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时间:2020-01-22
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1、精馏习题课第六章1主要掌握的内容1.相对挥发度定义;2.理想溶液的相平衡方程;3.物料衡算式;4.三条操作线方程;5.热状态参数的确定;6.回流比与最小回流比的计算7.理论塔板数计算,图解法,逐板计算法,捷算法。2主要公式:35.泡点进料q=1露点进料q=0气液混合物进料q=液相所占分率8.L'=L+qFV'=V+(q–1)F4连续精馏塔分离含苯40%(mol%)的苯—甲苯混合液,要求塔顶馏分含苯90%。釜产品含苯不大于10%,回流比采用最小回流比的1.6倍,塔顶采用全凝器,进料量为100kmol
2、/h,求:1.求塔顶采出率及回收率;2.当进料为20℃的冷液时,塔顶冷凝器的冷凝量、气化的蒸气量、提馏段的回流量;3.自塔顶向下数,第二块理论板上升蒸气组成;4.自塔釜向上数,第一块理论板回流液的组成;5.加料板上的气液含量;56.由图解法求所需理论板数,并指出进料的位置;7.由图中求(3)、(5)所问;8.如果采用泡点进料,最小回流比应为多少?9.如进料为气液各占一半的情况,用简捷法求理论板数及加料板位置;10.比较冷液、泡点、气液混合物的Rmin,说明了什么问题?已知:γ(苯)=93kcal/
3、kgγ(甲苯)=86kcal/kgcp(苯)=cp(甲苯)=1.84kJ/kg·℃61.求塔顶采出率(D/F)及回收率(DxD/FxF);解方程组得:D=37.5kmol/hW=62.5kmol/hD/F=37.5/100=0.375DxD/FxF=0.375×0.9/(100×0.4)=0.84472.当进料为20℃的冷液时,塔顶冷凝器的冷凝量、气化的蒸气量、提馏段的回流量;求:V、V'、L'V=L+D=DR+DL→R→RminV'=V+(q-1)FL'=L+qFV'、L'→q△t=泡点温度-进
4、料温度**泡点温度由物系的相平衡关系与含量得到。81069585℃0.10.40.9x-y9Cp△t=(0.4×1.84×78+0.6×1.84×92)(95-20)=11925kJ/kmolγ=(0.4×93×78+0.6×86×92)×4.18=31972kJ/kmolq=(11925+31972)/31972=1.37q线方程:10求最小回流比与回流比求操作平均温度:t=(85+106)/2=95查95℃时,苯和甲苯的饱和蒸气压分别为:PA0=155.7kPaPB0=63.3kPaα=PA0
5、/PB0=155.7/63.3=2.4611R=1.6Rmix=1.6×0.944=1.51xq、yq为相平衡线与任一操作线交点坐标值。12V=L+D=RD+D=37.5×1.51+37.5=94.13kmol/hV´=V+(q–1)F=94.13+(1.37–1)×100=131.13kmol/hL´=L+qF=RD+qF=1.51×37.5+1.37×100=193.6kmol/h133.自塔顶下数,第二块理论板上升蒸气组成;y1=xD=0.9144.自塔釜向上数,第一块理论板回流液组成;=1
6、.478x-0.0477yw=1.478x1-0.0477x1=0.175155.加料板上的气液含量;x’q是逐板计算法中加料板的判断依据。166.由图解法求所需理论板数,并指出进料的位置;理论板为:7块加料板为:第4块板177.由图中求(3)、(5)所问;18如果已知下图,求最小回流比yqyq=0.7xq=0.48xD=?xW=?xF=?19泡点进料xq=xF=0.48.如果采用泡点进料,最小回流比应为多少?209.如进料为气液各占一半的情况,用简捷法求理论板数及加料板位置;**q值等于进料中液
7、相所占分率R=1.6×1.858=2.9721最少理论塔板数22最少理论塔板数23如何确定加料板位置(即确定精馏段板数)24热状态参数的变化对最小回流比的影响**进料带进的热量升高,回流液的量应增加。进料状况qRm冷液1.370.944泡点11.26气液混合物0.51.85825已知:精馏段方程y=0.8x+0.172提馏段方程y=1.3x-0.018露点加料,求:(1)R、xD、xW、xF;(2)当F=100kmol/h,求D、W、L、V’。解:26求:xW精馏段方程y=0.8x+0.172提馏
8、段方程y=1.3x-0.018xW=0.06对角线方程y=xxW=0.0627露点加料求:xF0.8x+0.172=1.3x-0.018xq’=0.38yq’=0.476xF=yq'=0.476精馏段方程y=0.8x+0.172提馏段方程y=1.3x-0.01828(2)当F=100kmol/h,求D、W、L、V'D=52kmolW=48kmolL=RD=4×52=208kmolq=0V’=V–F=(L+D)-F=208+52–100=160kmol29
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