（1）釜液组成；
（2）馏出液量（kmol/h）。
解：（1）如图所示。
y1 D,xD F,xF L x1 yW W, xW
y1?xD?0.6
x1?y10.6??0.205 （5分）
??(??1)y15.8?4.8?0.6L'?F,V'?V?D
WxFxF?DxDL'FyW?'x1?W?x? 1VV'DD100100?0.3?D?0.6?0.205? DD9.5?0.6? （1） （5分）
D?又 yW??xW5.8xW （2） ?1?(??1)xW1?4.8xW且 D?F(xF?xW)100?(0.3?xW)30?100xW （3） ??xD?xW0.6?xW0.6?xW5.8xW9.5?(0.6?xW) ?0.6?1?4.8xW30?100xW将式2、3代入式1得：
解之得：xW?0.0914 xW?0.39（舍去） 6（2）将xW?0.0914代入式3得： D?41.01kmol/h （5分） 3、（15分）
在常压连续精馏塔内分离苯和甲苯混合液，混合液的流量为1000kmol/h，其中含苯40%，要求塔顶馏出液中含苯90%，塔釜残液中含苯2%（均为摩尔分率）。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，取回流比为最小回流比的1.5倍。全塔平均相对挥发度为
2.5。试求：
（1）塔顶与塔底产品量D、W； （2）回流比R；
（3）从上往下数的塔内第二块理论板上升气体组成；
（4）若在塔操作中，将进料状态改为饱和蒸汽进料，而保持F、R、D、xF不变，此时能否完成分离任务？为什么？
?F?D?W解：（1） ? 即
Fx?Dx?WxDW?F解之得：??100?D?W ?100?0.4?D?0.9?W?0.02??D=43.2kmol/h （3分）
?W=56.8kmol/h｛2｝泡点进料，xe?xF?0.4 ye??xe2.5?0.4??0.62 51????1?0.4?xe1?1.5Rmin?xD?ye0.9?0.625??1.22ye?xe0.625?0.4 （3分）
xR1.83xn?D?xn?R?1R?12.830.9?0.65x?n2.83R?1.5?Rmin?1.5?1.22?1.83（3）精馏段操作线方程： yn?1?0.3 18y1?xD?0.9 x1?y10.9??0.78 3??(??1)y12.?51.?50.9 y2?0.65x1?0.318?0.65?0.783?0.318?0.827 （4分）
（4）F、R、D不变，而进料状态由饱和液体改为饱和蒸汽时，q?，故V???R?1?D ??q?1?F随q?而?，
L?V??WW??1??，提馏段塔板分离能力?，xW必?，又由全塔物V?V?V?料衡算可知，xD?。可见不能完成分离任务。 （5分） 4、（15分）
由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇40%（摩尔分率）的甲醇水溶液100kmol，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热，回流比R=3，要求塔顶馏出液组成xD=0.84，在操作条件下的平衡关系为y?0.45x?0.55，求：
（1）塔釜组成x；
（2）每小时能获得的馏出液量D。 解：（1）y1?xD?0.84 x1?y1?0.550.84?0.55??0.644 （4分）
0.450.45xR30.84y2?x1?D??0.644??0.693 （4分）
R?1R?144xW?(2) D?5、（15分）
y2?0.550.693?0.55??0.318 （3分）
0.450.45F(xF?xW)100?(0.4?0.318)??15.7kmol/h （4分）
xD?xW0.84?0.318组成为xF?0.45的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1?2，塔顶，塔顶易挥发组分回收率为95%，回流比R?1.5Rmin，塔xD?0.95（以上均为摩尔分率）
釜间接蒸汽加热，相对挥发度??2.5，试求：
(1)原料中汽相和液相组成； (2)列出提馏段操作线方程；
解：(1)设原料中汽相组成为ye，液相组成为xe，则
2?1y?xe?xFe?3?3 ? 将xF?0.45，??2.5代入得：
?xe?ye?1?(??1)xe??2?1y?xe?0.45e?33? ?解之得：xe?0.375 ye?0.6 （5分）
2.5xe?ye?1?1.5xe??(2) q?2x?ye0.9?50.6 Rmin?D??1.55 6R?1.5Rmin?1.5?1.556?2.334 3ye?xe0.6?0.375?DxDxD?0.95 ??0.9?5F?FxFFxD0.450.?95?0.95 450.WxWDxDWxWDx （5分） ??1 ?1?D?0.0 5FxFFxFFxFFxF2D2.334?0.45??qLRD?qF3?1.47 F???'V(R?1)D?(q?1)F(R?1)D?(q?1)3.334?0.45?(2?1)F3WxW0.05FxF0.05xF0.05?0.45????0.0193 'D2V(R?1)D?(q?1)F(R?1)?(q?1)3.334?0.45?(?1)F3'RWxL'?1.47x?0.0193 （5分） ?提馏段操作线方程为：y?'x?WVV'6、（15分）
在一连续常压精馏塔中分离某理想混合液，xD?0.94，XW=0.04。已知此塔进料q线方程为y?6x?1.5y，采用回流比为最小回流比的1.2倍，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：
（1）精馏段操作线方程。
（2）若塔底产品W＝150kmol/h，求进料量F和塔顶产品量D。 （3）提馏段操作线方程。 解：（1）由q线方程
xq?6,F?1.5q?1q?1?q?1.2,xF?0.3?2x联立方程 y?与 y?6x?1.51?x得 xq?0.333,yq?0.5
Rmin?xD?yqyq?xq?0.94?0.5?2.635
0.5?0.333R?1.2Rmin?1.2?2.635?3.162
y?xRx?D?0.76x?0.226 （5分） R?1R?1?F?D?W（2）?
Fx?Dx?WxDW?FD=60.94kmol/h F=210.94kmol/h （5分） （3）
V???R?1?D??q?1?F?60.94?4.162??1.2?1??210.94?285.8kmol/h
?L?L?qF?RD?qF?60.94?3.162?1.2?210.94?445.8kmol/hy??wxL?x?W?1.507x?0.0203 （5分） V?V?7、（15分）
一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。混合物含苯0.6摩尔分率，以100Kmol/h流量进入精馏塔，进料状态为气液各占50%摩尔数，操作回流比为最小回流比的1.5倍；要求塔顶馏出液组成为0.95(苯的摩尔分率，下同)，塔底釜液组成为0.05。在操作条件下，苯和甲苯的相对挥发度为2.5。试求： （1）塔顶和塔底产品量； （2）最小回流比；
（3）精馏段操作线方程； （4）提馏段操作线方程。
解：（1）由 ??F?D?W WWxF?DxD??FxF(xF?xW)100?(0.6?0.5)??61.11kmol/h
xD?xW0.95?0.05得D?W?F?D?100?61.11?38.89kmol/h （4分）
（2）由题可知：q?0.5
q线方程为：y?0.5x0.5?1?xF0.5?1
y??x?1.2 ①
平衡线方程为：y??x1?(??1)x
y?2.5x1?1.5x ②
令①=②并化简得：1.5x2?1.7x?1.2?0 求得q线与平衡线交点：
xq?0.492，yq?0.708 ?Rmin?xD?yqy?0.95?0.7080.708?0.492?1.12 q?xq（3）R?1.5Rmin?1.5?1.12?1.68
yRxn1.68xn?1?(R?1)?xD(R?1)?n1.68?1?0.951.68?1 yn?1?0.627xn?0.354（4）L'?L?qF?RD?0.5F?1.68?61.11?0.5?100?152.66
V'?V?(q?1)F?D(R?1)?(0.5?1)?100?113.77V
yLx'mWx152.66xm0.05?38.89m?1?V'?WV'?113.77?113.77
ym?1?1.34xm?0.017 8、（15分）
一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下：
精馏段 y?0.8x?0.1 725分）
3分）3分）（ （ （