经典蒸馏题库.doc

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1、第一章蒸馏复习题三、计算1某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的气、液两相互成平衡。气相作产品，液相作回流，参见附图。塔顶产品组成为：全凝时为，分凝时为。设该系统符合恒摩尔流的假定，试推导此时的精馏段操作线方程。解：由精馏段一截面与塔顶（包括分凝器在内）作物料衡算。12yo分凝器，若回流比为R则y1对于全凝时xD精馏段操作线可知：当选用的回流比一致，且时两种情况的操作线完全一致。在图上重合，分凝器相当于一块理论板。2用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h，易挥发组分xF=0.5，泡点进料，得塔顶产品xD=0.9，塔底釜

2、液xW=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求：(1)塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；(2)第一块塔板下降的液体组成x1为多少；(3)写出提馏段操作线数值方程；(4)最小回流比。解：（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；F=D+W=100（1）（2）上述两式联立求解得W=47.06kmol/hD=52.94kmol/h（2）第一块塔板下降的液体组成x1为多少；因塔顶为全凝器，（3）写出提馏段操作线数值方程；则（4）最小回流比。泡点进料，q=1,3一精馏塔，原料液组成为

3、0.5（摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h。已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求：（1）塔顶、塔底产品组成；（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气量（4）若全塔平均α=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。解：（1）塔顶、塔底产品组成；因，R=5又，由物料衡算得（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；V=（R+1）D=300kmol/h（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气

4、量；q=0，V´=V-F=300-100=200kmol/h（4）求离开塔顶第二块塔板的气相组成。，故4在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，饱和蒸汽进料。已知进料量为150kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率），回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95。试求：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程；（4）回流比与最小回流比的比值；（5）若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为0.6，

5、全凝器液相组成为0.98，求由塔顶第二块板上升的气相组成。解：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；由（a）（b）F=D+W+150（c）（d）联立（a）、（b）、（c）和（d）求解得：W=87.3kmol/h，D=62.7kmol/hxW=0.0206，xD=0.928（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程；饱和蒸气进料，故q=0，则（4）回流比与最小回流比的比值；q=0，由得，（5）求由塔顶第二块板上升的气相组成。，而全回流时，，代入上式可得：52在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为10

6、00kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知a=2.5，取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw；（2）最小回流比；（3）精馏段操作线方程；（4）提馏段操作线方程；（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成为多少？（6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？解：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw；由，得：W=F-D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算得（2）最小回流比；

7、泡点进料，q=1,(3)精馏段操作线方程；(4)提馏段操作线方程；则（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成由操作线方程得（6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数又为多少。饱和蒸气进料，q=0，由得因，故53用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40，塔顶馏出液中含苯0.95（以上均为摩尔分率）。原料液为气液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔数比）。苯-甲苯的平均相对挥发度为2.5，回流比为最小回流比的2倍，试求：（1）原料液中汽相及液相的组成；（2）最小回流比；（3）若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数

8、第二快理论板下降的液体组成。解：（1）设原料液液相组成为，汽相组成为（均为摩尔分率）则（1）（2）联立（1）式和（2）式，可得：（2）因q=2/3，（3）（4）联立（3）和（4）可得：所以（3）精馏段操作线方程为R=2×