第五章 蒸馏课后习题参考答案 1

1、第五章 蒸馏课后习题参考答案 4.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100 kmol/h ,组成为0.5（易挥发组分的摩尔分数，下同），若要求釜液组成不大于0.05，馏出液回收率为95% 。试求馏出液的流量和组成。 qx 解：由 D,Dn?%?95?100 Dxq2分FFn,得 hkmol/5?47.5x?0.95?100?0.0qx?.95qFDFn,n,D1分又 50q?5?0.05?qx?qx?47.xqWWn,DWDnn,F,Fn,2分得 hkmol/q?50W,n1分 因此h/50kmol?q?q?100?50?qWnn,DF,n分247.5 得95.x?0 D50

2、分2要求馏,100 kmol/h 5.在连续蒸馏塔中分离含甲醇0.45 （摩尔分数，下同）的甲醇水溶液，其流量为）（2。试求：（1）馏出液的流量；0.96 出液中甲醇的含量为，釜液中甲醇的含量为0.03 ，回流比为2.6 饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。 ）由 解：（1100q?q?q?Wn,Dn,n,F分1 4545?0.96q0.03q?100?0.xqx?q?qxW,DWDn,n,nF,FWDn,n分1 联立上述两式，解得 h/?45.16kmolh/q?54.84kmolqWn,n,D分2 （2）精馏段操作线方程960.xR2.6 D27?x?y?0.72x?0.x? nn

3、n?1n12R?1.6?12.6?R?12分提馏段操作线方程 ,hkmol/100?217.42q?2.6?45.16?q?qqq?Rq?Ln,FnF,n,nL,Dn,1分? ,hkmol/?162.61?q158?45R?1.q?162.q?q?qV,nD,nn,n,VF1分,qqx217.4254.84?0.03 Ww,n,nL,01.?y0?1.34?x?x?x? mm1mm?,qq162.58162.58分2Vnn,V, 6.-液各半，精馏段和提馏段的操作线方程分别为在连续精馏操作中，已知加料量为100 kmol/h ,其中气 y= 0.75x + 0.24 y= 1.25x - 0.

4、0125 及 试求操作回流比、原料液的组成、馏出液的流量及组成。R 解：由得750.?3R? 1R?1分x得 D96.x?024.?0 D1R?1分qx0.5xq 线方程为 FFx2?y?x?x?x? F1?5.01?5.01?q1?q分2q 线方程，得）联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线的交点为（0.505,0.61875，将其代入 可得0.56 ?0?.061875?.xx2?505FF分2 xx ）得,又提馏段操作线过（ 0125x25.?1x.0?wwww分1 求得05.x0?w由 100?q?q?qW,n,FDnn1分 56?0.5696q?0.05q?100?xq?qx?q

5、x?0.Wnn,D,DDWnn,F,F,Wn1分 联立上述两式，解得 h/44kmolq?56kmol/h?qW,n,Dn分1提馏段操作y = 0.732x + 0.263 ,7.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为。若原料液于露点下进入精馏塔中，试求原料液、馏出液和釜液的组成及y = 1.25x - 0.0187 线方程为 回流比。R 得解：由732?0.7.R?2 1R?2分x得 D980.x?240.? DR?1分2 xx 又提馏段操作线过（）得,0187.25x?0x?1.wwww分1 求得 07x?0.w分1 ，又露点下联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线

6、的交点为（0.54,0.66）66.?0y?yqF分4 在连续操作的板式精馏塔中分离苯甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻板上的液相组成分别为10.。操作条件下苯甲苯混合液的平和 0.575 ，试求三层板中较低的两层的单板效率 0.255 、0.385 EML 均相对挥发度可取作2.5。 解：由题可知， y?.385x?0.5750y?x?2550.x?n?n1n?1nn1?分2y0.575 *n35.?x?0? n?575.?02.5?(1?1)y2.5?2分nx?x0.575?0.385 nn?184.E?0 MLn*x?x0.575?0.35分2n1n?y0.385 *1n?2.x?0?

7、1n?0.385.5?1)y2.5?1?(2?2分1n?x?x0.385?0.255 1?nn70.E? 1MLn?*0.385?0xx?.2分2nn?1（易挥发组分的摩0.3511.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为 100kmol/h ,组成为，物系的平均相对挥尔分数，下同），饱和蒸汽进料，塔顶全凝器，泡点回流，馏出液流量为35 kmol/h 发度为2.5 。已知精馏段操作线方程为。y = 0.8x + 0.188 时的气相默弗里板效率。）自塔顶第1层板下降的液相组成为0.90（试求： （1）提馏段操作线方程；2 解：由精馏段操作线方程y = 0.8x + 0.188，可得

8、R 得 8.?04?R 1?R1 分x 得 D94.x?0188.?0 DR?11 分又 hkmol/?35?65?q?qq?100Dn,Fn,W,n1分 1?2.35?35?094?q?qxqx?x?1000.DFDFn,nWnW,1分 ,hkmol/?35?1404?q?q?qqRq?L,nD,nFnLn,1分? ,h/7510035?4?q1?R1?qq?q?q?q1?kmolVn,F,nnnnDV,F,分1,qqx1402.1 得 W,n,nLw,028.?01.y?x?87x?x? mmm?1m,qq7575分1Vnn,V, 94y?x.?0D1?x2.5?0.9 *19570y?.

9、? 1?1)x1?(2.5?1)1?(?0.9分11 9080.0?.188?0y?0.8x?0.188?.8?0.912分1908.?0y0.94y? 21E0.65? 1MV*908y?y0.9570.?分121（包括在常压连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知完成规定的分离任务所需的理论板层数为1212. 0.45m ,试计算该精馏塔的有效高度。再沸器），若该精馏塔的全塔效率为55%，塔板间距为 解： 111?12?1?N?N?T分3 N11 T20?N? PE0.55 分3T m.5545?8?1)?0.(Z?(N?1)?H?20TP分40.98100 kmol/h,组成为0.48，馏

10、出液组成为13.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知进料量为倍。在本题。饱和液体进料，塔顶全凝器，泡点回流。操作回流比为最小回流比的1.65（均为摩尔分数）10.48。试求：（，馏出液采出率为范围内，气液平衡方程为y = 0.6x + 0.43,气相默弗里板效率为0.5 2釜液组成；（）经过塔顶第一层实际塔板气相组成的变化。 （1）釜液组成解：xW hkmol?48/0.48?100?0q?.48?qF,Dnn分1 h48?52kmol/?qqq?100Dn,Fn,W,n分1 qx0.48?xx 解得 Dn,WWF02.x?048.?0 Wx98xq?x0.?1分 WnWFD, （2）经过塔顶第一层实际塔板气相组成的变化 y?y21 饱和液体进料： 48.x?0x?Fq1 分 718.?048?0.43.y?06?0. q1分 x?y0.98?0.718qD 1.?1?R? min0.718xy?0.48 1分qq 82.1