③各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。 ④塔顶应加入的吸收剂量。
解：选乙烯为关键组分，查得在4.052Mpa和-14℃下各组分的相平衡常数列于下
表。
a.最小液气比的计算
在最小液气比下N??，A关??关?0.99，
?L?V?min??关?K关?0.72?0.99?0..7128
b.理论板数的计算 操作液气比VL?1.5L?V?min?1.5?0.7128?1.0692
关键组分的吸收因子为
lgA关?L1.0692??1.485VK关0.72
理论板数
N???A??1lgAlg?1?0.99?1.4850.99?1?1?8.868lg1.485
c.各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成 由
Ai?A关K关KiL?VKi和
?i??i?AiN?1?AiAiN?1?1
v1,iV1进行计算结果见表。
以及
v1,i??1??i?vN?1,i；V1??v1,i；y1,i?CH4 3.15 37.18 C2H4 0.72 30.2 组 分 yN?1,i H2 0.132 / / 0 C2H6 0.50 9.7 0.995 C3H6 i-C4H10 ∑ 0.084 0.0132 1.000 0.145 0.056 8.4 1.32 100.0 38.1115 0.3718 0.3020 0.097 Ki A ? ??N?1,i，kmol/h 13.2 0.3394 1.485 0.3394 0.99 24.561 0.302 2.1384 7.374 19.093 1.000 1.000 0 0.0485 0 1,i13.2 y1,i 0.3464 0.6445 0.0079 0.0013 V?L?d.吸收剂量 塔内气体的平均流率为：塔内液体的平均流率为：
L100?38.1115?69.056kmol/h2 L0?(L0?61.8885)?L0?30.9442
?1.0692由V，得L0?42.89kmol/h
6. 拟进行吸收的某厂裂解气的组成如下。
组分 CH4 y0,i C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i -C5H10 n-C5H10 n-C6H14 ∑ 0.045 0.015 0.025 0.015 1.000 0.765 0.045 0.065 0.025 当在1.013Mpa压力下，以相对分子质量为220的物质为吸收剂，吸收剂温度为30℃，而塔中液相平均温度为35℃。试计算异丁烷（i-C4H10）回收率为0.90时所需理论塔板数以及各组分的回收率。操作液气比为最小液气比的1.07倍，求塔顶尾气的数量和组成。
解：选异丁烷为关键组分，查得在1.013Mpa和35℃下各组分的相平衡常数列于
下表。
a.最小液气比的计算
在最小液气比下N??，A关??关?0.9，
?L?V?min??关?K关?0.59?0.9?0.531
b.理论板数的计算 操作液气比VL?1.5L?V?min?1.07?0.531?0.568
关键组分的吸收因子为
lgN?A关?L0.568??0.963VK关0.59
??A??1lgAlg?1?理论板数
0.9?0.9630.9?1?1?11.255lg0.963
c.各个组分的回收率和塔顶尾气的数量和组成 由
Ai?A关K关KiL?VKi和
?i??i?AiN?1?AiAiN?1?1
1v??以及v1,i?1??ivN?1,i；V1??v1,i；y1,i?1,iV进行计算结果见表。
组分 yN?1,i CH4 0.765 19.0 C2H6 C3H8 0.045 0.065 4.0 4.5 1.37 6.5 i-C4H10 n-C4H10 i -C5H10 n-C5H10 n-C6H14 ∑ 0.025 0.59 2.5 0.045 0.44 4.5 1.291 0.987 0.0585 0.001 0.015 0.20 1.5 2.840 1.000 0 0.025 0.15 2.5 3.787 1.000 0 0.015 0.055 1.5 10.327 1.000 0 1.000 100.0 82.19 1.000 Ki ?N?1,i, kmol/h 76.5 A 0.0299 0.142 0.4146 0.963 0.0299 0.142 0.4146 0.90 74.213 3.861 3.8051 0.25 0.903 0.047 0.046 d.吸收剂量 0.003 ? ?1,i y1,i
塔内气体的平均流率为：塔内液体的平均流率为：
LV?L?100?82.188?91.09kmol/h2 L0?(L0?17.81)?L0?8.9062
?0.568由V，得L0?42.833kmol/h
7. 在一精馏塔中分离苯（B），甲苯（T），二甲苯（X）和异丙苯（C）四元混合物。进料量200mol/h，进料组成zB=0.2,zT=0.1,zX=0.4(mol)。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：?BT=2.25，?TT=1.0，?XT=0.33，
?CT=0.21。规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收
率为99.5%。求最少理论板数和全回流操作下的组分分配
解：根据题意顶甲苯为轻关键组分，异丙苯为重关键组分，从相对挥发度的大小可以看出，二甲苯为中间组分，在作物料衡算时，初定它在馏出液和釜液中的分配比，并通过计算修正 物料衡算如下
组分 进料 B T X C
40 60 20
80 200 馏出液di
40
釜液Wi - 60?0.005 18
80?0.998
W60?0.995
2 0.002?40
D解得
D=101.86 W=98.14
xTD=0.5861 xTW=0.0031 xCD=0.00157
xCW=0.8135
?xC?xTlg（）（）?DW?xTxC?lg?0.5861?0.8135???Nm????0.00160.0031?1lg（）lg（1）?CT0.21=7.35 dd?Nm（x）?（c）（xT）WxWc?cTdx?Wx?20
解得 dx=1.05mol； Wx=18.95mol
组分 B T
进料 40 60
di
Wi
40 —
60?0.005
60?0.995
X C 组分 B T X C
20 80
xdi
1.05 18.95 80?0.00280?0.998
100.9199.09xwi
0.3964 0.5916 0.0104 0.00158
0 0.0030 0.1912 0.8057
?xT?xC?0.59160.8051?lg（）（）lg???DW?xx0.00160.0030?T?=7.37 ???Nm??C1lg（1）lg（）0.21?CTdd?Nm （x）?（c）（xT）WxWc?cTdx?Wx?20 组分 进料 馏出液 mol% 39.643 59.167 1.03 釜液 数量 — 0.3 18.96 mol% 3.02 19.13 数量 Mol% 数量 苯 甲苯 二甲苯 异丙苯 8. 某原料气组成如下： 组分
CH4
C2H6
C3H8
40 60 20 20 30 10 40 59.7 1.04 8040 20010079.8480.550.160.159 100.9100.0099.1100.00i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 n-C6H14
0.025
0.045
0.015
0.025
0.045
y0(摩尔分率)0.765 0.045 0.035
先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为38℃，压力为1.013Mpa，如果要求将i-C4H10回收90%。试求： ①为完成此吸收任务所需的最小液气比。
②操作液气比为组小液气比的1.1倍时，为完成此吸收任务所需理论板数。 ③各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。 ④求塔底的吸收液量
解：由题意知，i-C4H10为关键组分 由P=1.013Mpa，t平=38℃