝量及蒸馏釜的蒸发量。以上浓度皆指易 挥发组分的摩尔分率。 hkmolFqDRV hkmolFqL FqDRqqFRRxzWDwf /604. 5.14.0283.1/ /58.12.283 430/1 /1/ 28.0.9503.24.0/ )()( )() (釜 的 蒸 发 量 : )()(全 凝 器 内 蒸 汽 冷 凝 量 : )()()() ( )( )() ()() ()( )(
13、)( )()()()(解 : 11)用常压精馏塔连续分离苯和甲苯混合液。进料中苯的摩尔分率为 0.30。操作条件下苯的汽化潜热为 355kJ/kg。试求以下各种情况下的 q 值: 进料温度为 25;98.6的液体进料;98.6的蒸汽进料。 苯甲苯体系在常压下的部分汽液平衡数据如下: 温度 t, 110.6 102.2 98.6 95.2 液相组成,x 0.000 0.200 0.300 0.397 汽相组成,y 0.000 0.370 0.500 0.618 解:原料液的汽化潜热 rm= 0.30380kJ/(1kg/78kg/mol) 0735192./kJgmol = 889222862
14、= 31754 kJ/mol 由附表可知 xf = 0.30 时,液体的泡点为 98.6,则 平均温度 = 334.95 Ktm259861 查教材附录得 61.8下苯和甲苯的比热为 1.84kJ/(kgK), 故原料液的比热为:C p = 1.840.3781.840.792 = 161.552 kJ/(kmolK) qtrpm116529853174. 属饱和液体进料 q2 = 1 属饱和蒸汽进料 q3 = 0。 12)已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料,操作线方程分别如下: 精馏线 提馏线 试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。 解:由精馏线得: ,R = 2.5
15、0010743. 由提馏线得: ,x D = 0.94990.950xRD2 提馏线斜率 ,得 F = 1.5DLVqF1125. 提馏线截距 , ,得 xW = 0.04Wx0.xW0. 由 FxF = DxDWx W 得:xFDf()1 DxxW151509510 = 0.647 13)用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物,进料量为 100kmol/h,进料 中甲醇的摩尔分率为 0.10,以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲 醇含量为 0.90,塔釜产品中甲醇含量为 0.05。试求:该精馏塔操作回流比及 塔内的液汽比;塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。 解:Fx f = DxD(FD)x W
16、kmol/hFxw105982 V = F = 100 kmol/h 由 V = (R+1)D 得 RV1058216.LD().1694 塔顶全凝器蒸汽冷凝量 V = 100 kmol/h 14)以连续精馏分离正庚烷(A)与正辛烷(B)。已知相对挥发度 =2.16,原料液浓度 Zf=0.35(正庚烷的摩尔分率,下同),塔顶产品浓度 xD=0.94,加料热状态 q=1.05,馏出产品的采出率 D/F=0.34。在确定回流比时, 取 。设泡点回流。试写出精馏段与提馏段操作线方程。 92.085.410. 085.34767621 05./3.0/5.1/ 162minin*minRxyyxqzq
17、xyq xReDeef二 线 交 点 : )()(线 方 程 : )()(平 衡 线 方 程 ; 和) 计 算解 : V L F xD xf q=0 xw FqDRFqFqVDRL1/1 1/2)() ( )() ()( )()() 精 馏 段 操 作 线 方 程 : )() ()() ( )( )()(提 馏 段 操 作 线 方 程 : )()(即又 qFDRxFqDRVWxLy xWxZZDff 1/1034.1/1/034. / 046.3.1/04./1/034./034.271 )5.(.)92.()5.(.)9.( )()()(且 FWFxW 15)承第 14 题,按最佳加料板位置
18、加料,试用作图法求总理论板数,并指 明加料板的序号。 解:又作图知,总理论板数为 13.4 块,第 7 块为加料板。(图略) 16)承第 14 题,试用逐板计算法计算离开塔顶第 2 块塔板的液体浓度 x2。 解: 793.084.16.29027.45. 8.9.0212/40.75.011*xy xyxyx)( )经 ()经 ()经 (已 知计 算 顺 序 : )()(平 衡 线 方 程 : )(精 馏 段 操 作 线 方 程 : 17)承第 14 题,试用快速估算法计算总理论板数和确定加料板序号。 解:(1)总理论板数 ( 包 括 蒸 馏 釜 )解 得 即查 吉 利 蓝 图 , 得 47.
19、145.01.75.023.9.2851.76. )04)(9()1(minminminNNRLgxLgNWD (2)精馏段理论板数 7.845.0136.450136235.01940minmin NLgxLgNfD解 得 即 ) ( ) ( 18)以常压操作的连续精馏塔分离“乙醇水”溶液。原料液含乙醇 0.10(摩尔分率,下同),进料热状态 q=1.10,塔顶产品浓度 0.80,釜液浓度 0.001。塔顶用全凝器,泡点回流,塔底用蒸馏釜,间接加热,操作回流比为最 小回流比的 2.0 倍。试用作图法求总理论板数和确定加料板序号。 解:根据教材附录数据作“y-x”图 块 是 加 料 板 。 (
20、 图 略 )块 , 第为由 作 图 知 , 总 理 论 板 数精 馏 段 操 作 线 方 程 :即 : 。为的 精 馏 段 操 作 线 的 截 距操 作 线 相 切 点 。 于 平 衡 线 与的 精 馏 段 操 作 线 , 取 决) 点 出 发 作,由 ( 线) 两 点 连 直 线 即 为,) 及 (,由 (线 方 程 : 16.23.079. 4.80.14.2.180.36360.085.11 11.0.minminininxxRy RRqxxqxyqDf 19)已知塔顶、塔底产品及进料组成中苯的摩尔分率分别为: xD=0.98,x W=0.05,x F=0.60,泡点进料和回流,取回流比
21、为最小回流比的 1.5 倍,体系的相对挥发度为 2.47。试用捷算法计算苯和甲苯体系连续精馏理论塔 板数。 解: q = 1 x e = xf = 0.6yee24706178().().RxDemin983 R = 1.5Rmin= 1.51.03 = 1.55min150324 查吉利兰图得: Nmin1 由芬斯克方程得: xDwminlogllog098152476 则 N = 14.3,取 NT = 15 20)用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物。已知原料中甲醇的摩尔分率 为 0.35,进料量为 100kmol/h,泡点进料。塔顶馏出液中甲醇含量为 0.95,塔 底产品中甲醇浓度为 0
22、.04。操作回流比为 1.5,泡点回流,间接蒸汽加热。用 作图法求完成分离任务所需的理论塔板数,并计算甲醇的回收率和塔釜蒸发量。 解:甲醇回收率 xfwDf03540959326% 由教材附录查得 CH3OHH 2O 的 VLE 数据,在 xy 图上作出平衡曲线。 精馏线截距为 xRD1058 由(0.95 ,0.95)和(0,0.38)作出精馏线 由 q = 1 和(0.35,0.35)作出 q 线 连接(x w,x w)和 q 线与精馏线的交点得提馏线, 作图得理论板数 NT = 7 块,加料位置为第 5 块理论板。 kmol/hDFfw0354907 q = 1 0 = ,故 kmol/
23、hVRD1348517. 21)在用作图法求理论板数时,可能遇到局部区域平衡线与操作线均为直 线且两直线甚靠近,不易求准梯级数的情况。设平衡线为 ,操作线 为 ,(K、C、a、b 均为常数),试推导由操作线上 x0至 xN所需理论 板数 N 的数学解析式。 kcb kcbakcbaxkcyxa bxy kcbxkac/)( /)(/)(/)( /)/(/)(/)( 2033202120解 : 1/ / /2 210 210)()( )()()()( )() ( )()()()()(依 次 类 推 : kakacbxkcbax NNNNN /0 )()()()( aNN )( )()()()(
24、)()( )()()即 : ( )()()()()()( kaLnkacbxcbxLnNkkaNNN/ /00 22)在某二元混合物连续、基本型精馏操作的基础上,若进料组成及流量 不变,总理论板数及加料板位置不变,塔顶产品采集比 D/F 不变。试考虑在进 料热状态参数 q 增大,回流比 R 不变的情况下 xD、x W和塔釜蒸发量的变化趋势。 只需定性分析。 增 加 。增 加 ,知 , 随)( ,不 变 , 由,不 变 , 精 馏 段不 变 , 又 因,不 变 , 则,因 必 朝 减 小 方 向 变 化 。向 变 化 , 必 朝 增 大 方板 数 减 少 , 故靠 近 对 角 线 , 所 需 理
25、 论增 大 , 提 馏 段 操 作 线 更当 变 。不 变 , 精 馏 段 操 作 线 不, 又 因不 变 , 故不 变 , 由 于解 : 设 VqFV qFLVLRWDx xq xZW DfD 1/ 23)以连续精馏塔分离某二元混合物。塔顶采用全凝器。已知: xD=0.90,D=0.02kmol/s,回流比 R=2.5,在操作中回流液有一定程度过冷。 已知回流液体泡点为 83,汽化潜热 r=3.2104kJ/kmol,该液体比热 CP=140kJ/(kmol),但回流液温度为 75。试求精馏段操作线方程。 解: 251.07.158.29003.13.5842. xxyRqrtcqPR精 馏
26、 段 操 作 线 方 程 :第 一 块 板 以 下 , )(回 流 液 24)以连续精馏塔分离某二元混合物。进料 xf=0.50(摩尔分率,下同), q=1,塔顶产品 D=50kmol/h,x D=0.95,塔顶馏出液中易挥发组分回收率 =0.96。塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。分凝器液体泡点回流。已知回流 液浓度 x0=0.88,离开第一块塔板的液相浓度 x1=0.79。塔底间接蒸汽加热。塔 板皆为理论板,相对挥发度 为常数。试求:加料流量 F;操作回流比是 Rmin的倍数;精馏段、提馏段气相流量。 hkmolFxFDf /96.850./9.056.)()1)( 即解 : hkmolDR
27、VxyRyx xqyxDeeeD /1.30562.11303./62./ .8.95.03.1742.0. 5.59./67.5910.2.2.1/.5/min01min*0 )()() ,则 交 点 为 : 线 :) ,(平 衡 线 : )( )()( )() 25)在常压下用一连续精馏塔分离某两组分混合液,已知进料量为 200kmol/h,其中轻组分的含量为 0.40(摩尔分率),泡点进料。塔顶产品流 量为 100kmol/h。体系在常压下的相对挥发度为 2.6。若精馏塔的理论塔板数为 无限多,试求:当回流比为 1.0 时,塔顶、塔底产品中轻组分的含量各为多 少?当回流比为 2.0 时,
28、塔顶、塔底产品中轻组分的含量各为多少?画出 两种情况下的精馏段、提馏段操作线和 q 线示意图。 解:由于 NT = ,设 xq、y q 达到相平衡,则 R = Rmin= 1.0 q = 1 ,x q = xf = 0.4yqq2041571().(). 由 ,RxyDqminqmin05714057142 由物料衡算得: 0xFxWwfD258. 假设正确,计算有效。 R = 2.0,设此时在 xq、y q 处达到相平衡xD057142057193 0w893 假设不成立,显然在 xw=0 处达到平衡,此时xFDf20418. N T = ,R = 1.0 时,精馏段截距: xRD10742
29、31 NT = ,R = 2.0 时,精馏段截距: 86 26)某一精馏塔有 4 块理论板(含塔釜)用来分离苯甲苯混合物。进料 量为 100kmol/h,其中轻组分的含量为 0.40(摩尔分率),以泡点状态连续加 入到第三块板上(从塔顶数起)。塔顶产品的流量为 20kmol/h,泡点回流操作 回流比 R=2.8。已知体系的相对挥发度为 2.47。求塔顶和塔底产品的组成。 (提示:用 xW=0.2878 作为试差初值) 解:W = F D = 80 kmol/h 设 =0.2878,则wxxDf1048027 = 0.8488 精馏线 yRxxD10736824y14108694 y 0.267
30、 xw=0 xf=0.4 xD=0.8 x NT=,R=2.0 y 0.371 xq,yq xw=0.058,xf=0.4 xD=0.742 x NT=,R=1.0 y2 = 0.7368x10.2234 = 0.73680.69440.2234 = 0.7350xy2073542105289 y3 = 0.7368x20.2234 = 0.613131673 x 3 = 0.3908 x f = 0.4,改用提馏线与平衡线计算 kmol/hLqFRD280156. 提馏线 yVWxw567287. = 2.0526x0.3029 y4 = yw = 2.0526x30.3029 = 2.05
31、260.39080.3029 = 0.4993xy41049327102876()() xw 与假设值 = 0.2878 非常接近,相对误差为 0.07%,故假设正确,w x D = 0.8488 xw = 0.2878 27)在常压连续回收塔中分离甲醇水混合溶液。进料组成为 0.10(摩尔 分率),要求塔顶产品中甲醇的回收率为 0.90,塔底直接水蒸汽加热。试求: 当塔板数为无穷多时,塔顶、塔底产品组成及每摩尔进料消耗的水蒸汽量; 若蒸汽用量为最小用量的两倍时,完成分离任务时所需理论板数及塔顶、塔 底产品组成。 常压下甲醇水体系部分汽液平衡数据列于下表: 液相组成 x 0.000 0.060
32、 0.080 0.100 xD1 2 3 F xf x4=xw y4=yw y1 y2 y3 x1 x2 x3 汽相组成 y 0.000 0.304 0.365 0.418 解:S min = D F = W ,xfxf 由 Fxf = DxD Wxw 得 Wxw = FxfDx D = Fxf(1 ) = 0.1Fxf F = W x w = 0.1xf = 0.10.1 = 0.01 N T = ,故在塔顶进料处, xf 与 xD 达相平衡, 由 VLE 数据表得 xD = 0.418 全塔物料衡算 FxfS 0 = DxDWx w Fxf = SxD0.1Fx f SxD = 0.9 F
33、xf Ffmin.9104825 由上面计算可知 xw = 0.01(此值由回收率而定) FxfS0 = DxDW xw S = D Fxf = SxD Wx w FFxSfffff01902.min092215.minxSFf (注:当 S = 2Smin 时,x f 与 xD 不达相平衡) 斜率 LF2021536min 点(x w, 0)和点(x f,x D)都在提馏线上, 故提馏线斜率: xDfw029132 截距 WVSxFxSwff0101253 提馏线: y = 2.322x0.0233 D,x D 1 2 3 F,x f xw,W y1 y2 y3 x1 x2 x3S Smin
34、 2Smin xw xf xD xD 要逐板计算,必须要有,而 由下列方法获得,由本题附表可知:110346983yxAB22508961yxAB33415204AB m12369. xyxD111029631038()()() y2 = 2.322x1 0.0233 = 0.0656y20563905()() y3 = 2.322x2 0.0233 = 0.00108x3 41180163()() x3x w = 0.01 (含釜)NT2056324 28)有两股丙酮(A)与水(B)的混合物分别加入塔内进行连续精馏分离。 第一股进料摩尔流量为 F1,q 1=1,x f,1 =0.80(摩尔分
35、率,下同),在塔的上部 加入;第二股进料摩尔流量为 F2,q 2=0,y f,2 =0.40,且 F2=4F1。塔顶产品浓度 xD=0.93,塔底产品浓度 xW=2.610-3,塔顶采用全凝器,液体泡点回流,塔釜 间接加热,常压操作。试求 Rmin。当 R=2.0Rmin,写出第二塔段的操作线方程。 常压下“丙酮水”的平衡数据如下: 温度 t 液相中丙酮 摩尔分率 x 气相中丙酮 摩尔分率 y 温度 t 液相中丙酮 摩尔分率 x 气相中丙酮 摩尔分率 y 100 92.7 0.0 0.01 0.0 0.253 60.4 60.0 0.40 0.50 0.839 0.849 86.5 75.8
36、66.5 63.4 62.1 61.0 0.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.425 0.624 0.755 0.798 0.815 0.830 59.7 59.0 58.2 57.5 57.0 56.13 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0 0.859 0.874 0.898 0.935 0.963 1.0) 。 如 下 图 所 示 :,是 ( 线 , 与 平 衡 线 交 点作) , 由 第 二 股 加 料 状 况,( 是线 , 与 平 衡 线 交 点第 一 股 加 料 状 况 作) 作 平 衡 关 系 曲 线 。 由 ,) 式 解 得 :)
37、, (联 立 ( )( )(全 塔 物 料 衡 算 :解 : 40.185.902 426./57.2/24 1106.93.04.80.)1 2111 3BqAFWDWF 作 线 方 程 。此 式 即 为 第 二 塔 段 的 操 )()( )()(则 : 衡 算 式 为 :作 控 制 体 如 附 图 , 物 料)( 。的 斜 率 基 本 一 致 , 故与)因 ( )()(斜 率 )(, , ) , 则 :,为 (交 点时 , 一 、 二 塔 段 操 作 线法 。 假 设 , 须 试 差点 。 要 确 定的 是, 可 判 明 决 定)斜 率 大 于 (由 于 )()(直 线 斜 率 )( )(
38、第 二 塔 段 : )()(塔 顶 第 一 塔 段 :条 件 计 算 )( 按 点 :的 操 作 线 通 过点 。 假 设过点 , 另 一 种 是 操 作 线 通是 操 作 线 通 过 种的 有 两 种 可 能 情 况 , 一知 决 定值 及 平 衡 曲 线 形 状 , 可,根 据的 确 定 : , 283.07. 627.5/80.93574.65/4/627.5053.403627.18.418.9.2. 593.0/ 60/.816.0 12./457 10.4727.1.293.59386.086.0/ 37.15.0.4.9. 943/8/ .840. 1.357.2611.325.
39、06.80.9.3)3 1111111minmin mini minmin1min1min i minimin x FFVxDVLyxFFLVFRRBALVLVFFRARBRVLABFVqFLFDRV R ARBAxR ff WD 29)常压下,用一块理论板、全凝器与塔釜组成的连续精馏塔分离某二元 混合液。已知:进料 xf=0.20,q=1,进料从塔上方加入。塔顶产品浓度 xD=0.30,塔顶用全凝器,泡点回流,回流比为 3.0。易挥发组分回收率 =0.85,若平衡关系可用 表示,试估算 A 值。 18.20132./3.906 /312 268./701.690/690/.5.31701.2
40、6.02069. 3./2.344.0/,567.0/ 8523.)12 AAyxxy VLyFDRqVFDRLxxFWFDxDwWWDff解 得 : )(操 作 线 上 , 故 : ) 处 在 提 馏 段, (,) )()即 ( )()提 馏 段 操 作 线 : ( )( )()() 提 馏 段 : )()(即解 : 30)以回收塔回收某水溶液中的易挥发组分。=2.50,进料 xf=0.20(摩 尔分率,下同),q=1.10,操作中控制塔底排出液浓度 xW=0.002。要求馏出液 浓度为 0.36。试计算所需的理论板数。 段 操 作 线) 两 点 的 直 线 即 为 提 馏,) 与 (,连
41、接 ( ,) :,直 线 交 点 (线 与) 提 馏 段 操 作 线 方 程 : 线 方 程 :) 进 料解 : 02.36.02145. 2145.0136.21.0.1 qqqqDf xyxxyqqxy 31069.85.12.4.02.xy即 该 操 作 线 为 : 块 )( )()()( 据 如 下 :计 算 理 论 梯 级 顺 序 与 数 )( )()( 理 论 梯 级 :) 以 平 衡 线 及 操 作 线 作 )()()( 9.12)83.5.(12)083(04.( )035.(75.)6 149964238. 6.).(5( )(031)0794. 07.2.6 158)9(2.( )9.(54.15 3183703.0 269.8. 15.2133 2(2)112(1 )1() 2(9)128 187)1( )2(6)1(625 1)1(4 )2()132 1213* TDNxy xyx yxy xyx yxxyyyx