kmol/h,泡点回流。试求(1)原料液的处理量;(2)操作回流比为最小回流比的倍数。
解:(1)原料液的处理量 由全塔的物料衡算求解。 对于泡点进料,q = 1
qn,V qn,V R 1 qn,D 93kmol/h
qn,D qn,V qn,L 93 58.5 kmol/h=34.5 kmol/h
qn,W qn,F qn,D
则 0.6qn,F 0.95 34.5 qn,F 34.5 0.05 解得 qn,F 56.45kmol/h
(2)R为Rmin的倍数
93 R 1 34.5
R = 1.70
对于泡点进料,Rmin的计算式为
Rmin
1 xD (1 xD) 0.952 (1 0.95)
1.333 1 xF1 xF 0.61 0.6
于是
R1.7
1.275 Rmin1.333
10.在常压连续精馏塔内分离苯—氯苯混合物。已知进料量为85 kmol/h,组成为0.45(易挥发组分的摩尔分数,下同),泡点进料。塔顶馏出液的组成为0.99,塔底釜残液组成为0.02。操作回流比为3.5。塔顶采用全凝器,泡点回流。苯、氯苯的汽化热分别为30.65 kJ/mol和36.52 kJ/mol。水的比热容为4.187 kJ/ (kg ℃)。若冷却水通过全凝器温度升高15 ℃,加热蒸汽绝对压力为500 kPa(饱和温度为151.7 ℃,汽化热为2 113 kJ/kg)。试求冷却水和加热蒸汽的流量。忽略组分汽化热随温度的变化。
解:由题给条件,可求得塔内的气相负荷,即
x xW0.45 0.02
qn,D qn,FF 85 kmol/h 37.94kmol/h
xD xW0.99 0.02对于泡点进料,精馏段和提馏段气相负荷相同,则
qn,V qn,V qn,D R 1 4.5 37.94kmol/h 170.7 kmol/h
(1)冷却水流量 由于塔顶苯的含量很高,可按纯苯计算,即
Qc qn,V A 170.7 30.65 103kJ/h 5.232kJ/h
qm,c
Qc5.232 106
kg/h 8.33 104kg/h cp,c(t2 t1)4.187 15
(2)加热蒸汽流量 釜液中氯苯的含量很高,可按纯氯苯计算,即
QB qn,V B 170.7 36.52 103kJ/h 6.234kJ/h
qm,h
QB
B
6.234 106 kg/h=2.95kg/h
2113