化学基础工程习题与答案 下载本文

xD?0.172?xD?0.86 ------------3分 R?1 将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立 ??y?1.3x?0.018?x?0.06即xW?0.06 ------------4分

?y?x 将两操作线方程联立 ??y?0.8x?0.172?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, 所以xF?0.38 ---------------------4分 3、(本题14分)

某连续精馏操作中,已知操作线方程为:精馏段y?0.723x?0.263;提馏段:y?1.26x?0.0187。若原料液于露点温度下进入精馏塔中,求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。 解:

R?0.723?R?2.61 -------------------------------3分 R?1xD?0.263?xD?0.95 ------------------------------3分 R?1将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立 ??y?1.26x?0.0187?x?0.0748即xW?0.0748 ------------4分

?y?x 将两操作线方程联立 ??y?0.723x?0.263?x?0.65

?y?1.26x?0.0187 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, 所以xF?0.65 ---------------------4分

4、(本题18分)

分离苯一甲苯混合液,原料液中含苯0.5(摩尔分率,下同),泡点进料,馏出液中要求含苯0.95,塔顶用分凝器一全凝器流程(如图),测得塔顶回流液中含苯0.88,离开塔顶第一层理论板的液体含苯0.79,求:

(1)操作条件下平均相对挥发度?; (2)操作回流比R; (3)最小回流比Rmin。

V 分凝器 全凝器 L D,xD 解:(1)xD??xL 将xD=0.95 , xL=0.88代入得:

1????1?xL

0.95???0.88 解之得:??2.59 ---------------------4分

1????1??0.88(2)设离开第一块理论板的汽相组成为y1,则 y1??x12.59?0.79??0.907 ---------------------2分

1????1?x11?1.59?0.79?V?0.907?L?0.88?D?0.95?Vy1?LxL?DxD????V?L?D?R?1D又 ? 即 ?V??R?1?D------------------4分

?L?RD?L?RD??解之得: R=1.59 ---------------------1分

(3)泡点进料,q?1,所以xq?xF?0.5 ---------------------1分

yq?Rmin?xF2.59?0.5??0.721 ---------------------2分

1????1?xF1?1.59?0.5xD?yq0.95?0.721???1.04 ---------------------4分 yq?xq0.721?0.55、(本题18分)在常压连续精馏塔内分离苯和甲苯混合液,混合液的流量为1000 kmol/h,其中含苯40%,

要求塔顶馏出液中含苯90%,塔釜残液中含苯2%(均为摩尔分率)。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,取回流比为最小回流比的1.5倍。全塔平均相对挥发度为2.5。试求: (1)塔顶与塔底产品量D、W; (2)回流比R;

(3)从上往下数的塔内第二块理论板上升气体组成;

?F?D?W?100?D?W解:(1)? 即 ? ---------------------4分

100?0.4?D?0.9?W?0.02Fx?Dx?Wx?DW?F?D?431.82解之得:? -------------------1分

W?568.18?(2)泡点进料,xq?xF?0.4 -------------------1分

yq??xq2.5?0.4??0.625 --------------------2分

1????1?xq1?1.5?0.4xD?yqyq?xq?0.9?0.625?1.22 --------------------4分

0.625?0.4Rmin?R?1.5?Rmin?1.5?1.22?1.83 -------------------1分

(3)精馏段操作线方程:

yn?1?

xR1.830.9xn?D?xn??0.65xn?0.318 ---------------2分 R?1R?12.832.83y1?xD?0.9 ------------------1分