第二章-精馏习题讲解.ppt

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1、2，工程计算中求取相平衡常数的常用途径有哪两条？各自的Ki计算式是什么？(p16)①适用于中压下非理想弱的烃类系统②适用于中压下液相非理想强的系统答：3，当气液两相均可作为理想溶液处理时，泡点温度计算的基本方程是什么？写出泡点温度计算的框图。（p31）相平衡关系归一方程相平衡常数式答：基本方程如下：当Ki=f(T，P)可手算，则泡点温度计算步骤为：调整TN6，有一分离四个组分混合物的精馏塔，已知条件如下：组分Fidiwiai110.00.0010.000.25222.51.0721.430.50345.042.862.141.

2、00422.522.500.002.00塔顶全凝器，塔底用再沸器，泡点进料，塔在最小回流比下操作。试问：（1）哪些组分为分布组分？哪些为非分布组分？（2）用简图画出塔内恒浓区。（3）当di≠0时，塔内恒浓区有何变化？也用简图画出。（4）找出关键组分与非关键组分。（5）将上述最小回流比改成全回流操作。若组分2在塔底和组分3在塔顶的组成都不变，需要多少理论级？（p53）答：（1）组分2和3是分布组分，组分1和4是非分布组分（2）参考课本图2-18（p53）（3）看课本(p54)（4）3是轻关键组分，2是重关键组分，1是重非关键组分

3、，4是轻关键组分（5）p529，决定恒沸精馏塔塔顶产物和塔底产物的基本原则有哪几条？(p76,77)答：对于二元体系：（1）如图2-36(a),系统中不存在恒沸物时，无论进料组成如何，只要塔的分离能力足够，总能从塔顶得到较纯的轻组分，塔底得到较纯的重组分。（2）如图2-36(b),存在最低恒沸物时，形成了两个浓度区域。当进料浓度落在0~Xa区内，从塔底可得到较寸组分2，但塔顶只能得到恒沸物；当进料浓度在Xa~1范围内，则从塔底得到较纯组分1，塔顶仍为恒沸物。对于三元体系：因存在多个精馏区，则塔顶和塔底产物取决于料液与夹带剂的混

4、合液位于哪个精馏区，位于不同的精馏区可以产生不同的塔顶和塔底产物。11，板效率随塔径如何变化？请说明变化原因。(p82)EMV随塔径变化有一极值，其范围在1.5～6m。塔径小，近似全混，EMV＝EOG；塔径↑，板上有部分混合，存在浓度梯度，EMV>EOG；塔径太大，板上液相的不均匀流动，板间汽相的不完全混合产生，使EMV↓；1.5—6m1D2-2：2-3：2-5：2-8:某精馏塔分离四元烃类混合物，操作压力为85atm，进料量为100kmol/h。已知：分离要求：塔顶的丙烯含量˂3%（摩尔分率），塔底的乙烯含量˂5%（摩尔分率

5、），求：(1)用清晰分割法计算塔顶、塔底的组成及产量(2)塔在正常操作时可达指定分离要求现测得釜温为105oC，操作是否正常？（计算说明）进料组成甲烷乙烯丙烯丁烯xF0.100.400.200.30解:(1)用1,2,3,4依次编号甲烷，乙烯，丙烯，丁烯。由题意可知乙烯为轻关键组分，丙烯为重关键组分，甲烷为轻组分，丁烯为重组分。则由清晰分割法可得：d1=100x0.10=10kmol/hb1=0d2=100x0.40-b2=40-b2b2d3b3=100x0.2-d3=20-d3d4=0b4=100x0.3=30kmol/h由

6、分离要求有：解得：d3=1.467kmol/hb3=18.533kmol/hb2=2.554kmol/hd2=37.446kmol/h塔顶产品量D=10+37.446+1.467=48.913kmol/h塔底产品量B=2.554+18.533+30=51.087kmol/h由XDi=di/D和XBi=bi/B可算出塔顶，塔底组成如下：组分甲烷乙烯丙烯丁烯XDi0.20440.76560.030XBi00.050.36280.5872（2）当釜温为105oC时，求塔顶温度设塔顶温度T=105oC查P-T-K图得：K甲=27K乙=

7、13K丙=4.55说明塔顶温度低了，即正常操作时，塔顶温度应大于105oC，此时若釜温为105oC，即塔顶温度大于塔底温度，不合常理，故釜温为105oC时，不能正常操作。