新精馏作业（含答案）给学生.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑新精馏作业（含答案）给学生 与课件号相对应 1.某双组分梦想物系当温度t=80℃时，PA°=106.7kPa，PB°= 40kPa，液相摩尔组成xA=0.4，试求：（提示：需先求P总） ⑴ 与此液相组成相平衡的汽相组成yA； ⑵ 相对挥发度α (1)xA=(P总-PB°)/(PA°-PB°) 0.4=(P总-40)/(106.7-40) ∴P总=66.7kPa yA=xAPA°/P总=0.4×106.7/66.7=0.64 (2)α=PA°/PB°=106.7/40=2.67 2-3（两道） 在一连续精馏塔的精馏段中，进入第n层理论板的气相组成yn+1＝0.75，从该板流出的液相组成xn＝0.66操作气液比为1.4，物系的平均相对挥发度为2.47求（1）操作回流比R及塔顶馏出液组成xD(2)离开第n层理论板的气相组成yn 连续精馏塔中分开苯/甲苯混合液，原料液的处理量为15000kg/h，其中苯的质量分数为0.46，要求馏出液中苯的回收率为97％，釜残液中甲苯的回收率不低于98％，试求（1）馏出液和釜残液的流量和组成（摩尔流量和摩尔分数） 4. 计算题 （05期末） 1 用常压精馏塔分开双组分梦想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%，塔顶产品组成xD=95%，产量D=50kmol/h，塔釜间接蒸汽加热。

回流比R=2Rmin，设全部塔板均为理论板，以上组成均为摩尔分率相对挥发度 ??3求： （1）最小回流比Rmin； （2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量； （3）塔底产品组成； （4）列出该处境下提馏段操作线方程 *(1)yF??xF3?0.5??0.75 5分 1????1?xF1?2?0.5*xD?yF*yF?xF Rmin??0.95?0.75?0.8 0.75?0.5(2)R?2Rmin?2?0.8?1.6V??R?1?D??1.6?1??50?130kmol/h 5分 V??V??q?1?F?V?130kmol/h(3) Wxw?FxF?DxD?100?0.5?50?0.95?2.5kmol/h 5分 xw?FxF?DxDFxF?DxD100?0.5?50?0.95???0.05 WF?D100?50(4) L??RD?qF?1.6?50?1?100?180kmol/h 5分 ?提馏段操作线方程为： y?WxL?1802.5x?w?x??1.38x?0.0192 V?V?13013005B计算题 （20分） 在一连续常压精馏塔中分开某梦想混合液，xD=0.94，xW=0.04。

已知此塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，塔釜间接蒸汽加热，混合液在此题条件下的相对挥发度为2，求： （1）进料组成xf； （2）最小回流比； （3）若塔底产品量W=150kmol/h 求进料量F 和塔顶产品量D （4）精馏段操作线方程提馏段操作线方程 （1）由于q线通过（xf，xf），有： 2 xf?6xf?1.5 5分 xf?0.3 （2）联立求解q线方程与相平衡关系方程，即 5分 ?y?6x?1.5? ? 2xy??1?x?得交点坐标为： xe=0.333 ye=0.498 x?ye0.94?0.498 Rmin?D??2.68 ye?xe0.498?0.333由全塔物料衡算D=60.94 F=210.94 （3） R?1.2Rmin?1.2?2.68?3.22 5分 ?精馏段操作线方程为： xR3.220.94 yn?1?xn?D?xn??0.76xn?0.22 R?1R?14.224.22 （4）联立精馏段操作线与q线方程，即 5分 ??y?0.76x?0.22 y?6x?1.5???xq?0.33 y?0.48??q得交点 ? ?提馏段操作线过点(xq 、yq)和点(xw 、xw) ?提馏段操作线方程为： yq?xWy?xW ?x?xWxq?xWy?0.040.48?0.04 ?x?0.040.33?0.04 y?1.52x?0.021 即 （06期末） 计算题（25分） 用一连续精馏塔分开苯、甲苯液体混合物，相对挥发度为2.5，塔顶设全凝器,塔底设再沸器，进料量为150 kmol/h，其中含苯 0.4(摩尔分率，下同)，泡点进料，通过取样测得塔顶馏出液中苯回收率为92.20%，塔底产品中苯的组成为0.05，实际操作回流比R=2.5，试求： ⑴ 塔顶、塔底产品流量及塔顶组成； 3 ⑵ 塔顶其次块板下降的液体浓度； ⑶ 精馏段蒸汽量和液体量； ⑷ 提馏段蒸汽量和液体量； ⑸ 因长期操作再沸器内结垢，若产品流量不变，试分析对塔顶产品质量有何影响？如何才能维持正常生产？ DxD/(FxF)=0.922 DxD=0.922×150×0.4=55.32 DxD=FxF-WxW=FxF-(F-D)xW=55.32 150×0.4-(150-D)×0.05=55.32 D=56.4kmol/h W=F-D=93.6 kmol/h xD=55.32/56.4=0.981 y1= xD=55.32/56.4=0.981 交替使用平衡与操作线关系 得X1=0.95 Y2=0.96 X2=0.91 L=RD=141.125 V’=V= (R+1)D=197.575 L’=l+qf=291.125 ⑷ 由于再沸器结垢,那么QB↓,V’↓,R↓ ∴xD↓ 若要求维持xD不变,应提高再沸器加热蒸汽的ps,实时除掉污垢 （07期末）欲用连续精馏塔分开苯-甲苯溶液。

已知xF=0.5，xD=0.9，xW=0.1(均为摩尔分率)采用回流比R=2Rmin，系统相对挥发度α=2.5饱和液体由塔中部参与，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热试求： ⑴ 采出率D/F； ⑵ 最小回流比； ⑶ 进料q线方程； ⑷ 精馏段及提馏段操作线方程； ⑸ 假定塔板均为理论塔板，求其次块塔板上升的蒸汽浓度 4 ⑴ D/F=(xW-xW)/(xD-xW)=(0.5-0.1)/(0.9-0.1)=0.5 ⑵ ∵q=1,ye=αxF/(1+(α-1)xF)=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714 Rm=(xD-ye)/(ye-xF)=(0.9-0.714)/(0.714-0.5)=0.869 R=2Rm=1.74 ⑶ ∵q=1，故q线方程为：x=xf=0.5 ⑷精馏段操作线方程: y=(R/(R+1))x+xD/(R+1)=0.635x+0.328 提馏段操作线方程: 若令F=1kmol/h, D=0.5, W=0.5 y＇=(L＇/V＇)x＇-(W/V＇)xW =(RD/F+1)/((R+1)D/F)x＇-WxW/F/((R+1)D/F) =(1.74×0.5+1)/(2.74×0.5)x'-0.5×0.1/(2.74×0.5) =1.36x＇-0.0365 ⑸ xD=y1=0.9 y1=αx1/(1+(α-1)x1) 有：x1=y1/(y1+α(1-y1))=0.9/(0.9+2.5 (1-0.9))=0.783 y2=(R/(R+1))x1+xD/(R+1)=0.635×0.783+0.328=0.825 计算题（25分） 用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分开含甲醇为0.3，流量为100kmol/h的甲醇-水混合液，泡点进料，并要求塔顶产品含甲醇为0.95，塔底产品含甲醇为0.015(以上均为摩尔分率)，已知精馏段操作线方程为：y=0.6x+0.38，操作条件下的平衡关系如下图，试求： ⑴ 塔顶及塔底的产品流量(kmol/h)； ⑵ 塔的理论板数及进料位置； 5 — 7 —。