大学化工分离工程教案第7章习题和解答
化学反应工程习题第7章答案
第7章化学反应工程习题答案7-1 试述物理吸收与化学吸收的区别。
解：对于物理吸收过程*=A A A P H C 0 对于化学吸收过程**+=AA BA P P C C αα10,式中A KH =α，其中K 为化学平衡常数；0B C 为吸收剂中的活性组分浓度；0A C 是与A 组分分压*A P 平衡的气体浓度；A H -A 组分溶解度系数。
从以上两式可以看出物理吸收和化学吸收区别如下：1．物理吸收气体溶解度与气体压力呈正比关系，化学吸收呈渐近线关系，当分压较高时，气体溶解度趋近化学计量的极限，因此为了减低能耗，导致操作方式不同，压力较低宜采用化学吸收，压力较高宜采用物理吸收。
2．热效应不同，物理吸收热效应较小，每摩尔数千焦耳，而化学吸收可达数万焦耳。
导致吸收剂的再生方式不同，物理吸收过程吸收剂减压再生为主，化学吸收过程的吸收剂再生除减压外还需加热。
3．物理吸收选择性主要体现各种气体在溶解度系数的差异，而化学吸收取决于A KH =α，由于化学反应特定性，吸收选择性不同。
化学吸收选择性高于物理吸收。
7-2解释下列参数的物理意义：无因次准数M 、增大因子β及液相利用率η。
分别写出一级不可逆和二级不可逆反应无因次准数M 的计算式。
解：无因次准数M 的物理意义通过液膜传递速率液膜内的化学反应速率增大因子β的物理意义为速率单纯物理吸收时的传质过气液界面的传质速率液膜内有化学反应时通液相利用率η的物理意义为的反应速率液相均处于界面浓度下吸收速率对于一级不可逆反应211LAL L L k kD k k M ==δ对于二级不可逆反应22LBLAL k C k D M =7-3 纯二氧化碳与氢氧化钠水溶液进行反应，假定液相上方水蒸气分压可不计，试按双膜模型绘出气相及液相二氧化碳浓度分布示意图。
解：气模 液膜 P CO2,gP CO2,iC CO2,i C CO2,L7-4应用双模理论对下列情况分别绘出气相及液相中反应物及反应产物浓度分布示意图：（1）反应两种气体A、B被同一吸收剂S同时吸收，A的吸收是0=ALC的中速反应，B的吸收是1〈〈MaL慢；（2）反应两种气体A、B被同一吸收剂S同时吸收，A的吸收是气膜控制的瞬间反应，B的吸收是1〉〉MaL慢速反应。
化工原理习题详解 7.萃取
（2）萃取液量与萃余液量之比 E 0 R0 。
【解】本题考查的主要是应用单级萃取过程的总物料衡算方程和溶质 A 的衡 算方程，以及选择性系数的求算。
（1）选择性系数 β = yA yB = 11 5 = 6.6 xA xB 1 3
（2）
yA yB
=
y
0 A
y
0 B
=
1
y −
0 A
y
0 A
= 11 5
A A
0.5
FE
M
FE
M
B
G4
H
0.5
S
B
G
H
0.5
S
(a）直角三角形
(b)正三角形
图 7-1 三角形相图 ①顶点代表纯组分； ②三条边代表二元溶液； ③相图中的点代表三元溶液，且有 A% + B% + S % = 100% 7.2.1.2 三角形相图的应用 三角形相图可以用来表示混合液的混合、分开等过程，在相图中就是和点、 差点关系。
7.2 重点内容概要
7.2.1 萃取过程的相平衡关系 萃取中的相平衡关系就是溶解平衡关系。因为萃取过程达到相平衡时，呈平
衡的两相即大都为三元混合物，所以，萃取过程的溶解平衡关系相对精馏、吸收 的气（汽）液平衡要更为复杂，常常需在三角形坐标上表示，称为三角形相图。 7.2.1.1 关于三角形相图
三角形相图可采用直角三角形、等边三角形等，下面以直角等腰三角形为例 介绍，如图 7-1（a）所示。
7.1.2.4 分配曲线 萃取的相平衡关系也可以在直角坐标系上表示，这时的平衡关系曲线称为分
配曲线，直角坐标系上的平衡关系与精馏、吸收的平衡关系无原则上的区别。如 图 7-4 所示为 B 与 S 部分互溶时的溶解度曲线与分配曲线之间的关系。
化工原理1-7章习题答案
化工原理1-7章习题答案
1.在一定温度、一定压力下，异丙醇与水的混合液中，相同体积的异丙醇和水的体积之比为：
A．4:1B．2:1C．1:4D．1:2
答案：D
2.若一定体积的甲醇和乙醇的体积比为5:2，该混合液的沸点可能是（）
A．64℃B．82℃C．88℃D．90℃
答案：B
3. 在容积为1.2m3的双塔精馏装置中，对应1:3的混合物，若馏出的底物70kg，则底物：馏出物的比例为：
A．4:1B．2:1C．1:4D．1:2
答案：A
4.对下列4个物质，其临界点温度的大小依次为（）
A．氢、乙烷、氯气、甲烷
B．氢、甲烷、乙烷、氯气
C．甲烷、乙烷、氢、氯气
D．氯气、甲烷、乙烷、氢
答案：C
5.常温常压下，水烟四分子会分子形成一元二价离子为：A．NO2+B．HNO2+C．NO2-D．HNO2-
答案：A
6.对下列反应
CH4+H2O=CO+3H2
此反应的反应热（ΔH）为（）
A．-228KJ/mol B．-114KJ/mol C．228KJ/mol D．114KJ/mol 答案：C
7.以下反应是由右边向左边进行的：
A．CO2+H2O=H2CO3B．H2CO3=CO2+H2O
C．CO2+H2=H2CO3D．H2CO3=CO2+H2。
(完整版)大学化学后7章答案
5.2 习题及详解一．判断题1．铝、铬金属表面的氧化膜具有连续结构并有高度热稳定性，故可做耐高温的合金元素。
(√)2．在Δr G －Ｔ图中，直线位置越低，Δf G 越负，则反应速率越快。
(×)3．Mg 是活泼金属，但由于常温下不与冷水反应，所以不容易腐蚀。
(×)4．Na 与H 2O 反应时，水是氧化剂。
(√)5．298K 时，钛可与氧、氮、硫、氧等非金属生成稳定化合物，故在炼钢时加入钛以除去 这些杂质。
(×)6．某溶液中可同时含有Na +、[Al(OH)4]- 和Cr 2O 72–。
(×)7．MnO 4–的还原产物只与还原剂有关。
(×)8．反应Zn(s)+Cu 2+(aq)→Zn 2+(aq)+Cu(s)的发生可用电离能说明。
(×)二．选择题1.下列元素在常温时不能与氧气（空气）作用的是 （B ）A ． LiB ． SnC ． ScD ．Mn2．常温下，在水中能稳定存在的金属是 （D ）A ．CeB ． CaC ． CrD ．Ni3．下列金属中，能与水蒸气作用生成相应氧化物的是 （B ）A ．BaB ．FeC ．HgD ． Pb4．过渡元素的下列性质中错误的是（A ）A ．过渡元素的水合离子都有颜色B ． 过渡元素的离子易形成配离子C ．过渡元素有可变的氧化数D ． 过渡元素的价电子包括ns 和(n-1)d 电子5．第一过渡系元素的单质比第二、第三过渡系活泼，是因为 （D ）A ．第一过渡系元素的原子半径比第二、第三过渡系小B ．第二、第三过渡系元素的单质的外层电子数比第一过渡系多C ．第一过渡系元素的离子最外层ｄ轨道屏蔽作用比第二、第三过渡系的小D ．第二、第三过渡系比第一过渡系元素原子的核电荷增加较多，且半径相近6．易于形成配离子的金属元素位于周期系中的（D ）A ．p 区B ．s 区和p 区C ．s 区和f 区D ．d 区和 ds 区7．钢铁厂炼钢时，在钢水中加入少量钛铁，是因为 （A ）A ．钛铁可除去钢中的非金属杂质B ． 钛铁具有抗腐蚀性C ． 钛铁密度小D ．钛铁机械强度大8．在酸性溶液中，下列各对物质能共存的是 （C ）A ．SO 32- 、 MnO 4-B ． CrO 2- 、 Sc 3+C ．MnO 4- 、 Cr 2O 72-D ． CrO 3 、 C 2H 5OH9．贮氢合金是两种特定金属的合金，其中一种可大量吸进氢气的金属是 （D ）A ． s 区金属B ．d 区金属C ．ds 区金属D ．稀土金属10．需要保存在煤油中的金属是 （A ）（A ）Ce (B) Ca (C) Al (D) Hg θm θm三．填空1． 将金属按化学活泼性分类，活泼金属元素在_ s 区和IIIB _____ 区，中等活泼金属元素在_ d ，ds ，P _____ 区，不活泼金属元素在__ d ，ds _____ 区。
分析化学第七章习题
mS W
f i Ai f s As
'
'
100 %
135 0 . 55 0 . 0186 162 0 . 58 3 . 125
100 % 0 . 47 %
即试样中水分的含量为0.47% 。
题目
6. 有一含有四种组分的样品，用气相色谱法FID检测器测定含量， 实验步骤如下： i. 测定校正因子 准确配制苯(基准物、内标物)与组分A、B、C及D 的纯品混合溶液，它们的质量(g)分别为0.435、0.653、0.864、 0.864及1.760。吸取混合溶液0.2μ L。进样三次，测得平均峰面 积，分别为4.00、6.50、7.60、8.10及15.0面积单位。 ii. 测定样品在相同的实验条件下，取样品0.5μ L，进样三次，测得 A、B、C及D的相对峰面积分别为3.50、4.50、4.00及2.00。已知 它们的相对分子质量分别为32.0、60.0、74.0及88.0。 计算各种组分的：（1）相对质量校正因子和质量分数。 （2）相对摩尔校正因子和摩尔分数。
第七章 色谱分析法
t R ,1 2
'
题目
1. 在一个3.0 m的色谱柱上，分离一个样品的结果如下图：
计算：(1) 两组分的调整保留时间 t 及 t ； (2) 用组分2计算色谱柱的有效塔板数n有效及有效塔板高度H有 效； (3) 两组分的容量因子k1及k 2； (4) 它们的相对保留值和分离度； (5) 若使两组分的分离度为1.5所需要的最短柱长。(已知死时间和 两组分色谱峰的峰宽均为1.0min)
若mi以摩尔为单位，所得的的校正因子称为摩尔校正因子，用fm’表 示；若以质量为单位，则为质量校正因子，用fw’表示。
分离工程习题完整答案
分离工程习题主整答案第一部分填空题非常全的一份复习题，各个方面都到了。
1、分离作用是于加入而引起的，因为分离过程是的逆过程。
2、衡量分离的程度用表示，处于相平衡状态的分离程度是。
3、分离过程是的逆过程，因此需加入来达到分离目的。
4、工业上常用表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为。
5、固有分离因子是根据来计算的。
它与实际分离因子的差别用过程的基础。
相平衡的条件是。
z ?1 ）条件即处于两相区,7、当混合物在一定的温度、压力下，满足计算求岀其平衡汽液相组成。
8、萃取精憎塔在萃取剂加入口以上需设。
9、最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热的组分增加。
10、吸收因子为，其值可反应吸收过程的。
11、对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在合成的。
12、吸收剂的再生常采用的是，，。
13、精饰塔计算屮每块板于改变而引起的温度变化，可用确定。
14、用于吸收过程的相平衡关系可表示为。
15、多组分精憎根据指定设计变量不同可分为型计算和型计算。
16、在塔顶和塔釜同时出现的组分为。
17、吸收过程在塔釜的，它决定了吸收液的。
18、吸收过程在塔顶的限度为，它决定了吸收剂中。
i 0, i19、 ?限度为，在操作下有利于吸收，吸收操作的限度是。
i 0, i20、若为最高沸点恒沸物，则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为1 SPlo1S?P?2121、解吸收因子定义为，于吸收过程的相平衡关系为。
22、吸收过程主要在完成的。
23、吸收有关键组分，这是因为的缘故。
24、 ?图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数，假定条件为，因此可得出的结论。
25、在塔顶和塔釜同时出现的组分为。
26、恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点以上。
27、吸收过程只有在的条件下，才能视为恒摩尔流。
28、吸收过程计算各板的温度采用来计算，而其流率分布则用来计算。
29、 ?在一定温度和组成下，A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为。
30、对多组分吸收，当吸收气体屮关键组分为重组分时，可采用的流程。
(完整word版)化工原理(管国锋主编 第三版)课后习题答案7 液体蒸馏
第7章 液体蒸馏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 Pxp 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 -+=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 mmHg p 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℃。
分离工程习题解答-推荐下载
df ( Ψ )/ d ( Ψ ) 4.631
1.891
1.32
—
(1)
(2)
(5)核实
和
，
因 Ψ 值不能再精确，故结果已满意。
kmol/h
(3) 一烃类混合物含甲烷 5%(mol)，乙烷 10%，丙烷 30%及异丁烷 55%，试求混合物在
25℃时的泡点压力和露点压力。
解 1：因为各组分都是烷烃，所以汽、液相均可以看成理想溶液， Ki 值只取决于温度和压
kmol/h
f(Ψ) 0.8785
0.329
0.066
0.00173
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学化工分离工程教案第7章习题和解答7.1.1 最小分离功分离的最小功表示了分离过程耗能的最低限。
最小分离功的大小标志着物质分离的难易程度，实际分离过程能耗应尽量接近最小功。
图 7-1 连续稳定分离系统由热力学第一定律：(7-1)和热力学第二定律（对于等温可逆过程）：(7-2)得到等温下稳定流动的分离过程所需最小功的表达式：（ 7-3 ）即或表示为自由能的形式：（ 7-4 ）或表示为逸度的形式：（ 7-7 ）一、分离理想气体混合物对于理想气体混合物：(7-8) 对于由混合物分离成纯组分的情况：（ 7-9 ）在等摩尔进料下，无因次最小功的最大值是 0.6931 。
对于分离产品不是纯组分的情况：过程的最小分离功等于原料分离成纯组分的最小分离功减去产品分离成纯组分所需的分离功。
[例7-1]二、分离低压下的液体混合物（ 7-10 ）对于二元液体混合物分离成纯组分液体产品的情况：（ 7-11 ）可见，除温度以外，最小功仅决定于进料组成和性质，活度系数大于 1 的混合物比活度系数小于 1 的混合物需较小的分离功。
当进料中两组分不互溶时，—W min,T =0 。
[例7-2][例7-3]7.1.2 非等温分离和有效能当分离过程的产品温度和进料温度不同时，不能用自由能增量计算最小功，而应根据有效能来计算。
有效能定义：有效能是温度、压力和组成的函数。
稳态下的有效能平衡方程：（ 7-18 ）等当功：（ 7-19 ）系统的净功（总功）：（ 7-20 ）过程可逆时，可得最小分离功：（ 7-21a ）该式表明，稳态过程最小分离功等于物流的有效能增量。
7.1.3 热力学效率和净功消耗分离过程的热力学效率：系统有效能的改变与过程所消耗的净功之比。
(7-22)普通精馏操作（图 7-2）过程所消耗的净功：图 7-2 普通精馏塔(7-23)实际分离过程，热力学效率必定小于 1 。
试求20 ℃ 、 101.3kPa 条件下，将 lkmol 含苯 44% （摩尔）的苯－甲苯溶液分离成纯组分产品所需的最小分离功。
解：苯一甲苯溶液可视为理想溶液，g i =1 ，在等温、等压下将lkmol 含苯 44% 的苯一甲苯溶液分离成纯组分所需的最小分离功为：[例7-1]环境温度为 294.4K ，压力 101.3kPa ，在该环境条件下将流率为600 kmol/h 的丙烯 - 丙烷的混合气体，连续分离成相同温度、压力下的产品。
已知混合气体中含丙烯 0.60 （摩尔分数）。
分离要求为：①产品为纯丙烯和纯丙烷；②含丙烯 99%( 摩尔 ) 和含丙烷 95% （摩尔）的两个物流。
确定所需最小功。
解：这两个组分在分子结构上相似，且压力为常压，故进料和产品均可看作理想气体。
①此物系可以认为是理想气体的混合物，由式（ 7-9 ）得，②首先通过物料衡算计算出分离所得两个产品的流率为：含丙烯 99%( 摩尔 ) 的产品流率 351.0 kmol/h ；含丙烷 95% （摩尔）的产品流率 249.0 kmol/h 。
由式（ 7-8 ）得，可见，分离成非纯产品时所需最小功小于分离成纯产品时所需最小功。
在环境温度为294.4K ，压力为101.3kPa 的条件下分离流率为24898kmol/h 的甲醇- 水混合液体。
原料中含甲醇58.07 ％（摩尔）所得产品为：含甲醇 99.05% （摩尔）的富甲醇产品和含甲醇1.01% （摩尔）的废水。
确定过程需要的最小功。
解：根据 Van Laar 方程计算液相活度系数，；式中 M 代表甲醇， W 代表水。
计算所得活度系数如下：组分活度系数 g原料富甲醇产品废水甲醇 1.08 1.00 1.75水 1.20 1.57 1.00通过物料衡算计算出两个产品的流率为：含甲醇 99.05%( 摩尔 ) 的产品流率 14491 kmol/h ；含甲醇 1.01% （摩尔）的废水流率 10407 kmol/h 。
计算最小功时，可将式（ 7-10 ）分解为一个理想溶液部分和一个由于与理想溶液的偏差而产生的过剩部分之和，最终方程为，（ 7-12 ）代入数据得，可见，由于该物系与理想溶液呈正偏差，使得最小功比理想溶液的减小 18.6% 。
7.2.1 精馏塔的多股进料和侧线采出一、多股进料图 7-3 两种不同浓度进料的精馏流程两段进料一塔式分离过程的操作线更接近于平衡线，各平衡级传质和传热的推动力减少，精馏过程的热力学效率得以提高，减少了有效能损失。
然而由于精馏段操作斜率减小，回流比减小，所需塔板数增加。
图 7-4 精馏塔 McCabe-Thiele 图二、侧线塔以分离三组分混合物为例，若其中某一个组分的含量很少或者对组分之间的切割要求不严格，则采用侧线塔代替两个相邻的常规塔，可降低基建投资和操作费用。
侧线出料位置：若第一个塔是A/BC 切割塔，则改用侧线出料时，侧线出料位置在进料板之下；若第一个塔为AB/C 切割塔，则侧线出料位置在进料板之上。
砍掉原第二塔。
考察由C 2 馏分生产聚合级乙烯的精馏系统的分离流程。
原料为脱乙烷塔顶馏分，其中含乙炔0.72％（mol），而聚合级乙烯的主要指标为： C 2 H 4 含量不低于99.95%；C 2 H 2 含量不高于5×10 -6 。
为了使乙炔含量合格，必须首先对脱乙烷塔塔顶出料中乙炔用催化加氢的方法脱除，加氢反应器出口物料的组成为：CH4C2H4C2H6流率， kmol/h 14.66 2097.11 744.36组成，摩尔 % 0.51 73.43 26.06乙烯塔操作压力为 2.0MPa，在该操作条件下:，解：(1)设若采用乙烯塔侧线出料的流程（附图1），用式（7-25）计算乙烯产品中甲烷的最小含量：在侧线出料中还有 C 2 H 6 ，其含量在 0.02%-0.04%左右，乙烷和甲烷相加已达到0.1%左右，因此，用侧线塔的方法不能满足聚合级乙烯规格的要求，必须用两个常规塔：加氢反应器出口物料先进入第二脱甲烷塔，脱除甲烷后再进入乙烯精馏塔分离乙烯和乙烷，见附图2。
例 7-5 附图 1 带侧线乙烯精馏塔例 7-5 附图 2 第二脱甲烷流程经平衡级计算，两个塔的主要计算结果和消耗的能量见附表1。
(2)若经过工艺改进，使加氢反应器出口物料的组成为：CH 4 C 2 H 4 C 2 H 6 流率， kmol/h 3.69 2111.6 729.77 组成，摩尔 %0.1374.2225.65在这种情况下，若直接采用乙烯塔侧线出料，乙烯产品中 CH 4 最低含量能降低到：因此，用侧线塔的方案是可行的。
经平衡级严格计算得到带侧线的乙烯精馏塔的计算结果见附表 1。
例 7-6附表1 乙烯精馏系统常规与侧线塔方案比较项目常规塔方案侧线塔方案第二脱甲烷塔乙烯精馏塔带侧线的乙烯精馏塔塔顶组成： CH 4 % C 2 H 4 % 24.38 75.62 99.955.65 94.34 侧线组成： C 2 H 4 % CH 4 %99.95塔釜组成： CH 4 % 0.03 1.00 回流比 43.54 3.32 4.31 塔顶出料流量， 56.32048.62 60.44kmol/h2048.62侧线出料流量，kmol/h冷凝器物料温度,K 237 242 239冷剂温度,K 230 230 230热负荷,10 6 kW 22.307 82.343 85.340功耗 (1) , kW 4945 18255 18920再沸器物料温度,K 253 266 266冷剂温度,K 273 273 273热负荷,10 6 kW 10.285 68.479 62.250功耗 (2) , kW -864 -5757 -5233总功耗， kW 16579 13687注 :(1)230K的冷量功耗按221.7kW/10 6 kW计；(2)再沸器的冷量回收,每10 6 kW相当于84kW。
由附表 1所列数据可知，采用侧线出料的乙烯精馏塔代替第二脱甲烷塔和乙烯塔，节省功耗2892KW.h，占原方案功耗的17.4%。
7.2.2 热泵精馏7.3.1 分离方法的选择和分离顺序数多组分混合物的分离有多个可能的分离流程方案。
图 7-15 三元混合物简单精馏塔分离(a) 产品组分相对挥发度递降的顺序 (b) 产品组分相对挥发度递增的顺序对 C 个组分的物系，欲分离成 C 个基本纯的产品，需要 C-1 个塔，可组合成的流程方案数为：(7-27)若要用一种以上的分离方法，则分离所需总顺序数 S 为：（ T ：分离方法数）。
选择分离方法的探试规则：①选择具有较大分离因子的分离过程。
②尽量避免极端的过程条件。
③当分离过程需要多个分离级时，应优先选择平衡分离过程而不选择速度控制过程。
④当分离因子相同时，选择能量分离剂而不选择质量分离剂。
⑤选择分离方法时首先考虑采用精馏，只有在精馏方案被否定后才考虑其他分离方案。
表 7-3 影响分离因子的物质性质分子性质受影响的分离过程举例分子性质受影响的分离过程举例分子量精馏，蒸发，气相扩散偶极矩、极性萃取、吸附分子形状吸附，结晶分子电负荷电除法、电除雾分子体积吸附化学活性化学吸收、反应精馏通过外加功将热量自低位传至高位的系统称为热泵系统。
精馏塔的热泵主要有两种形式：（1）闭式热泵：用外界的工作介质为冷剂，液态冷剂在冷凝器中蒸发，使塔顶物料冷凝。
汽化后的冷剂进入压缩机升压，然后在压缩机出口压力下在再沸器将热量传递给塔釜物料，本身冷凝成液体，如此循环不已。
塔内物料与制冷系统的工质两者之间是封闭的系统。
图 7-5 闭式热泵1—精馏塔，2—冷凝器，3—再沸器，4—压缩机，5—节流阀。
图 7-6 开式热泵图 7-7制冷循环的压焓图1—精馏塔，2—冷凝器，3—再沸器，4—压缩机，5—节流阀。
（2）开式热泵：以过程本身的物料为制冷系统的工作介质。
其中一种形式是以塔釜物料为工质，在冷凝器汽化，取消再沸器，如图7-6a所示。
另一种形式是以塔顶物料为工质，在再沸器冷凝，取消冷凝器，见图7-6b。
7.2.3 设置中间冷凝器和中间再沸器的精馏增设中间再沸器，把再沸器加热量分配到塔的下段，或者设置中间冷凝器，把冷凝器热负荷分配到塔的上段，都可以取得节省能量的效果。
图 7-8 二级再沸、二级冷凝精馏塔7.2.4精馏系统的热集成一、多效精馏①加压—常压；②加压—减压；③常压—减压；④减压—减压。
两效精馏操作所需热量与单塔精馏相比，可以减少 30~40% 。
图 7-9 多效精馏的基本流程简单精馏塔应设有一个再沸器和一个冷凝器，如果能用物流直接传热来提供热量，则可砍掉再沸器和（或）冷凝器，实现热耦合。
热耦合精馏在热力学上是最理想的流程结构，即可节省设备投资，又可节省能耗。
所以，这种方式受到广泛注意和大量研究。