内容发布更新时间 : 2024/6/16 16:50:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

习题一

设计常规精馏塔分离苯—甲苯二元混合物，原料处理量为100Kmol/h，其中含苯摩尔分率为0 .25，泡点液相进料，操作温度范围内的平均相对挥发度为2.46，要求：

1) 欲得到塔顶0.85，塔底0.90的苯和甲苯溶液，操作回流比为3.5，试确定理论塔板数；

2) 按上述要求塔两端所得产品产量各为多少？若保持0.85的塔顶浓度，可否将塔顶采出量提至30Kmol/h？

3) 现有一精馏塔，其中共有14块塔板（不包括塔釜），塔效率为0.57，若采用该塔可否完成上述分离？若可采用，操作回流比应取多少？

4) 利用该塔能否将塔顶产品中苯及塔底产品中甲苯摩尔分率均提至0.99？ 5) 由于回流管堵塞，回流减至最小回流比以下，该塔还可否操作，预计产生的后果。

6) 因回流管堵死，塔内不再有回流，若仍保持原两端产品量，这时塔还能否操作，若不能，请指明原因，若能，请确定产品浓度及流率。

注：该塔在各种操作条件下，塔效率可视为常数。

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习题二

某精馏塔拟采用如下图所示三种冷凝方式，三种方式下，离开塔顶第一快板的气相浓度及回流比均相同。

1．试比较方式一塔顶及回流温度to及t1的高低，如何求取此二温度？ 2．比较t1 、t2 、t3的高低，比较xL1、xL2、xL3的大小以及xD1 、xD2、

xD3 大小。

3．三种情况下精馏段操作线有何异同，在同一y~x图中定性表示。 v/3 v/4 yv2 yv3 yv1

to t1 xL1 1 全凝 xD1 2 t2 xL2 分凝 全凝 t3 xD2 3 xL3 xD3 分凝 全凝 2

习题一 解：

① 欲得到塔顶0.85，塔底0.90的苯和甲苯溶液，操作回流比为3.5，试确定理论塔板数；

已知：

xF=0.25 xD=0.85 xW=0.1 F=100 kmol/h α=2.46 R=3.5 q=1 据物料衡算

??FxF?DxD?WxW???F?D?W 即

??100?D?W ???100?0.25?0.85D?0.01W

有

??D?20kmol/h ???W?80kmol/h精馏段操作线方程

y?xR3.50.85717x?D?x??x? R?1R?13.5?13.5?1990提馏段操作线方程：

y?WxWL?qF3.5?20?10080?0.1174 x??x??x?L?qF?WL?qF?W3.5?20?100?803.5?20?100?80945平衡线方程

y?x2.46xy x? y???1?(??1)x1?1.46x??(??1)y2.46?1.46y计算得到平衡数据如下：

y x 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.215 0.381 0.582 0.621 0.711 0.787 0.852 0.908 0.957 进料位置液相浓度 xq?xF?0.25

采用逐板计算，从塔顶下行计算，依次采用精馏段操作方程和平衡方

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