要求塔顶馏份含甲醇%塔釜采出的水中含甲醇小于%试计算:①该塔塔顶塔釜采出量每小时各为多少?②若操作取回流比R=1沸点加料该塔精馏段、提馏段的回流液量和上升蒸气量各是多少?解:∵qn,Fx=qn,DxA(qn,F−qn,D)xw)q(qD,nD,n×−×=×∴qD,n=hKmol∴qn,F=qn,Dqn,W∴hKmolqqqD,nF,nW,n=−=−=、在常压连续精馏塔中分离甲醇水溶液。已知进料的泡点温度为oC,操作条件下甲醇和水的气化潜热分别为kjkg和Kjkg,甲醇和水的比定压热容分别为kj(kg⋅K)和KJ(kg⋅K)。若原料液组成为(甲醇的摩尔分数)温度为试求进料热状态参数。°C解:∵气化潜热原料液的要的热量进料变为饱和蒸气所需将kmolkmolIIvIIlfv=−−=δmmfspmrr)tt(C−=式中:原料液的平均气化潜热rm××××=molJ=原料液在操作条件下的平均比热:Cmp××××=CKmolkj=∴)(−×=δ=、在某一连续精馏塔中已知进料中轻组分含量为(摩尔分数下同)塔顶采出为的轻组分塔釜含轻组分不大于。试分别绘出R=δ=和时全塔的操作线。解:()在yx图的对角线上定出点a()、点f()和点C()三点。dxdxfxfxwxwx()作精馏段操作线:精馏段操作线截距===Rxd。据此在y轴上取Ob=联ab即得精馏段操作线。()作δ线:据不同的δ值计算不同δ线的斜率并据此斜率作不同的δ线①δ=δ线斜率=−=−=−=−δδ②δ=δ线斜率=∞=−=−δδ③δ=δ线斜率===−=−δδ过点分别作斜率为,∞和的直线与ab线交于d,d′和d′′三点fd′fd′和fd′′即为三种不同fδ值下的δ线()作提馏段操作线:联cd′cd′和cd′′即为三种不同进料状态下的提馏段操作线、有一个轻组分含量为(摩尔分数下同)平均相对挥发度为的理想二组分溶液经过精馏要求塔顶组成为若是冷液进料δ=试求该精馏过程的最小回流比。解:求δ线与平衡线交点坐标():δδyx,平衡线方程:()()δδδδδααxxxxy−=−=δ线方程:×−−−=−−−=δδδδδδxxxyf联立上二式解待:xδ=yδ=∴最小回流比xyyxRdm=−−=−−=δδδ、对二甲苯和间二甲苯二组分溶液中对二甲苯的含量是(摩尔分数下同)。采用连续精馏的方法将其分离要求塔顶得到对二甲苯大于的馏分塔釜中对二甲苯小于(摩尔)混合液泡点进料操作回流比为最小回流比的倍相对挥发度为求此精馏塔所需要的理论塔板数是多少?若使用板效率为的塔板该塔需要多少块实际塔板?解:此题用图解法有困难,故用简捷法确定论塔板数。()芬斯克方程求全回流时的理论塔板数minN()lgxx)xx(lgNABwBAdBAmin−α=−lglg=−=求最小回流比Rm泡点进料时δ=题中所给对二甲苯含量(mol)即。fx∵xxyfABfABf××=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−αα=−−=∴xyyxRfffdm=−−=−−=()用吉利兰图求理论塔板数NT∵RRm=×==∴RRRm=−=−查图解:NNNmin=−NN=−N=N−求得∴N=()求实际塔板数Np∵NNPT==η∵块NNTp==η=、在连续精馏塔中已知精馏段操作线方程和δ线方程分别为:=xy(a)−=xy(b)试求:()进料热状态参数δ()原料液组成Fx()精馏段操作线方程和提馏段操作线的交点坐标和。δxδy解:()求进料状态参数δ∵xxxyf−=−δ−−δδ=∴−=−δδ=δ()求原料液组成xf∵xxxyf−=−δ−−δδ=∴xf=−δ−xf−δ=−即∴xf×−==()求精馏段操作线与δ线交点坐标和δxδy∴xx−=δδx=δx=δ∵xy×−==−=δδ∴y=δ、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液组成为(易挥发组分的摩尔分数下同)馏出液组成为物系的平均相对挥发度为回流比为最小操作回流比的倍试求以下两种进料情况下的操作回流比。()饱和液体进料()饱和蒸气进料。解:()饱和液体进料:由平衡线方程:()fffxxy−αα=()=×−×=∵=δ∴XyyxRfffdm=−−=−−=∵mRR=∴R=×=()饱和蒸气进料=δ求平衡线与δ线交点:由平衡线方程:δy()δδδδ=−αα=xxxx由δ线方程:xxxf×−−−=−δ−−δδ=δδδy=联立二式解得:=δx=δy∴xyyxRmd=−−=−−=δδδ∵RmR=∴R=×=、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率=mLE。物系的平均相对挥发度为精馏段操作线方程为。试根据离开第一层板的实验液相组成计算下一层塔板的上升蒸气组成。=xyy解:由精馏段操作线方程的斜率可保R=再由精馏段操作线截距可得xd=根据汽液相平衡关系:()**xααxy−=即**xx=得=*xE*ddml=−−=−−=xxxxx已知:∴=x