天津大学化工原理第二版下答案1(15)

联立两方程，得y = 0.735， x = 0.4045

nD 0.44nF 0.44 100kmol = 44kmol

nDy44 0.735

100% 100% 58.8% nFxF100 0.55

（2）简单蒸馏

nD 44kmol nW 56kmol

ln

0.55dxnF100 ln xWnW56y x

即 0.5798 1ln0.549 0.54xW

0.54

0.549 0.54 0.55

解得 xW = 0.3785

n56

0.55 0.3785 0.7683 y xF W xF xW 0.55

nD44

A

44 0.7683

100% 61.46%

100 0.55

简单蒸馏收率高（61.46%），釜残液组成低（0.3785）

4．在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5（苯的摩尔分数，下同）苯—甲苯混合液，其流量为100 kmol/h。已知馏出液组成为0.95，釜液组成为0.05，试求（1）馏出液的流量和苯的收率；（2）保持馏出液组成0.95不变，馏出液最大可能的流量。

解：（1）馏出液的流量和苯的收率

qn,D qn,F

qxxF xW0.5 0.0550 0.95

100 h 50h A n,DD 100% 100% 95%

xD xW0.95 0.05qn,FxF100 0.5

（2）馏出液的最大可能流量

当ηA=100%时，获得最大可能流量，即

qn,FxF100 0.5

qn,Dmax kmol/h 52.63 kmol/h

xD0.95

5．在连续精馏塔中分离A、B两组分溶液。原料液的处理量为100 kmol/h，其组成为0.45（易挥发组分A的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求馏出液中易挥发组分的回收率为96％，釜液的组成为0.033。试求（1）馏出液的流量和组成；（2）若操作回流比为2.65，写出精馏段的操作线方程；（3）提馏段的液相负荷。

解：（1）馏出液的流量和组成 由全塔物料衡算，可得

qn,DxD 0.96qn,FxF 0.96 100 0.45kmol/h 43.2 kmol/h qn,WxW 1 0.96 100 0.45kmol/h 1.8 kmol/h

qn,W

1.8

kmol/h=54.55 kmol/h 0.033

qn,D qn,F qn,W 100 54.55 kmol/h=45.45 kmol/h xD

43.2

0.9505 45.45

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