2）精馏段操作线方程：y?RR?1x?xDR?1?3.2x（/3.2?1）?0.96（/3.2?1）?0.762x?0.229提馏段操作线方程：‘y?（L’/V’）x?（W/V’）xWL?L?qF?RD?qF?[R（D/F）?q]FV’?V?（1?q）F?V?（R?1）（D/F）FW?（1?D/F）FR（D/F）?q1?D/F?y?x?xW（R?1）（D/F）（R?1）（D/F）3.2?0.3476?11?0.3476?x?（3.2?1）?0.3476（3.2?1）?0.3476
?1.447x?0.0112
10）某二元混合物含易挥发组分0.24，以热状态参数q=0.45的汽、液混合
物状态进入连续精馏塔进行分离。进料量为14.5kmol/h，塔顶产品浓度xD=0.95，塔底产品浓度xw=0.03。若回流比R=2.8，泡点回流，提馏段L’/V’为多少？试计算塔顶全凝器的蒸汽冷凝量及蒸馏釜的蒸发量。以上浓度皆指易挥发组分的摩尔分率。
解：D/F?（zf?xw）（/xD?xW）?（0.24?0.03）（/0.95?0.03）?0.2283L??L?qF?R（D/F）F?·qF?[R（D/F）?q]FV??V?（1?q）F?（R?1）（D/F）F?（1?q）F?（[R?1）（D/F）?（1?q）]F?L?V??2.8?0.2283?0.45??3.43（[R?1）（D/F）?（1?q）]F（2.8?1）?0.2283?（1?0.45）V?（R?1）D?（2.8?1）?0.2283?14.5?12.58kmol/h[R（D/F）?q]F全凝器内蒸汽冷凝量：釜的蒸发量：V??（[R?1）（D/F）?（1?q）]F?（[2.8?1）?0.2283?（1?0.45）]?14.5?4.604kmol/h
11）用常压精馏塔连续分离苯和甲苯混合液。进料中苯的摩尔分率为0.30。操作条件下苯的汽化潜热为355kJ/kg。试求以下各种情况下的q值：①进料温度为25℃；②98.6℃的液体进料；③98.6℃的蒸汽进料。 苯～甲苯体系在常压下的部分汽液平衡数据如下： 温度t，℃ 液相组成，x 汽相组成，y
110.6 0.000 0.000 102.2 0.200 0.370 98.6 0.300 0.500 95.2 0.397 0.618
解：①原料液的汽化潜热
0.7?355kJ1kg92kg/mol rm= 0.30?380kJ/(1kg/78kg/mol)＋
= 8892＋22862 = 31754 kJ/mol
由附表可知 xf = 0.30时，液体的泡点为98.6℃，则
2平均温度℃= 334.95 K
查教材附录得61.8℃下苯和甲苯的比热为1.84kJ/(kg?K)， 故原料液的比热为：Cp = 1.84?0.3?78＋1.84?0.7?92
= 161.552 kJ/(kmol?K)
tm?25?98.6?61.8rm∴
②属饱和液体进料q2 = 1 ③属饱和蒸汽进料q3 = 0。
q1?Cp?t1?rm?161.552??98.6?25??3175431754?1.374
12）已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料，操作线方程分别如下： 精馏线提馏线
试求该塔操作的回流比、进料组成及塔顶、塔底产品中轻组分的摩尔分率。
R?0.7143 解：由精馏线得：R?1xD，R = 2.500
由提馏线得：
L?R?1?0.2714，xD = 0.9499≈0.950
?1.25提馏线斜率
V?W?L?qF?R?1?D??1?q?FF?D，得 F = 1.5D
xW?0.01提馏线截距V?由 FxF = DxD＋WxW 得：
xf??DxD?(F?D)xWFD?xW?0.01，?RD?1?D?F，得 xW = 0.04
D??xD??1??xW?FF?
= 0.647
D?0.95?1??xD??1???1??xW???0.01??1.5D1.5D?1.51.5?
13）用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物，进料量为100kmol/h，进料中
甲醇的摩尔分率为0.10，以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲醇
含量为0.90，塔釜产品中甲醇含量为0.05。试求：①该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比；②塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。
解：①Fxf = DxD＋(F－D)xW
D?Fxf?xwxD?xw?1000.1?0.050.9?0.05VD?5.882 kmol/h
1005.882?1?16V = F = 100 kmol/h 由 V = (R+1)D 得
LV?RD(R?1)D?1616?1R??1? ?0.941②塔顶全凝器蒸汽冷凝量 V = 100 kmol/h
V L xD F xf q=0 xw 14）以连续精馏分离正庚烷（A）与正辛烷（B）。已知相对挥发度 α=2.16，原料液浓度Zf=0.35（正庚烷的摩尔分率，下同），塔顶产品浓度xD=0.94，加料
热状态q=1.05，馏出产品的采出率D/F=0.34。在确定回流比时，取设泡点回流。试写出精馏段与提馏段操作线方程。
解：1）计算Rmin和R平衡线方程；y??x/[1?（??1）x]?2.16x（/1?1.16x）*。
q线方程：y?qx（/q?1）?zf（/q?1）?1.05x/0.05?0.35/0.05?21x?7二线交点：Rmin?xe?0.3594?ye?0.5476?2.085xD?yeye?xe0.94?0.54760.5476?0.3594R?1.40Rmin?1.40?2.085?2.92
2）精馏段操作线方程：L??L?qF?R（D/F）F?qF?（[R（D/F）?q]FV??V?（1?q）F?（R?1）（D/F）F?（1?q）F?（[R?1）（D/F）?（1?q）]F
又FZf?Dx0?WxW?WxW?0.0304F即Zf?（D/F）xD?（W/F）xW提馏段操作线方程：y?（L?/V?）x?（W/V?）xW?
?0.0304x?（[R?1）（D/F）?（1?q）]F（R?1）（D/F）?（1?q）
2.92?0.34?1.05x?0.0304(2.92?1)?0.34?(1?1.05)[R（D/F）?q]F(2.92?1)?0.34?(1?1.05)?1.477x?0.0220（F/W）?0.0304（/1?D/F）?0.0304（/1?0.34）?0.046 且xW?0.0304
15）承第14题，按最佳加料板位置加料，试用作图法求总理论板数，并指明加料板的序号。
解：又作图知，总理论板数为13.4块，第7块为加料板。（图略） 16）承第14题，试用逐板计算法计算离开塔顶第2块塔板的液体浓度x2。 解：
精馏段操作线方程：平衡线方程：计算顺序：y?0.745x?0.240???（1）x?y/[??（??1）y]??（2）已知y1经（2）?x1经（1）?y2经（2）?x20.942.16?（2.16?1）?0.940.89472.16?1.16?0.8947*y1?0.94x1??0.8788y2?0.745?0.8788?0.240?0.8947
x2??0.7973
17）承第14题，试用快速估算法计算总理论板数和确定加料板序号。 解：（1）总理论板数
Lg[(Nmin?xD1?xD0.94)(1?xWxW)]Lg?Lg[(1?0.940.046Lg2.16)(1?0.046)]??7.51R?RminR?1?2.92?2.0852.92?1?0.213?0.45即N?7.51N?1?0.45查吉利蓝图，得N?NminN?1 解得N?14.47（包括蒸馏釜）
（2）精馏段理论板数
Lg（[??NminxD1?xD0.94）（1?xfxf）]Lg?Lg（[1?0.94Lg2.16）（1?0.350.35）]??4.376?N??NminN??1?0.45N??8.77即N??4.736N??1?0.45 解得
18）以常压操作的连续精馏塔分离“乙醇～水”溶液。原料液含乙醇0.10
（摩尔分率，下同），进料热状态q=1.10，塔顶产品浓度0.80，釜液浓度0.001。塔顶用全凝器，泡点回流，塔底用蒸馏釜，间接加热，操作回流比为最小回流比的2.0倍。试用作图法求总理论板数和确定加料板序号。
解：根据教材附录数据作“y-x”图