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1、...第五章蒸馏课后习题参考答案4.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100kmol/h,组成为0.5(易挥发组分的摩尔分数,下同),若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为95%。试求馏出液的流量和组成。qxn,DD解:由100%95%Dqxn,FF2分得qxqxkmolhn,0.95,0.951000.547.5/DDnFF1分又47.50.0550qnxqxqxq,FFn,DDn,WWn,W2分得qkmolhn,50/W1分因此qqqkmolhn,,,1005050/DnFnW2分47.5得0.95xD502
2、分5.在连续蒸馏塔中分离含甲醇0.45(摩尔分数,下同)的甲醇—水溶液,其流量为100kmol/h,要求馏出液中甲醇的含量为0.96,釜液中甲醇的含量为0.03,回流比为2.6。试求:(1)馏出液的流量;(2)饱和液体进料时,精馏段和提馏段的操作线方程。解:(1)由100qnqq,Fn,Dn,W1分qnxqxqx0.96q,0.03q,,FFn,DDn,WWnDnW1000.45451分联立上述两式,解得qn,D45.16kmol/hqn,W54.84kmol/h2分(2)精馏段操作线方程Rx2.60.96Dynxx0.72x1nnnR
3、1R12.612.610.272分提馏段操作线方程,qn,Lqn,Lqqn,FRqn,Dqn,F2.645.16100217.42kmol/h1分,qn,Vqn,Vq1qn,FR1qn,D2.6145.16162.58kmol/h1分,,qqx217.42,54.840.03,,n,L,n,Wwymxx1.34x1mmm,,qq162.58162.58n,Vn,V0.12分6.在连续精馏操作中,已知加料量为100kmol/h,其中气-液各半,精馏段和提馏段的操作线方程分别为y=0.75x+0.24及y=1.25x-0.0125试求操作回
4、流比、原料液的组成、馏出液的流量及组成。R解:由0.75R1得R31分......xD得0.960.24xDR11分q线方程为q.5xF0xxxxFyx2Fq11.512分q10.50联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线的交点为(0.505,0.61875),将其代入q线方程,得0可得xF0.56.618750.5052xF2分又提馏段操作线过(xw,xw)得1.250.0125xwxw1分-1-......求得0.05xw由100qnqq,Fn,Dn,W1分qnxqxqx0.96q,0.05q,,FFn,DDn,WWnDnW10
5、00.56561分联立上述两式,解得qkmolhn,56/qn,W44kmol/hD1分4.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为y=0.732x+0.263,提馏段操作线方程为y=1.25x-0.0187。若原料液于露点下进入精馏塔中,试求原料液、馏出液和釜液的组成及回流比。R得R2.7解:由0.732R12分xD得0.9847.5xDR12分又提馏段操作线过(xw,xw)得1.250.0187xwxw1分求得0.07xw1分联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线的交点为(0.54,0.66),又露点下0.66
6、yFyq4分0.1在连续操作的板式精馏塔中分离苯—甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液相组成分别为0.24、0.385和0.575,试求三层板中较低的两层的单板效率均相对挥发度可取作2.5。E。操作条件下苯—甲苯混合液的平ML解:由题可知,x0.255yn1xn0.385xn10.575ynn12分y*nxny(1)n2.50.5752.510.5750.352分xxn1nEMLnxx*n1n0.5750.5750.3850.350.842分*xn1yn1(1)y1n2.50.3852.510.3850.22分EMLn1xnxnx
7、n*xn110.3850.3850.2550.20.72分11.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为100kmol/h,组成为0.35(易挥发组分的摩尔分数,下同),饱和蒸汽进料,塔顶全凝器,泡点回流,馏出液流量为35kmol/h,物系的平均相对挥发度为2.5。已知精馏段操作线方程为y=0.8x+0.188。试求:(1)提馏段操作线方程;(2)自塔顶第1层板下降的液相组成为0.90时的气相默弗里板效率。解:由精馏段操作线方程y=0.8x+0.188,可得R......0.7得R4R11分xD得0.940.188xDR11分
8、又qqqkmolhn,,,1003565/WnFnD1分qnxqxqx,WWn,FFn,DD1000.35350.942.11分,qn,Lqn,Lqqn,FRqn,D435140kmol/h1分-2-...