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xD?0.20 R?1解得 xD=0.8
设原料液流量F=100kmol/h 则 D=0.4×100=40kmol/h W=60kmol/h xW?FxF?DxD100?0.35?40?0.8??0.05
F?D100?40因q=0，故
L′=L=RD=3×40=120kmol/h
V′=V－（1－q）F=（R+1）D－（1－q）F=4×40－100=60kmol/h 提馏段操作线方程为 L?L?12060 y??x??xw?x???0.05?2x?0.05
V?W60602．板效率Emv1
由默夫里板效率定义知： y?y2 Emv1?1 *y1?y2其中 y1=xD=0.8
y2=0.75×0.7+0.2=0.725
6. 某精馏塔用于分离苯～甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为 0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度??2.40。(1)求塔顶、底的产品量；(2) 若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。
F?D?W,30?D?W,Fxf?DxD?WxW,30?0.5?D?0.95?W?0.10,W?F?D?15.9kmol/h
解得：D?14.1kmol/hF?D?W,30?D?W,Fxf?DxD?WxW,30?0.5?D?0.95?W?0.10,W?15.9kmol/h解得：D?14.1kmol/hxe?xf?0.5,Rmin?yn?1?ye??xe2.4?0.5??0.7061?(??1)xe1?1.4?0.5R?1.18?1.5?1.77
xD?ye0.95?0.706??1.18ye?xe0.706?0.5xDR1.770.95?xn??xn??0.639xn?0.343R?1R?11.77?11.77?1y1?xD?0.95,x1?0.95?0.8882.4?1.4?0.950.910x2??0.8082.4?1.4?0.910
y2?0.639?0.888?0.343?0.910
7. 用常压精馏塔分离某二元混合物,其平均相对挥发度??2,原料液量F?10kmol/h，饱和蒸汽进料，进料浓度xF?0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏出液浓度xD?0.9，易挥发组分的回收率为90%，回流比R?2Rmin，塔顶设全凝器，塔底为间接蒸汽加热,求：(1)馏出液及残液量；(2)第一块塔板下降的液体组成x1为多少？(3)最小回流比；(4)精馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h？提馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h?
3、 ***答案***
??2 F?100kmo/lh, q?0, xF?0.5, xD?0.9 R?2Rmi n∴ D?0.9FxF0.9?10?0.5??5kmo/lh xD0.9 由FxF?DxD?Wxw得:
FxF?DxD10?0.5?5?0.9??0.1
W5 (1) ∵塔顶为全凝器 ∴y1?xD?0.9
xw?据平衡关系式 y?2x1?x得: 0.9? ∴ x1?0.82
1?(??1)x1?(2?1)x12x平衡式中,得到横坐标 xq?0.33
1?(2?1)xR?2?2.35?4.7
(2) ∵ 饱和蒸汽进料 ∴q?0 ∴q线在y～x图中为水平线 yq?xF?0.5 代入y?xD?yqyq?xqRmin??0.9?0.5?2.350.5?0.33 ∴ 精馏段各板上升的蒸汽量根据恒摩尔汽化理论假设知是相等的 即 V?(R?1)D?5.7?5?28.5kmol/h
(3) 根据恒摩尔汽化理论假设,提馏段板上升的蒸汽量也相等
即 V??V?(1?q)F?28.5?10?18.5kmol/h
8. 某精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，此时该塔的精馏段和提馏段操作线方程分别为y?0.723x?0.263和y??1.25x??0.0188，每小时送入塔内100kmol的混合液，进料为泡点下的饱和液体，试求精馏段和提馏段上升的蒸汽量为多少（kmol/h）。 已知两操作线方程:
y?0.723x?0.263 (精馏段) y??1.25x??0.0188 (提馏段)
∴ R/(R+1)=0.723 R=2.61 xD/(R+1)=0.263
xD=3.61×0.263=0.9494两操作线交点时, y?y?， x?x? ∴ 0.723x?0.263?1.25x?0.0188 x=0.5347
饱和液体进料q?1, xF?x?0.5347 提馏段操作线经过点(xw,xw) ∴ y??xw?1.25xw?0.018 8 xw?0.0752
由全塔物料衡算 F?D?W, D?F?Fxf?DxD?WxW,
xF?xw0.5347?0.0752??100?52.56kmol/h
xD?xw0.9494?0.0752 ∵ 饱和液体进料
V??V?(R?1)D?3.61?52.56?189.7kmol/h
9.