x?0.0 18提馏段 y?1.3求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
R121x?xD?x??0.9?0.667x?0.3 R?1R?12?12?1R1?0.8,得R?4; xD?0.17,得2xD?0.86 5分 R?1R?1将提馏段操作线方程与对角线方程y?x联立
解:由精馏段操作线方y??y?1.3x?0.018 解得x?0.06,即xw?0.06 5分 ??y?x将两操作线方程联立
?y?0.8x?0.172 解得x?0.38 ?y?1.3x?0.018?因是泡点进料,q?1,q线垂直,两操作线交点的横坐标即是进料浓度, ∴xF?0.38 5分
9、(15分)
用一连续精馏塔分离由组分A、B所组成的理想混合液。原料液中含A 0.44,馏出液中含A 0.957(以上均为摩尔分率)。已知溶液的平均相对挥发度为2.5,最小回流比为1.63,说明原料液的热状况,并求出q值。
解:采用最小回流比时,精馏段操作线方程为 yn?1?即y?Rmin1xn?xD
Rmin?1R?11.631x??0.957?0.62x?0.364 5分
1.63?11.63?1由相平衡方程 y??x,
1?(??1)x得y?2.5x2.5x? 5分
1?(2.5?1)x1?1.5x2?0.364?y?0.6x?7y?0.592 联立两方程 ?, 解得 x?0.36,2.5xy??1?1.x5?此点坐标(0.367,0.592)即为(xq,yq)。
因xF?0.44,即xq?xF?yq,说明进料的热状况为气液混合进料。 由q线方程 y?qqx?xF, q?1q?1此线与平衡线的交点即是操作线与平衡线的交点 有 0.592?qq?0.367??0.44 q?1q?1解出q?0.676 5分
10、15分)
用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物,要求馏出液中含苯90%,残液中含苯1%(组成均以mol%计),求:
(1)馏出液和残液的流率(以kmol/h计);
(2)饱和液体进料时,若塔釜的气化量为132kmol/h132,写出精馏段操作线方程。
?F?D?W?100?D?W解:(1)? 代入数据?
Fx?Dx?Wx100?0.4?0.9D?0.01W?DW?Fkmol/,hW?56.2kmol/h 5分 解此方程组,得 D?43.8'(2)饱和液体进料时,V?V,即V?132kmol/h,则
L?V?D?132?43.8?88.2kmol/h
L88.2R???2
D43.8精馏段操作线方程
y?RR21x?xD?x??0.9?0.667x?0.3 R?1R?12?12?1