联立两方程,得y = 0.735, x = 0.4045
nD 0.44nF 0.44 100kmol = 44kmol
nDy44 0.735
100% 100% 58.8% nFxF100 0.55
(2)简单蒸馏
nD 44kmol nW 56kmol
ln
0.55dxnF100 ln xWnW56y x
即 0.5798 1ln0.549 0.54xW
0.54
0.549 0.54 0.55
解得 xW = 0.3785
n56
0.55 0.3785 0.7683 y xF W xF xW 0.55
nD44
A
44 0.7683
100% 61.46%
100 0.55
简单蒸馏收率高(61.46%),釜残液组成低(0.3785)
4.在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5(苯的摩尔分数,下同)苯—甲苯混合液,其流量为100 kmol/h。已知馏出液组成为0.95,釜液组成为0.05,试求(1)馏出液的流量和苯的收率;(2)保持馏出液组成0.95不变,馏出液最大可能的流量。
解:(1)馏出液的流量和苯的收率
qn,D qn,F
qxxF xW0.5 0.0550 0.95
100 h 50h A n,DD 100% 100% 95%
xD xW0.95 0.05qn,FxF100 0.5
(2)馏出液的最大可能流量
当ηA=100%时,获得最大可能流量,即
qn,FxF100 0.5
qn,Dmax kmol/h 52.63 kmol/h
xD0.95
5.在连续精馏塔中分离A、B两组分溶液。原料液的处理量为100 kmol/h,其组成为0.45(易挥发组分A的摩尔分数,下同),饱和液体进料,要求馏出液中易挥发组分的回收率为96%,釜液的组成为0.033。试求(1)馏出液的流量和组成;(2)若操作回流比为2.65,写出精馏段的操作线方程;(3)提馏段的液相负荷。
解:(1)馏出液的流量和组成 由全塔物料衡算,可得
qn,DxD 0.96qn,FxF 0.96 100 0.45kmol/h 43.2 kmol/h qn,WxW 1 0.96 100 0.45kmol/h 1.8 kmol/h
qn,W
1.8
kmol/h=54.55 kmol/h 0.033
qn,D qn,F qn,W 100 54.55 kmol/h=45.45 kmol/h xD
43.2
0.9505 45.45