化工原理第五章习题及答案(4)

x?0.0 18提馏段 y?1.3求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。

R121x?xD?x??0.9?0.667x?0.3 R?1R?12?12?1R1?0.8，得R?4； xD?0.17，得2xD?0.86 5分 R?1R?1将提馏段操作线方程与对角线方程y?x联立

解：由精馏段操作线方y??y?1.3x?0.018 解得x?0.06，即xw?0.06 5分 ??y?x将两操作线方程联立

?y?0.8x?0.172 解得x?0.38 ?y?1.3x?0.018?因是泡点进料，q?1，q线垂直，两操作线交点的横坐标即是进料浓度， ∴xF?0.38 5分

9、（15分）

用一连续精馏塔分离由组分A、B所组成的理想混合液。原料液中含A 0.44，馏出液中含A 0.957（以上均为摩尔分率）。已知溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为1.63，说明原料液的热状况，并求出q值。

解：采用最小回流比时，精馏段操作线方程为 yn?1?即y?Rmin1xn?xD

Rmin?1R?11.631x??0.957?0.62x?0.364 5分

1.63?11.63?1由相平衡方程 y??x，

1?(??1)x得y?2.5x2.5x? 5分

1?(2.5?1)x1?1.5x2?0.364?y?0.6x?7y?0.592 联立两方程 ?， 解得 x?0.36，2.5xy??1?1.x5?此点坐标（0.367，0.592）即为(xq,yq)。

因xF?0.44，即xq?xF?yq，说明进料的热状况为气液混合进料。 由q线方程 y?qqx?xF， q?1q?1此线与平衡线的交点即是操作线与平衡线的交点 有 0.592?qq?0.367??0.44 q?1q?1解出q?0.676 5分

10、15分）

用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以mol%计），求：

（1）馏出液和残液的流率（以kmol/h计）；

（2）饱和液体进料时，若塔釜的气化量为132kmol/h132，写出精馏段操作线方程。

?F?D?W?100?D?W解：（1）? 代入数据?

Fx?Dx?Wx100?0.4?0.9D?0.01W?DW?Fkmol/，hW?56.2kmol/h 5分 解此方程组，得 D?43.8'（2）饱和液体进料时，V?V，即V?132kmol/h，则

L?V?D?132?43.8?88.2kmol/h

L88.2R???2

D43.8精馏段操作线方程

y?RR21x?xD?x??0.9?0.667x?0.3 R?1R?12?12?1

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