化工原理蒸馏习题

第六章作业题11000kmol/h，组成为摩尔分率，下同）0.9，泡点进料(q=1)，1.52.51）（2）（12）1．解：DxDFxF

0.9 D

0.9FxFxD

0.910000.9

400kmol/hW=F-D=1000-400=600kmol/hFx DxF

Wxw

10000.44000.9600xW

x 0.00667Wyn1

R xR1

DxR1xx

2.50.4qq1 x xqq F

yq11)xq

0.62511.50.4x y

0.90.625R D

1.22 R

1.83min

y xq

0.6250.41.83 0.9

min精馏段操作线方程y

n1

x1.831

0.647x1.831

0.318VV(R1)D2.834001132kmol/hLLqFLFRDF1.8340010001732kmol/hL Wx 1732 6000.0667y

x W x 1.53x

0.0354m1

V

V 1132

1132 m2（15分）（1）F=500kmol/，z=0.4,∴D=200kmol/h,W=F-D=300kmol/hxD=0.93,DxD/FzF=0.93(2分)由物料衡算：FzF=DxD+WxW得： xW=0.0467(2分)（2）饱和液体进料，则：q=1，xd=zF=0.4 代入相平衡方程：40.4y d 0.727d 11)xd

130.4 (2分)x y 0.930.727R D d 0.621min

y xd

0.7270.4 （2分）R/Rmin=1.2/0.621=1.932 (2分)(3)精馏段操作线方程为：R 1 1.2 0.93yn1

xR1

xR1

x2.2

0.545x2.2

0.423

(1分)已知y1=xD=0.93，则与y1成平衡的x1为：y 0.93x 1 0.7691 1)y1

430.93 (2分)y 0.545x2

0.4230.5450.7690.4230.842 (2分)摩尔分率，下同xD

0.9，塔底残液含苯不超过0.03，塔顶装10kmol/h1.3倍。系统的相对挥发度为2.5。试求：塔顶、底的产品量；塔釜中的气化量；塔顶第二块理论板上升的蒸汽组成。FDW解（1Fx Dx Wx F W

F D w 4.6kmol/xF 4.6kmol/x xD W

0.90.03DFW104.65.4kmol/h（2）q0,y x 0.5q Fx yR D qmin

y xq qx

2.5x

q q 0.5q 11)x 1(2.51)xq qxq0.286则R 0.0.1.87Vmin

min(Rmin

0.50.2861)D(1.871)5.415.5kmol/hV min

min

(1q)F

min

F15.5105.5kmol/h塔釜中的气化量：V 1.35.57.15kmol/hmin（3）塔顶上升蒸汽量VVF17.15kmol/hV(R1)D，RV117.1512.18D 5.4塔顶第一块板下降液体组成（理论板）x为：1yx1

x111)x11

2.5x11(2.51)x11

0.9x0.7831y为2x 2.18 y R x D 0.783 x 2.18 2 R11 R1 2.181 2.181如图2所示的精馏塔具有一块实际板，原料预热至泡点，由塔 Fxy1y1x11WDxDWx顶连续加入，原料组成x 0.2（摩尔分率，下同，塔顶易挥发F组成回收率为80％，且xD

0.28，系统的平均相对挥发度2.5。求该块板的气相板效率。塔釜可视为一块理论板。解：气相板效率为可根据默弗里板效率定义计算。yy即：EmV

ny*yn

n1n1式中，yn

yx

n1

y与x

满足相平衡关系，而xW

y*

成平衡的气相组成，x

可由图中虚线范围物料n 1 1 1衡算求得。求解过程如下：D x F xD

0.8 0.8 xx

DxF

0.20.5710.280.0935W 1D 10.571F x/r