化工原理精餾

1、I. 已知精餾塔塔頂?shù)谝粚永碚摪迳系囊合嗯蔹c(diǎn)溫度為t1，與之平衡的氣相露點(diǎn)溫度為t2,而該塔塔底某理論板上的液相泡點(diǎn)溫度為t3, 與之平衡的氣相露點(diǎn)溫度為t4,則這四個(gè)溫的大小順序是 11 七2 七3 t4 ti t2 t3t3 =t 4 ti =t2 1，但回流比取值相同，則所需理論塔板數(shù)將 , 塔頂冷凝器熱負(fù)荷 ，塔釜再沸器熱負(fù)荷 。 變大，變小，不變，不一定 3. 連續(xù)精餾塔操作時(shí)，若減少塔釜加熱蒸汽量， 而保持餾出量D和進(jìn)料狀況 （F, xf, q）不變時(shí)，則L/V , L /V ， XW。 變大，變小，不變，不一定 4 .精餾塔操作時(shí)，若F、xf、q，加料板位置、D和R不變，而使操作

2、壓力減小，則xd, xw。 變大，變小，不變，不一定 5.操作中的精餾塔，保持F , xf, q , D不變，若采用的回流比 R5.128 X0-4)2000=3.143KJ/S 5. 每小時(shí)將15000kg含苯40% （質(zhì)量，下同）和甲苯60%的溶液，在連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分離，要求釜?dú)堃褐泻讲桓哂?%，塔頂餾 岀液中苯的回收率為97.1%。試求餾岀液和釜?dú)堃旱牧髁考敖M成，以摩爾流量和摩爾分率表示。 40/78 40/78+0/92 0.44 解：苯的分子量為 78;甲苯的分子量為92。 弘-昵-0 0235 釜?dú)堃航M成： 2/73 + 98/92 進(jìn)料組成: 原料液的平均分子量：1 _1 原

3、料液流量：717 依題意知：_，上 所以：_I _ - - (a) 全塔物料衡算 += -7 =(b) 或廠j I (c) 聯(lián)立式a、b、c,解得： D = 泅快許= 952泅曲= 0 935 6. 氯仿和四氯化碳的混合液在一連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分離。要求餾出液中氯仿的組成為0.95 (摩爾分率)，餾出液流量50Kg/h。塔頂為 全凝器。平均相對揮發(fā)度1.6。回流比R=2，求：(1)第一塊塔板下降的液體組成 為；(2)精餾段各板上升蒸汽 V及下降液體L。 解氯仿和四氯化碳混合液可認(rèn)為是理想溶液。 (1)塔頂為全凝器，y10.95 根據(jù)理論板的概念, x 1(1)x 0.95 1.6x1 1(1.6

4、1)X1 x10.92 (2)V (R 1)D (2 1) 50150Kg /h 根據(jù)恒摩爾流的假定，各板上升的蒸汽摩爾流量相等，并非質(zhì)量流量相等，因此，需將此值轉(zhuǎn)化為摩爾值。 氯仿的摩爾質(zhì)量 M=119.35kg/kmol 四氯化碳的摩爾質(zhì)量 M=153.8kg/kmol 塔頂蒸汽的平均摩爾質(zhì)量 M 0.95 119.35 0.05 153.8 121.1kg/kmol 150 121.1 100 121.1 1.24kmol / h 0.826kmol/h L RD 2 50100kg/h 7. 分離例6-1中的溶液時(shí)，若進(jìn)料為飽和液體，選用的回流比 -，試求提餾段操作線方程式，并說明操作

5、線的斜率和截距的數(shù) 解：由例6-4知: =0.0235, D = *00加叫h琢=曲申F = 1科泅曲 而-r 廠 _： - 因泡點(diǎn)進(jìn)料，故： 將以上數(shù)值代入下式，即可求得提餾段操作線方程式: WF f _ W L + qF-W J LrqF-W 160+1x175 1601 + 175-55 160+175-55X0 0235 該操作線的斜率為1.4,在y軸上的截距為-0.0093。由計(jì)算結(jié)果可看岀，本題提餾段操作線的截距值是很小的，而一般情況下也是如此 的。 8.在連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液。已知操作回流比 R為3，餾出液的組成為0.95 （易揮發(fā)組分的摩爾分率），塔頂采用全凝器。 該

6、物系在本題所涉及的濃度范圍內(nèi)氣液平衡方程為 y 0.42x 0.58。試求精餾段內(nèi)離開第二層理論板（從塔頂往下計(jì)）的氣液相 組成。 R Xn 3 0 95 解：yn 1 Xn D Xn 0. /5xn 0.238 R 1 R 1 3 1 3 1 y1 xD0.95 y1 0.42x1 0.58 0.95 X1 0.881 y2 0.75x1 0.238 0.899 y2 0.8990.42x2 0.58 X2 0.76 9.在常壓連續(xù)精餾塔中分離苯-甲苯混合液，原料液流量為1000kmol/h，組成為含苯0.4 （摩爾分率，下同）餾出液組成為含苯 0.9，苯 在塔頂?shù)幕厥章蕿?0%，泡點(diǎn)進(jìn)料（

7、q=1），回流比為最小回流比的1.5倍，物系的平均相對揮發(fā)度為 2.5。試求：（1）精餾段操作線方程； （2）提餾段操作線方程。 解: Dxd 0 9 f0.9Fxf 0.9 1000 0.4 400kmol/h FXf D Xd 400kmOl / h 0.9 W=F-D=1000-400=600kmol/h FXfDXd WXw 1000 0.4 400 0.9 600 xWxW0.00667 yn 1 Xn Xd R 1 q 1 Xq Xf Xq 1(1)Xq 2.5 0.4 1 1.5 0.4 0.625 Rmin yq Xdyq 0.9 0.625 精餾段操作線方程 V (R L qF Xq yn 0.625 0.4 1.83 Xn 1.83 1 1.22 0.9 1.83 1 R 1.5 Rmin1.83 0.647xn 0.318 1