内容发布更新时间 : 2024/12/22 19:11:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为：
精馏段 y?0.80x?0.16 提馏段 y?1.40x?0.02
若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。
分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得
4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００kmol/h．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量；
（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。
分析：欲解提馏段的蒸气量v?，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V。而V又须通过V?(R?1)D才可确定。可见，先确定最小回流比Rmin，进而确定R是解题的思路。
5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为2.5,操作回流比R?1.5Rmin。当馏出液流量为
100kmol/h时，试求：
（1）塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （2）提馏段上升的气体量。
分析：因为出分凝器的冷凝液L与未液化的蒸气V0成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成x0与自全凝器出来的产品组成xD不同。 6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求：
（1）第1块板下降的液体组成； （2）料液的组成。 分析：抓住分凝器中气液相组成为平衡关系，而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡（即精馏段操作线）关系，此题可顺利求解。
3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为：
精馏段 y?0.80x?0.16 提馏段 y?1.40x?0.02
若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。
分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得
解：联解 y?0.80x?0.16 及 y?x 得塔顶产品组成 xD?x?0.80
再联解 y?1.40x?0.02 及 y?x 得塔底产品组成部分 xW?x?0.05
再联解 y?0.80x?0.16 及 y?1.40x?0.02 得 x?0.3,y?0.4
将此代入q线方程，且由题巳知q?
x1q y?x?F 2q?1q?1 0.4?xF0.50.3? 解得 xF?0.35
0.5?10.5?1由全塔物料衡算式 F?D?W
及全塔轻组分物料衡算式 FxF?DxD?WxW
DxF?xW0.35?0.05???0.4?40% 知塔顶产品产率
FxD?xW0.80?0.05WF?D??1?0.4?0.6?60% FFR?0.80 解得 R?4 由精馏段操作线方程斜率
R?1塔底产品产率
4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００kmol/h．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量；
（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。
分析：欲解提馏段的蒸气量v?，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V。而V又须通过
V?(R?1)D才可确定。可见，先确定最小回流比Rmin，进而确定R是解题的思路。
理想体系以最小回流比操作时，两操作线与进料方程的交点恰好落在平衡线上，所以只
须用任一操作线方程或进料方程与相平衡方程联立求解即可。
解：（１）由相平衡方程 y??x3x ?1?(??1)x1?2x及进料方程 y?xq0.50.5x?F?x???x?1 q?1q?10.5?10.5?1?2?4?8
4 ?0.633联立解得 2x2＋2x＋１＝０ x?取 xq?0.367 则 yq?3xq1?2xq Rmin?xD?yqyq?xq?0.95?0.63?1.23 R=1.4Rmin?1.722
0.63?0.37再由物料衡算方程 F?D?W 及 FxF?DxW?WxW 解得 D?50kmol/h W?F?D?50kmol/h
V?(R?1)D?(1.722?1)50?136.1kmol/hV?V?(1?q)F?V?0.5F?136.1?50?86.1kmol/h'
（2）已知y1?xD?0.95 由相平衡关系 x1?y1?0.86
??(??1)y1再由精馏段操作线方程解得 y2?xR1.7220.95x1?D??0.86??0.88 R?1R?11.722?11.722?1 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶
馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为2.5,操作回流比R?1.5Rmin。当馏出液流量为
100kmol/h时，试求：
（3）塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （4）提馏段上升的气体量。
分析：因为出分凝器的冷凝液L与未液化的蒸气V0成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成x0与自全凝器出来的产品组成xD不同。
解：（1）由平衡方程及泡点进料时 xq?0.5
yq?axq1?(a?1)xq?2.5?0.5?0.714
1?1.5?0.5