多组分理论板数的计算例题

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1、例在常压连续精馏塔中，分离苯（1）～甲苯（2）～乙苯（3）～二甲苯（4）四元混合物系，进料组成xF1＝0.21，xF2＝0.22，xF3＝0.34，xF4＝0.23（均为摩尔分数）。现要求塔顶甲苯的回收率0.97， 塔底乙苯的回收率0.96。试计算塔顶和塔底各组分得分布。当以泡点加料，回流比区最小回流比的1.5倍该塔需要办的理论板数和加料板位置。解：按清晰分割法计算塔顶和塔底的各组分分率即xW1＝0，xD4＝0，并以加料量F＝1kmol/h为基准进行物料衡算按塔顶和塔底的组成计算塔顶和塔底的泡点温度安托因常数：ABC苯15.90082798.51-52.36甲苯16.0137309

2、6.52-53.67乙苯16.01953279.47-59.95二甲苯16.11563395.57-59.46计算得塔顶温度Tb＝93℃，塔底温度Tc＝139℃。由泡点温度计算各组分的相当挥发度计算相应的饱和蒸汽压93℃148.3kPa59.7kPa26.9kpa20.7kpa139℃460.8kPa212.3kPa108.9kPa87.3kPa计算塔顶和塔底的相对挥发度α13α23α33α43塔顶5.5012.21410.767塔底4.2331.95010.802平均4.8262.07810.784用全回流近似法重新计算塔顶和塔底的组成计算关键组分在塔顶和塔底的分流率代入联立解得

3、：k＝9.0977，＝－1.3802。解得：。解得：。所得结果与清晰分割基本相同，不必重算。计算全回流条件下最少理论板数计算塔顶和塔底组成分布用Underwood公式迭代求解θ值，并计算最小回流比泡点加料时q＝1，由式试差得θ＝1.4542。用Gilliland关联式计算理论板数和加料板位置得N＝14.5块块