PDF《第九章 液体精馏》

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1 ( T T C R R s P (2)冷回流时精馏段的操作线方程形式不变,即111+++=+RxxRRyDnn式中γ、CP、TS、T 分别为摩尔汽化潜热,摩尔比热,回流液的泡点及回流液入塔温度. 精馏设计型计算 12.欲设计一连续精馏塔用以分离含苯与甲苯各 50%的料液,要求馏出液中含苯 96%,残液中含苯不高于 5%

98 (以上均为 mol%) .泡点进料,选用的回流比是最小回流比的 1.2 倍,物系的相对挥发度为 2.5. 试用逐板计算法求取所需的理论板数及加料板位置. 13.设计一连续精馏塔,在常压下分离甲醇-水溶液 15kmol/h.原料含甲醇 35%,塔顶产品含甲醇 95%,釜液 含甲醇 4%(均为 mol%) .设计选用回流比为 1.5,泡点加料.间接蒸汽加热.用作图法求所需的理论板数、塔釜蒸 发量及甲醇回收率.设没有热损失,物系满足恒摩尔流假定. *14.上题改用直接饱和蒸汽加热,保持上述 xD、xw、R 不变,求理论板数、蒸汽消耗量、甲醇的回收率. 15.试用捷算法计算环氧乙烷和环氧丙烷系统的连续精馏塔理论板数. 已知:xD=0.98, xf=0.60, xw=0.05(以上均为以环氧乙烷表示的摩尔分率) .取回流比为最小回流比的 1.5 倍. 常压下系统的相对挥发度为 2.47,饱和液体进料. 16.含易挥发组分 42%(摩尔%)的双组分混合液在泡点状态下连续加入精馏塔塔顶,釜液组成保持 2%.物 系的相对挥发度为 2.5,塔顶不回流.试求: (1) 欲得塔顶产物的组成为 60%时所需的理论板数;

(2) 在设计条件下若板数不限,塔顶产物可能达到的最高浓度 xDmax. *17.今用连续精馏塔同时取得两种产品,浓度浓者取自塔顶 xD=0.9(摩尔分率,下同) ,淡者取自塔侧(液 相抽出)xD1=0.7(如图示) . 已知:xF=0.4, xw=0.1,q=1.05, R=2, 系统α=2.4, D/D1=2(摩尔比) 试求所需的理论板数. 习题

17 附图 习题

18 附图 *18.图示为两股组成不同的原料液分别预热至泡点,从塔的不同部位连续加入精馏塔内.已知:xD=0.98, xS=0.56, xf=0.35, xw=0.02(以上均为易挥发组分表示的摩尔分率) .系统的α=2.4, 较浓的原料液加入量为 0.2F, 试求: (1) 塔顶易挥发组分回收率;

(2) 为达到上述分离要求所需的最小回流比. 操作型计算 19.一精馏塔有五块理论板(包括塔釜) ,含苯 50%(mol%)的苯-甲苯混合液预热至泡点,连续加入塔的第 三块板上.采用回流比 R=3,塔顶产品的采出率 D/F=0.44.物系的相对挥发度α=2.47.求操作可得的塔顶、塔底 产品组成 xD、xw. (提示:可设 xw=0.194 作为试差初值) *20.将上题的加料口向上移动一块板,即第二块板上加料,求操作可得的 xD、xw,并与上题结果作比较. (提示:可设 xw=0.207 作试差初值) . *21.某精馏塔共有

3 块理论板,原料中易挥发组分的摩尔分率为 0.002,预热至饱和蒸汽连续送入精馏塔的 塔釜.操作时的回流比为 R=4.0, 物系的平衡关系为 y=6.4x. 求塔顶、塔底产物中的易挥发组分含量.

99 *22.如图示的精馏塔具有一块实际板及一只蒸馏釜,原料预热至泡点,由塔顶连续加入,xf=0.20(摩尔分率, 下同) ,今测得塔顶产品能回收原料液中易挥发组分的 80%,且xD=0.28,系统的相对挥发度α=2.5. 试求残液组成 xw 及该块塔板的板效率.设蒸馏釜可视为一个理论板. 习题

22 附图 *23.某两组分混合液用精馏分离,其进料浓度为 50%(摩尔%) ,泡点进料,系统的相对挥发度为 2,塔顶出 料量是进料量的 60%(摩尔%) .如果所采用的精馏塔的理论板数为无穷多块,试计算: (1)R=0.8 时,塔顶与塔底的组成各为多少? (2)R=1.5 时,试绘出表示精馏段和提馏段操作线的示意图. 间歇精馏 *24.拟将 100kmol 乙醇的水溶液于常压下进行间歇精馏.料液组成含乙醇 0.4(摩尔分率,下同) ,当釜内残 液中乙醇的含量降到 0.04 时停止操作.每批操作所花时间为