第六章蒸馏例题

第六章蒸馏例题2023/7/21例题1如图一分离某二元物系的精馏塔，塔顶冷凝方式有以下三种，（a)为全凝器，(b)（c）为分凝器。在三种冷凝方式下，塔顶第一块板上升的气体量及组成相同。试比较回流液温度t1、t2、t3，回流液浓度xL1、

xL2、

xL3，塔顶产品浓度xD1、

xD2、

xD3的大小。Vt。t1xL1xD1ay1Vt。t2xL2xD2bV/2Vt。t3xL3xD3cV/3yD3y1y1yD22023/7/22第六章蒸馏t1VLy1=xD1=xL12M22’t2xL2xD23M33’t3xL3xD3解：由图可见：2023/7/23第六章蒸馏图（c）所示过程：与图（b）所示过程相似，故有yD3=XD3，且yD3与XL3呈平衡关系。根据冷凝下来的液相量与未冷凝量的气相量之比为2：1以及杠杆原理，冷凝过程在t-x-y相图中可用线段33’表示，且线段图（b）所示过程：为分凝器，故有yD2=XD2，且yD2与XL2呈平衡关系。根据冷凝下来的液相量与未冷凝量的气相量之比为1：1以及杠杆原理，冷凝过程在t-x-y相图中可用线段22’表示，且线段22被线段VL等分,即解：图（a）所示过程：为全凝器，故有y1=XD1=XL1,其冷凝过程在t-x-y相图中可用VL表示。2023/7/24第六章蒸馏例题2：在一两组分连续精馏塔中，进入精馏段中某层理论板n的气相组成yn+1为0.75，从该板流出的液相组成xn为0.65（均为摩尔分数），塔内气液比V/L=2，物系的相对挥发度α为2.5。试求：（1）从该板上升的蒸汽组成yn；（2）流入该板的液相组成xn-1；（3）回流比R.2023/7/25第六章蒸馏解：（1）yn与xn符合相平衡关系，即

（2）求回流比R:

（3）由精馏段操作线方程得：∴R=12023/7/26第六章蒸馏解得xD=0.85解得xn-1=0.7962023/7/27第六章蒸馏在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合物，原料中含苯0.44（摩尔分数），进料量为100kmol/h，操作条件下的平均相对挥发度为2.5，精馏段操作线方程为y=0.71x+0.278，提馏段操作线方程为。试求：（1）塔顶馏出液组成xD和塔釜残液组成xw。（2）q线方程，并说明进料热状况；（3）提馏段气、液相负荷（流量）（kmol/h）例题32023/7/28第六章蒸馏例题4：在一连续精馏塔内分离某两组分理想溶液。已知进料组成为0.5（摩尔分数，下同），釜残液组成为0.05；塔顶采用全凝器，操作回流比为最小回流比的1.777倍；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.303；精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275。试求：（1）塔顶产品的馏出率；（2）进料热状况参数q。2023/7/29第六章蒸馏先求胆馏出木液组榆成xD：由精搏馏段弱方程拦可知枯：解：（1）塔订顶易减挥发盏组分唉的馏焦出率R=饼2.决57涛1xD=0职.9抓82再求考馏出躬率的D/吼F：由物躬料衡教算可长知：20买23蔽/6言/2膛610第六摇章浩蒸馏（2）进践料热获状况韵参数q由题裙给的汽条件R=涉1.固77妄7Rmi所n，可睡得Rmi奔n=R弹/1屈.7密77弯=1胁.4满4xq=0族.5极=xF因xq==魂xF，故季可知后进料虚为饱钞和液鹊体进伪料，求即q=浴120炼23碎/6砌/2寻611第六测章属蒸馏（20夹01石大校）在险一连牛续常晓压精律馏塔脂中分能离某趴混合网液，越要求xD=0评.9权4，xW=0专.0潜4。已胁知此盘塔进渔料q线方杨程为y=思6x炕-1昌.5，采肉用回为流比桑为最典小回坡流比识的1.聪2倍，吼混合馋液在址本题欠条件脏下的径相对辫挥发谋度为2。求溪：⑴精爸馏段搅操作竹线方肯程；⑵若乏塔底爱产品联量W=情15附0k肥mo戒l/秧h，求恩进料千量F和塔预顶产火品量D；⑶提鼠馏段革操作链线方略程。例题520仆23痕/6颈/2秆612第六程章拆蒸馏解：撇⑴解喜方程忠组：精馏枯段操引作线景方程用为：20轿23裂/6弯/2娱613第六栏章馆蒸馏⑵又物平视：⑶20腐23慨/6串/2激614第六钻章壳蒸馏例题6：操作堆中的狱精馏普塔，身将加盐料口束由原浩来的役最佳习位置罢进料事向下薯移动改几块遭塔板赖，其善余操宋作条侍件不阅变（涉包括F、xF、q、D、R)，此帮时塔追顶产滴品浓拦度xD、塔掘底产快品浓要度xw将如商何变伙化？解释嗓：向下谋移动蛛几块皮塔板咐，由扰原来堆的最邻佳位鱼置进扯料变识成了茄非最盏佳位砍置进子料。蕉根据朽最佳奖进料愁位置寇的性脾质可老知：在相奶同的F、xF、q、D、R条件评下，检要达添到同拖样的蛙分离涛要求xD、xw，非境最佳冈位置脸进料楚时需帅更多亏的理封论板淹，也践就是凉说，另同样羞的理诉论板陈不可仗能达倒到原币来的刮分离特要求凭。加杨料口纹由原富来的众最佳的位置佩进料剪向下览移动副几块倚塔板塌后xD↓。xw的变务化：微由物曾料衡妇算式FxF=D灯xD+W尤xw可知沃，当F、xF、D不变滑时，饱若xD↓，则xw↑。20冒23显/6深/2讽615第六卡章脱蒸馏例题7在一统具有N块理佩论板徐的精谅馏塔少中分任离苯-甲苯客混合搬液。符进料脏量F=绑10矩0k炸mo逮l/坛h，进痛料中谁苯的种摩尔诞分率粉为0.戚45，泡宏点进符料，搞加料百板为纽奉第四广块理第论板暂（从偶上往堡下数浑），糠塔釜唇上升片蒸汽穿量为14斯0k骆mo饼l/腔h，回休流比昼为2.努11。已伙测得内塔顶芒馏出邮液中窄苯的搭摩尔岛分率欺为0.民90钱1。试须求：（1）精惑馏段颤、提伯馏段桥的操方作线驾方程杂；（2）离喊开第1—拐4块理诞论板乐的苯袋的液稼相组婆成；（3）此宾时加舍料位枯置是碧否合脱适？（4）若齿位置却进料涛向下技移动奴一块猪理论假板，仪其余爸操作鞋条件挺不变溉，则连塔顶垒产品由浓度xD将如快何变铲化？（已梯知苯-甲苯隐体系驰的相滩对挥驰发度益为2.册47。）20崭23恳/6李/2雨616第六痒章腔蒸馏解：（1）精血馏段精操作顾线方晌程为懒：提馏歇段操霸作线贵方程吹为：20闹23冲/6享/2戏617第六摸章控蒸馏（2）第4块板械加料幕，因魔此求y2、y3、y4用精拿馏段摄操作辩线方娱程，灭求y5才用胸提馏头段操袋作线亿方程.平衡印线方吨程为20伏23替/6卷/2焰618第六井章尘蒸馏（3）由肺于q=盲1，因喜此进订料线葱与精孙馏段岁操作灾线的拳交点d的横锋坐标xd=xF=0膀.4县5.因为x3=0片.5殿26贡4，x4=0图.4诊25吐7，所色以x4<xd<x3。从黎而第4块板缘瑞为加损料板魂位置朋，合由适。（4）偏胳离最车佳加教料位芽置，量而F、xF、q、V’、R不变饺，使搂全塔摧分离援能力尺下降治，即xD↓，xW↑。20粪23赶/6获/2偶619第六意章僚蒸馏例题8（00石大佩）在连薄续操过作的仙精馏栏塔中畜分离冒苯—甲苯阵溶液岭。塔生釜采脊用间息接蒸丽汽加赞热，筛塔顶峡为全故凝器贱，泡醋点回砍流。吩饱和攀蒸汽念进料熄，其聪中含谈苯0.园35（摩址尔分法率，产下同精），月流量咬为10翼0k拢mo含l/丸h。塔副顶馏欣出液城量为40恶k茅mo刺l/攻h.系统菌的相间对挥努发度尼为2.喷5,且知芬精馏练段操监作线隆方程塌为y=娱0.辫8x帅+0岂.1嫂6。试午求：（1）提鼓馏段镇操作做线方承程；（2）若方塔顶臂第一建块板把下降满的液简体中结含苯0.饲70至,求该日板以侄气相嚼组成赴表示橡的板联效率EMV；（3）若毛塔釜幼停止债供应裕蒸汽喇，保吸持回惜流比艳不变滨，当奥塔板坊数无宇限多精时，蓄塔底你残液葱的浓委度为袜多少剑？20东23辈/6环/2晚620第六晒章懂蒸馏解（1）D=强40党km兰ol裁/h刺,无W擦=F剧-D妥=6貌0k群mo败l/筑h有R=资4怪xD=0钟.8L=末RD抬=1客60枕km社ol翻/hV=嫩(R亡+1蹈)D包=2征00醋km效ol厨/hL’邀=L竹=1司60跑km古ol鱼/hV’况=V帮-（1-跌q）F=拜20佣0-温10刑0=执10漠0k妖mo秀l/袭h20芦23饥/6劝/2忘621第六蒙章隔蒸馏（2）x1=0馒.7哈y2=0安.8谅×0遥.7类+0劝.1旁6=荒0.颗72y1=xD=0温.820叠23这/6岂/2纷622第六毫章摸蒸馏（3）塔刺釜停最止供买应蒸离汽，逢塔板遗数无白穷多肚、R=哀4不变顷时，V’攻=0脂,宣V’联=V脆-（1-疗q）F=姻0→V=捡F=岛(R扑+1精)D故有5D巷=1响00指D=躬20庄km园ol雁/h裂W=王80幕km途ol委/h塔釜毯停止满供应坛蒸汽,则只御有精咽馏段列，无中提馏诊段，羽又因初塔板直数无众穷多节，故拔必有面恒浓雾区，咐恒浓柱区可汪能出泻现在劳的部亏位有僚两处坝：一连是进腿料处丛，二怕是塔填顶。若在铃进料悬处，yq=xF=0咏.3羞5，代入寨精馏熔段操纸作线卷方程塌：y=绝0.肉8x樱+0鼻.4库xD得xD=1意.0栽42吵>1浅,不可讽能。仰故恒葬浓点浓不可先能在臂进料平处。故恒滩浓点构在塔君顶，券则xD=1，由额物料趣衡算岛得Xq着=0林.1绸7720加23早/6陕/2喜623第六税章岔蒸馏例题9（02石大欲）用一糖连续拔精馏闻塔分菌离苯—甲苯奖混合咳液。公进料骑为含贺苯0.蹄4(质量鸭分率喉，下顺同)的饱绩和液允体，停质量隆流率肥为10吵00四kg怒/h。要矩求苯首在塔请顶产静品中储轻组台分的鬼回收证率为98火%，塔醋底产蹈品中趋含苯纹不超在过0.斧02。若笨塔顶椅采用强全凝能器，笨饱和挂液体惜回流维，回耻流比陈取为撞最小删回流卧比的1.鱼25倍，肌塔底捞采用顺再沸证器。励全塔室操作敲条件稠下，粒苯对咱甲苯娃的平恳均相刃对挥评发度桑为2.测46，塔躺板的甲液相遍莫弗舞里(M伤ur菌ph吐re机e)板效期率为70薪%,并假强设塔陵内恒冰摩尔漂溢流辩和恒碌摩尔滴汽化固成立寒。试当求：(1痰)从塔萝顶数幅起第象二块恋板上泰汽、诞液相阻的摩才尔流升率各厚为多烤少？(2它)从塔伸顶数公起第近二块挂实际拆板上睡升气均相的裕组成摧为多向少？20帜23冠/6稳/2劈燕624第六锣章弊蒸馏解：(1娱)题中阴浓度企均以李苯的嗽摩尔所分率临表示第，流盆量以km裂ol光/h表示20概23灭/6恋/2杠625第六扬章可蒸馏20饮23臂/6警/2碑626第六申章魂蒸馏R=捉1.答25耽×1倒.2阿=1吊.5（2）从毕塔顶激数起柏第二怀块实摧际板逆上升饿气相体的组扮成20午23栋/6贩/2盼627第六扮章寺蒸馏20汽23轧/6筋/2绿628第六胶章肤蒸馏例题10（天追大03年考求研试郑题）某制语药厂渡用板行式精脸馏塔听回收盼含量框为75洽%（摩希尔分迅数，迹下同页）的杆废丙筋酮液藏媒。蛮该精有馏塔横共有参实际肌塔板员数28层，挑塔顶恶采用忠全凝言器，凑泡点咐回流吗；塔半底采毙用再粥沸器淡间接专加热均。因乏在常忌压下惯操作笼，该聚分离译物可愚视为喘二元生理想吩物系橡，其封相对原挥发震度为1.贞8。现腥场测完得一化组数败据为即如下文：馏出践液中厕丙酮烘的含圆量96耍%釜残籍液中虚丙酮布的含礼量5%精馏耳段液拳相负瓜荷40欢km倚ol犯/h精馏贿段气铁相负很荷60除km挨ol姐/h提馏桑段液缓相负迎荷66列km围ol套/h提馏总段气剃相负珍荷60的km住ol语/h试根攀据以观上数虎据核张算：（1）丙表酮的柄回收嚼率；（2）操转作回区流比肝与最逐小回恩流比行的比最值；（3）该指板式毙塔的上理论愧塔板诞数。提示筐：吉获利兰晃图中太的曲丑线可钓用下怕式表沈示：Y=求0.鼓54灿58津-0锻.5经91策4X享+0洽.0勺02膀7/裕X其中乳：X=哗(R良-Rmi双n)/岭(R观+1奥),摧Y授=(河N-饰Nmi副n)/摔(N漏+2剖)20蔬23局/6慰/2党629第六刘章选蒸馏解（1）丙源酮的摔回收昏率η：D=辰V-冠L=达60丘-4疏0=伏20嘉km搂ol搁/hW=唐L’芒-V晴’=险66蔽-6谁0=谁6k疫mo炉l/虚h又XD=0君.9螺6击xF=0烦.7什5F=坟D+手W=挨20装+6茅=2佛6k读mo告l/汉h（2）R/祖Rmi逐n:R=剖L/特D=禁40科/2萌0=妇220免23职/6所/2讽630第六京章拒蒸馏V=此V’啦=6设0k摊mo杯lhq=警1Xq=xF=0设.7穗5代入谦得饺：代入紧得凡：20君23瞎/6板/2调631第六条章轿蒸馏（3）板识式塔厘的理奥论塔行板数X=萄(R壶-R管mi棕n)视/(涛R+萝1)往=（2-烤1.慨23哗9）/（2+沈1）=0加.2峡53桐7Y=割(N姓-Nmi秩n)/库(N微+2肃)Y=涌0.彼54摸58蚀-0深.5繁91这4X属+0蜻.0洪02旁7/诱X=拍0.毫40赠64=(街N-籍9.介41顺6)价/(扬N+研2)绞=0启.4酸06犯4N=贡17江.2庙320顾23和/6蔑/2易632第六僵章锣蒸馏例题11某A、B混合泛液用播连续洽精馏饶塔加祝以分陕离。贯已知度混合愿物中论含A为0.辨5，进绪料量稀为10栗00停km握ol溪/h，要政求塔霉顶产诵品中A的浓榜度不拣低于0.陵9，塔徐釜浓辆度不版大于0.悦1（以捉上均昌为摩板尔分妇数）暑，泡库点进页料，桌塔顶次采用也全凝杏器，饼泡点育回流对；塔眼底采误用再锅沸器客间接执加热煮。回烘流比围为3.（1）写丙出塔睁的操极作线乳方程脊；（2）若而要求些塔顶债采出摸量为58挨0k寨mo达l/券h，能果否得钢到合拉格产泊品？县为什谨么?（3）假趴定精督馏塔积具有印无穷轮多理累论塔镇板，巷塔顶哗采出驰量为25湾0k骂mo萌l/佩h，此兰时塔筒底产产品xW能否孩等于蜘零？长为什影么？20烧23肆/6孕/2内633第六师章颜蒸馏解：（1）略（2）若要稻求塔岔顶采谨出量惑为58季0k躲mo采l/瓣h，当速料液死中的铃轻组换分全且部进骨入塔家顶产僻品时真，塔址顶产昂品所粗能达备到的谎最大耐浓度搏为xD=F乓xF/D座=1付00蛇0*外0.女5/轻58济0=绸0.哈86词<0气.9故不沿能得润到合鸣格产网品。（3）因恐假定穴精馏强塔具宁有无予穷多寄理论克塔板胳，故胀可假档定塔磨顶产凭品组置成xD=1鸭.0，因味塔顶染采出共量为D=说25裹0k锡mo罢l/肿h，故虽塔顶费轻组粗分的柏采出音量为DxD=2缓50何km话ol忽/h建,而进妻料中盼含的催轻组孕分FxF=2损50枪km邮ol妇/h萄,除去蛛塔顶勾带出换去的税那部杯分外献，其形余的趴服从踪蝶物料勉衡算剧而进遗入塔平底釜潜液中加，故xW不可再能为议零，平其值昆为xW=（50饰0-雨25蹄0）/（10虑00忙-2绘50）=0榨.3征33餐.20艘23类/6沸/2脱634第六钢章学蒸馏如图秘为一庸塔板得的负既荷性沙能图勺，OP为操乘作线逐，P为操凑作点焰。请桐指出：（1）图中搭各条站线的绞名称晨。（2）在肃指定浪的回紧流比怖下，酬塔的匙操作傅上下呈限各备有什遥么因稍素决哭定？科操作怎弹性轻？（3）如毁果设辅计的友操作涨点位踪蝶于图米中的P点，概试说送明产凉生这哥种情轰况的膏原因傅及改弹进此扰设计争的方盼法。例题11oAB20面23馆/6剑/2渔635第六喘章鬼蒸馏答：（1）图而中各乱线为傻：1-液相黑负荷宣下限腊线；2-泄漏舒线；3-液相巾负荷戒上限敲线；4-液泛继（淹尚塔）鉴线；5-过量瞎雾沫狼夹带库线；6-操作栗线。（2）操汤作线敌与图暖中的戒曲线2、4相交哭，说担明气甘相负积荷上纯限由微液泛炊线控回制，段气相舍负荷宏下限庭由泄材漏线觉控制亏。操作段弹性=VA/VB（3）操士作点P不在秆适宜勤操作揪区内谋，主傍要原旧因是计存在欣过量纺雾沫均夹带煤及降起液管锋中清膨液层膊高度自过高足。可询通过阴适当华增大营板间秆距、六增大扣塔径议、增锻大塔录板开愈孔率饥等方娱法加道以改想进。20初23悦/6择/2获636第六猾章焰蒸馏雾沫麦夹带彩是指__矮__该__的现纽奉象。首正常熊操作哄的板郑式塔被，雾菠沫夹墓带量敲应控水制为__甜__盗__亦kg液/k午g干气袍。影器响雾贵沫夹投带的王主要访因素夹是__叠__翅__士__浓_。气体坐通过勉塔板怒上的误液层效后，私将部考分较唉小的丛液滴多夹带袋至上准层塔竟板的券现象扇；0.香1；板警间距柜、空耐塔气尸速、英气液垄相的谦物性己等（谅答出皂两个亏因素扩即可剖）。例题1220逝23萄/6钥/2爬637第六灭章没蒸馏练习1、操远作中窃的精应馏塔邀，若捉保持F、xF、q、R不变止，减苦小W，则L/拴V(派)，L’（储）青。（03年天冒大）2、用龄某精艇馏塔缎分离塌两组调分溶贡液，榜规定哈产品道组成xD、xW。当寇进料土组成摘为xF1时，朝相应丽的回矿流比芒为R1；当习进料肝组成裂为xF2时，功相应东的回倒流比默为R2。若xF1〈xF2，进萍料热逆状况岁不变精，则R1（边）R2。3、精雁馏塔辰的操签作中旁，若F、xF、q、D、加尖料板拒位置妙、V不变,而使卸操作击压力城增加洪，则xD（咽）行，xW（绘）。4、某亦精馏救塔设兽计时桑，将仆塔釜圣由间尸接蒸晓汽加崖热→谈直接醋蒸气蜓加热剂，而F、xF、D/丑F、q、R、xD不变建，则W/摩F(企)袜,喝xW（纹）半，提俯馏段疑操作榜线斜房诚率（仪）帖，NT(载).减小脉、增她加〉不变卷、增班加增加千、减光小、徒不变们、增彻多20懂23鹊/6践/2尿638第六怨章劈燕蒸馏5、精浴馏塔搭的操净作中赞，若F、xF、q、D保持惊不变联，增敌加回蔽流比霜，则xD（租）烈，xW（廉），V(铺)睬,L滴/V简(胸)。6、某办连续虹精馏运塔，所若精崭馏段动操作剥线方瞒程的禽截距掠等于膝零，岩则回角流比做等于爹（血）卸，馏该出液杠流量狭等于宪（炼）终，操酸作线诞方程码（稠）。7、某医两组短份物春系，毁相对智挥发站度α=3，在饥全回录流条疫件下舅进行精馏操作蛮，对吹第n、n+脖1两层双理论悔板（奸从塔龄顶往乔下计魄），卖若已拿知yn=0湾.4，则yn+轻1=（意）疾。全夜回流筑操作跌通常糊适用另于（钱）归或（评）。8、在某精弯馏塔佣中，心分离旅物系旨相对者挥发刑度α=2亿.5的两稀组份锡溶液梨，操侵作回娇流比脊条件祥为3，若虎测得尾第2、3层塔盈板（俯