化工原理习题解答第六章
南工大化工原理第六章 习题解答

第六章习题1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压kPa温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压 kPa113.710.07.70117.811.999.06 114.610.47.94118.612.439.39 115.410.88.2119.412.859.70 116.311.198.5120.013.2610.0 117.011.588.76试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。
此物系为理想物系。
t0C pA 0kPa pB0kPa xAxB113.7 10.0 7.70 1.0 1.0 114.6 10.4 7.94 0.837 0.871 115.4 10.8 8.2 0.692 0.748 116.3 11.19 8.5 0.558 0.624 117.0 11.58 8.76 0.440 0.509 117.8 11.99 9.06 0.321 0.385 118.6 12.43 9.39 0.201 0.249 119.4 12.85 9.70 0.0952 0.122 120.0 13.26 10.0 0.000 0.0002)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi ,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。
②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—xi”关系,算出由此法得出各组yi值的最大相对误差。
t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.01.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326t0C 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x1.0 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.0952 0i1.0 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0yi最大误差=3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。
南工大化工原理第六章习题解答

第六章习题1)苯酚(C6H5OH)(A)和对甲酚(C6H4(CH3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压kPa温度℃苯酚蒸汽压kPa对甲酚蒸汽压 kPa试按总压P=75mmHg(绝压)计算该物系的“t—x—y”数据。
此物系为理想物系。
t0C p A0kPa p B0kPa x A x B2)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi,取各αi的算术平均值α,算出α对αi的最大相对误差。
②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y—x i”关系,算出由此法得出各组y i值的最大相对误差。
t0Ct0Cx i0y i0最大误差=3)已知乙苯(A)与苯乙烯(B)的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p0的单位是mmHg,T的单位是K。
问:总压为60mmHg(绝压)时,A与B的沸点各为多少℃在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p0的单位是mmHg,t的单位是℃。
试计算总压为850mmHg(绝压)下含苯25%(摩尔百分率)的该物系混合液的泡点。
5)试计算总压为760mmHg(绝压)下,含苯、甲苯(摩尔分率)的混合蒸汽的露点。
若令该二元物系降温至露点以下3℃,求平衡的汽、液相摩尔之比。
6)有一苯(A)、甲苯(B)、空气(C)的混合气体,其中空气占2%,苯与甲苯浓度相等(均指摩尔百分数),气体压强为760mmHg(绝压)。
若维持压强不变,令此三元物系降温至95℃,求所得平衡汽相的组成。
A、B组分均服从拉乌尔定律。
已知95℃时,。
设X A算得的X‘A7)常压下将含苯(A)60%,甲苯(B)40%(均指摩尔百分数)的混合液闪蒸(即平衡蒸馏),得平衡汽、液相,汽相摩尔数占总摩尔数的分率——汽化率(1-q)为。
物系相对挥发度α=,试求:闪蒸所得平衡汽、液相的浓度。
化工原理第六章吸收习题答案解析

由于 y*A yA ,所以将发生吸收过程。推动力为
示意图见题 6-3 图。
y 0.03 0.0189 0.0111
题 6-3 图
分析 体会通过改变温度和总压来实现气液之间传质方向的改变 ,即吸收和解 吸。
6-4 氨-空气混合气中含氨(摩尔分数),在常压和 25℃下用水吸收,过程中不 断移走热量以使吸收在等温下进行。进气量为 1000 m3 ,出口气体中含氨(摩尔 分数)。试求被吸收的氨量(kg)和出口气体的体积(m3) 。
①
p* CO2
cCO2 H CO2
0.01 3.347 104
29.9kPa
推动力
p 20.1kPa(吸收)
②
p* CO2
cCO2 H CO2
0.05 3.347 104
149.4kPa
推动力
p 99.4kPa(解吸)
或者 , 用摩尔分数差表示时
①
由
xCO2
0.01 1000
1.8104
NA
DP RTZ
pA1 pA2 ln pB2 pB1 pB2 pB1
查教材附录水的物理性质得,20℃时水的蒸汽压为。已知条件为:
pA1 101.3kPa, pA2 0kPa, pB2 101.3kPa, pB1 101.3 2.3346 98.97kPa, P pA2 pB2 101.3kPa,
试求这两种情况下 CO2 的传质方向与推动力。 解: 由亨利定律得到
pCO2 50kPa ExC*O2 根据《 化工原理》 教材中表 8-1 查出
ECO2 25℃ 1.66105 kPa
所以可以得到
又因为
x* CO2
3.01104
HCO2 25℃
化工原理第六章吸收习题答案解析

等于水扩散出管口的量,即
N A Ad
M
AdZ
则 dZ N AM 5.03 10 6 18 9.054 10 8 m / s
d
1000
在 0, Z 0 到 0, Z 2103m 之间积分,得
2 10-3 9.054 10-8
2.21104 s
6-6 含组分 A 为的混合气,用含 A 为(均为摩尔分数)的液体吸收其中的 A。
解
根据定义式 N A KG
pA p*A
K L c*A cA
和
p
* A
c*A H
,可知
KL
1 H
KG
所以只要求出 KG 即可。又
1 KG
1 kG
1 Hk L
1 5.67 10-5
1
1.98 10-3 0.075
17637
6734
24371
所以
KG 4.110-5 kmol / m2 • h • Pa
3.347104 kmol/
kPa• m3
所以得
c* CO2
HCO2
pCO2
3.347104 50 0.0167kmol/ m3
于是:(1)为吸收过程, c 0.0067kmol/ m3 。
(2)为解吸过程, c 0.0333kmol/ m3 。
分析 (1)推动力的表示方法可以有很多种,比如,用压力差表示时:
1000 kg / m3 )
解:(1)根据已知条件
定义
p* NH3
987Pa
cNH 3
1/17 101/1000
0.5824kmol/ m3
p* NH 3
cNH3
H NH3
HNH3 cNH3 pNH3 5.9104 kmol/ m3 • Pa
化工原理课后答案(中国石化出版社) 第6章 换热器

第六章换热器1.试从表6—2查出F—600—95—16—4型浮头管壳式换热器的壳程数、管长、B管子总数、每程管子数、管程流通面积、流体通过每一对折流板之间管束外的流通面积,折流板总数、折流板缺口拱高、缺口内管子根数及壳中心管排的管子根数(折流板间距:200mm)。
2.在下列各种列管换热器中,每小时将29.4t的有机溶剂从20℃加热至50℃,溶剂在管内流动。
热介质的进出口温度分别为110℃及60℃。
试求下面各种情况下的平均温差:(1)单壳程单管程,逆流流动;(2)单壳程四管程;(3)双壳程四管程。
3.在一流化床反应器内装有一根冷却水管以取走反应器内放出的反应热,使床层温度维持在85℃。
冷却水入口温度10℃,出口温度50℃:若由于反应器处理量加倍,需取走的热量翻番,试问:(1)如果将床层内的冷却水管长度增加一倍,而水流量、进口温度、床层温度与总传热系数均保持不变,是否能完成冷却任务?(2)管长加倍后,冷却水出口温度为多少?此时实际取走的热量为原来的多少倍?型四管程列管换热器中用饱和水表气预热某油品,蒸汽在壳程中冷4.在一FLB凝为同温度的饱和水;油品走管内,不发生相变化。
已知水蒸气:温度120℃,冷凝潜热2236kJ/kg,冷凝给热系数l0000W/(m2·℃)流量45t/h,入口温度42℃,出口温度82℃,平均温度下的比热2.2kJ/(kg·℃)运动粘度1.2×10-6m2/s,密度800kg/m3换热器:以管外表面积为基淮的传热面积65m2,管子总数120低管子规格为Ф25×2.5mm材料为钢,壳体没有保温,外壳表面积12m2,壳壁热阻可忽赂;=环境温度:15℃,换热器外壳至周围环境的对流辐射综合给热系数T 14.5W/(m2·℃)。
(1)试估计水蒸气的冷凝量;(2)试求开工初期(管子两侧无垢)管内油品的给热系数;(3)由于油品管网压降过大,拟将上述四管程换热器改为二管程(管子总根数不变),试求油品的出口温度(假定水蒸气温度、管外给热系数、油品流量与入口温度均不变,溶剂物性变化可忽略)。
化工原理王志魁第五版习题解答:第六章 蒸馏

第六章蒸馏相平衡【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。
试求:(1)温度80℃t =、液相组成.05x =(摩尔分数)时的汽相平衡组成与总压;(2)试求总压为.10133kPa 、液相组成.04x =(摩尔分数)时的汽液相平衡温度与汽相组成;(3)液相组成.06x =、汽相组成.084y =时的平衡温度与总压。
组成均为摩尔分数。
用Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.lg ..15749971973623886A p t =-+ 丙醇.lg .137514674414193B p t =-+式中t 为温度,℃。
解(1) 80℃t =时,..1811,5093A B p kPa p kPa==BA Bp p x p p -=-总压()() ....18115093055093116A B B p p p x p kPa=-+=-⨯+=汽相组成 (181105)0781116A p x y p ⨯=== (2)已知..10133,04,求、p kPa x x y==.10133p kPa =时,甲醇沸点为64.7℃,丙醇沸点为97.2℃,所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃之间。
假设75℃t =计算.1511,41A B p kPa p kPa == 液相组成....1013341054804151141B A Bp p x p p --===>--计算的x 值大于已知的x 值,故所假设的温度t 偏小,重新假设大一点的t 进行计算。
将3次假设的t 与计算的x 值列于下表,并在习题6-3附图1上绘成一条曲线,可知.04x =时的平衡温度.795℃t =。
习题6-3附表计算次数第一次第二次第三次假设/t ℃758085x0.5480.3870.252习题6-3附图1.795℃t =时,.1779A p kPa= 汽相组成.. ..177904=070210133A p x y p ⨯==(3)已知..06,084,求,x y t p==计算().(.) .().(.)1084106351061084AB p y x x y p --===-- 待求的温度t ,就是/.35A B p p =时的温度,用试差法计算。
化工原理习题答案-第六章-第九章

第六章 习题1)1) 苯酚(C 6H 5OH )(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:试按总压P=75mmHg (绝压)计算该物系的“t-x —y ”数据。
此物系为理想物系。
分率)—,(解:mol y x P xp y p p p P x AA A BA BA 00=--=2)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi ,取各αi 的算术平均值α,算出α对αi 的最大相对误差。
②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x i ”关系,算出由此法得出各组y i 值的最大相对误差。
,计算结果如下:)(解:①i A B i p p 00/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最大误差niαα计,结果如下:按)()318.1112αααiii x x y -+=t 0C113。
7 114.6 115。
4 116.3 117。
0 117.8 118。
6 119。
4 120。
0 x i 1。
0 0。
837 0.692 0.558 0。
440 0。
321 0。
201 0。
0952y i1.0 0。
871 0.748 0。
625 0。
509 0.384 0.249 0.122 0最大误差=31060.2385.0385.0384.0-⨯-=-3)已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p 0的单位是mmHg,T 的单位是K.问:总压为60mmHg (绝压)时,A 与B 的沸点各为多少℃?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率?CK T T Ln B t p p CK T T Ln A t p p B B A A 00007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==)(的沸点为,算得的令)(的沸点为算得的,令解:mmHgp Lnp KC t mmHg p A A 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====)(,)639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=⨯==--==∴--=A A B B y x mmHgp Lnp )(4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ,t 的单位是℃。
化工原理复习必看第6章_蒸馏习题

1.蒸馏是分离的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的,分离的条件是。
答案:均相液体混合物,挥发性差异, 造成气液两相系统(每空1分,共3分)2.在t-x—y图中的气液共存区内,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答案: 相等,大于,杠杆规则(每空1分,共3分)3.当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于(每空1分)4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x—y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离远离(每空1分,共4分)5.工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的.而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化,多次部分冷凝,回流(每空1分,共3分)6.精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
(2分)7.在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是 ;加料板以下的塔段(包括加料板)称为________,其作用是。
答案:精馏段(1分)提浓上升蒸汽中易挥发组分(2分)提馏段提浓下降液体中难挥发组分(2分)(共6分)8.离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,____互成平衡。
答案: 平衡 温度 组成 (每空1分,共3分)9. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1) 和(2) 。
答案: 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶(每空2分,共4分)10. 精馏过程回流比R 的定义式为 ;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为 ;而R= 时,所需理论板数为∞。
答案:R=DL∞ 全回流 R min (每空1分,共4分) 11. 精馏塔有 进料热状况,其中以 进料q 值最大,进料温度____泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于(每空1分,共3分)12. 某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于____,馏出液流量等于 ,操作线方程为 .答案: ∞ 零 y n+1=x n (每空1分,共3分)13. 在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2;则它们的大小顺序为 最大, 第二, 第三,而 最小. 答案: y 1 y 2 x 1 x 2 (每空1分,共4分)14. 对于不同的进料热状况,x q 、y q 与x F 的关系为(1)冷液进料:x q x F ,y q x F ; (2)饱和液体进料:x q x F ,y q x F ; (3)气液混合物进料:x q x F ,y q x F f ; (4)饱和蒸汽进料:x q x F ,y q x F ; (5)过热蒸汽进料:x q x F ,y q x F ;答案:大于 大于(1分)等于 大于(1分)小于 大于(1分)小于 等于(1分)小于 小于(1分)(共5分)15. 精馏操作时,增大回流比R ,其他操作条件不变,则精馏段液气比VL( ),馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ).A 增加B 不变C 不确定D 减小答案: A A D(每空1分,共3分)精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T ( ),提馏段下降液体流量L /( )。
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第6章蒸馏6-1.苯(A )和甲苯(B )的饱和蒸气压数据为苯的饱和蒸气压 p A /kPa甲苯的饱和蒸 气压p B / kPa80.2 101.33 39.9984.1 113.59 44.4 88.0 127.59 50.6 92.0 143.72 57.6 96.0 160.52 65.66 100 179.19 74.53 104 199.32 83.33 108 221.19 93.93 110.4233.05101.33根据上表数据作101.33kPa 下苯和甲苯溶液的t - y - x 图及y 一 x 图。
此溶液服从拉乌尔定律。
解:80.21.0 1.0 84.1 0.823 0.925 88.0 0.659 0.83 92.0 0.508 0.72 96.0 0.376 0.596 100 0.256 0.453 104 0.155 0.304 108 0.058 0.123 110.40 0 P - PB P AX A 00 ; y A X AP AF B6-2 .利用习题6-1的数据(1 )计算相对挥发度:•。
(2)写出平衡方程式。
3)算出y-x 的一系列平衡数据与习题1作比较 (答:(1) :一2.44,( 2) y = 2.44X) 1 +1.44x 解:⑴:■80.2 2.53 1.0 1 84.1 2.56 0.823 0.919 88.0 2.52 0.659 0.825 92.0 2.50 0.508 0.716 96.0 2.44 0.376 0.595 100 2.40 0.256 0.456 104 2.39 0.155 0.309 108 2.36 0.058 0.131 110.42.300 0P A⑶由〉计算所得的一系列y 、 x 值与习题6-1之值很接近6-3 .将含24% (摩尔分数,下同)易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏 塔中。
要求馏出液含95%易挥发组分,釜液含3%易挥发组分。
送至冷凝器的蒸气量 为850kmol h J,流入精馏塔的回流液量为 670kmol h J 。
试求:(1)每小时能获得多少kmol 的馏出液?多少kmol 的釜液? (2)回流比R 二丄为多少?D(答: D -180kmol h J , W -608.6kmol h J ; 解:V 二 L • D ,D 二V -L = 8506741 80moh 」,R =丄670=3.72,D 180F 二 D W =1 80 W ,F X F 二 D X D Wx W 即 0.24F =0.95 180 F -180 0.03,解1F =788.6kmol h ,W=F —D =7 886—1 8060 85k mo h 。
6-4 .有10000kg h d 含物质A (摩尔质量为78kg kmol ,) 0.3(质量分数,下同) 和含物质B (摩尔质量为90kg kmol ) 0.7的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。
若 要求塔顶产品中物质 A 的组成为0.95,釜液中物质A 的组成为0.01。
试求:(1 )进 入冷凝器底蒸气流量为多少?以摩尔流量表示。
(2)回流比R 为多少?(答:(1) V =116kmol h J ; (2) R =1.96 ) 解:F 二 D W ,10000 4V116kmol h ,86.11D =3085.1二 39.28kmol h 4,78.53丄V 116V =(R 1)D= R 11 =1.96。
D 39.286-5 •某连续精馏塔,泡点加料,已知操作线方程如下:a x 1 亠 i* 1 x2.44x1 1.44xR=3.72 )FX F 二 DX D WX W , =3085.1kg h 」,0.95/780.956,0.95 0.05 ,78 90 0.3/780.33,0.3 0.7 '78 90= 0.956 78 0.044 90 = 78.53,= 0.33 78 0.67 90 = 86.11,X DX FM DM F精馏段y=0.8x,0.172提馏段y=1.3x_0.018试求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
(答:X f -0.38 ; X d =0.86 ; X w=0.06 ; R = 4 )解:精馏段操作线的斜率为—=0.8 ,R+1二R = 4 ;精馏段操作线的截距为虽=0.172 oR+1=■ X D = 0.86;提馏段操作线在对角线的坐标为:y,w = x=X W=X W = 1.3x w - 0.0 1 8,=X W = 0.06 ;泡点进料,q线为垂直线,两操作线交点的横坐标为X F ,y = 0.8X F -0.1 72y = 1 .3X F - 0.0 1 8,=x F= 0.38 o6-6 .要在常压操作的连续精馏塔中把含0.4苯及0.6甲苯的溶液加以分离,以便得到含0.95苯的馏出液和0.04苯(以上均为摩尔分数)的釜液。
回流比为3,泡点进料,进料量为100kmol h J。
求从冷凝器回流入塔顶的回流液的流量及自釜升入塔底的蒸气的流量。
(答:L =118.68kmol h」;V =158.24kmol h」)解:由 F = D W、F X F D X D W&,0.4 - 0.0439.56kmol h」,解得:D 二 F X F-X W才。
X D —X W 0.95—0.04L =RD =3 39.56 =118.68k m o h」,V —V =(R 1)D =4 39.56 = 158.24k mo lh ' o 6-7 .在连续精馏塔中将甲醇30% (摩尔分数,下同)的水溶液进行分离,以便得到含甲醇95%的馏出液及3%的釜液。
操作压力为常压,回流比为 1.0,进料为泡(答:N T6块板进料)解:x 二X D , y 二X D在y 一x图上得a点,精馏段截距△095 =0.475 ,R + 1 1+1在y — x图上得c点,连接ac得精馏段操作线,过x二X F做垂直线与精馏段操作线的交点d,当x二x w时,提馏段操作线y二x w对角线上b点,在平衡线与操作线间作梯级,塔内理论板数为八块,加料板为第六块。
(图略)6-8 .用一连续精馏塔分离苯一甲苯混合液,原料中含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.97,釜液中含苯0.02 (以上均为摩尔分数),若原料液温度为250C,求进料热状态参数q为多少?若原料为气液混合物,气液比为3/4,q值为多少?(答:q =1.35 ; q =0.57 )J/M A0.4/78 门“x F0.44,:A/M A:B/M B 0.4/78 0.6/92泡点为95 C,查得:r苯二30724.2kJ kmol ‘,r甲苯二32200kJ kmol ',=r =0.4r苯0.6伸苯=31609.7kJ kmol,,平均温度:25 95=60 C,2查得60 C苯的比热为cp =143.5kJ kmol J K J,甲苯的比热为cp =169.3kJ kmol ‘,=c p=0.4 143.5 0.6 169.5 =159.1kJ kmol 4K‘,- 31609.7 +159.1(95 —25)彳q I ・35;31609.7气液混合物:4q二汽化率0.57 o76-9 .某液体混合物含易挥发组分0.65 (摩尔分数,下同),以饱和蒸汽加入连续精馏塔中,加料量为50kmol h4,残液组成为0.04,塔顶产品的回收率为99%,回流比为3,试求:(1)塔顶、塔底的产品流量;(2)精馏段和提馏段内上升蒸汽及下降液体的流量;(3 )写出精馏段和提馏段的操作线方程。
解:⑴根据回收率的定义有:二捡,解:FX F 又FX F二DX D WX W,X D - y qy q —X q又幕:Xq1(:T)X q2・5xq1 (2.5-1)X q= 0.5X q= 0.286 则 R min0.9 -0.5 0.5 - 0.286-1.871二 D = F _W =50 -8.125 = 41.87 km o h ; ⑵根据回流比的定义 R 二L/D 有:L =RD =3 41.875 =125.625k m o h J ,又 V 二L D =(R 1)D =(3 1) 41.875 =167.5kmol h ,,因为进料为饱和蒸气q=0,所以提馏段上升蒸气和下降的液流量如下:V =V -(1 -q)F =167.5 -(1 -0) 50 = 117.5k mo lh J , L = L qF =125.6250 50 二 125.625k mo lh 」;⑶由回收率定义得:6-10 . 一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。
已知进料中含苯0.5(摩 尔分数,下同),且为饱和蒸汽进料。
塔顶产品组成为 0.9,塔底产品组成为0.03, 塔顶为全凝器,泡点回流。
原料处理器为10kmol h J ,系统的平均相对挥发度为2.5, 回流比是最小回流比的1.166倍。
试求:(1)塔顶、塔底产品的流量;(2)塔釜中的 上升蒸汽流量;(3 )塔顶第二块理论板上升蒸汽的组成。
解:⑴ F 二 D W , F X F =D X D W X W ,D = F —W = 10 —4.6 二 5.4k m o h⑵ q =0, y q =X F =0.5,WxWFX F"一,则W 严(1一)X W50 0.65 (1 -0.99)0.04= 8.125kmol h ,X DF X F 50 0.65 0.990.77,D 41.875精馏段操作线方程为:R 丄 X D 3 yx R 1 R 13 1即 y =0.75x 0.1925, 提馏段操作线方程为:L Wx W125.6258.125 x 0.04 y xxL -WL -W 125.625-8.1251 2 56 2 5 8.1 25x 077 =0.75x 0.1 92,3 1F(X D X F )X D 一 X W10 (0.9-0.5)0.9—0.03=4.6k m o lh J ,V m in =V m in ~'(I -^厅-V m i^ — F = 15.5 —10 = 5.5kmol 塔釜中的上升蒸汽流量: V : =1.3V min =1.3 5.5=7.15kmol h ,;⑶塔顶上升蒸汽量 VF =17.15kmol h J ,V =(R 1)D ,R =匕 1 二17151 =2.18 ,D 5.4 塔顶第一块板下降液体组成(理论板)X 1 = 0.783,塔顶第二块理论板上升的蒸汽组成 V 2为:y 2— X ^ -X D21匕 0.783090.82。