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1、1,1. 在連續(xù)精餾塔中,分離某二元理想溶液。進料為汽-液混合物進料,進料中氣相組成為0.428,液相組成為0.272,進料平均組成xf=0.35,假定進料中汽、液相達到平衡。要求塔頂組成為0.93(以上均為摩爾分率),料液中易揮發(fā)組分的96%進入餾出液中。取回流比為最小回流比的1.242倍。試計算:(1)塔底產(chǎn)品組成;(2)寫出精餾段方程;(3)寫出提餾段方程。,2,解題思路,3,解題過程,,4,,,5,,6,,7,8,,常壓下用連續(xù)精餾塔分離含苯44的苯一甲苯混合物。進料為泡點液體,進料流率取100kmolh為計算基準。要求餾出液中含苯不小于 94。釜液中含苯不大于8(以上均為摩爾百分率)
2、。設(shè)該物系為理想溶液相對揮發(fā)度為2.47塔頂設(shè)全凝器,泡點回流,選用的回流比為3。試計算精餾塔兩端產(chǎn)品的流率及所需的理論塔板數(shù)。 由全塔物料衡算:F=W+D Fxf=WxW+DxD 將已知值代入,可解得D41.86kmol/h, W=58.14kmol/h 精餾段操作方程為 提餾段操作方程為 泡點液體進料時q=1,故提餾段操作方程為,9,相平衡方程為 對于泡點進料, xq=xF=0.4設(shè)由塔頂開始計算,第1塊板上升汽組成 y1=xD=0.94 x1由相平衡方程求得 y2由精餾操作線方程求得 如此逐級往下計算,可得NT=9(包釜),X2=0.7532,,(相平衡方程),10,
3、精餾塔具有一塊實際板,原料預熱至泡點,由塔頂連續(xù)加入,原料組成xf=0.2(摩爾分率,下同),塔頂易揮發(fā)組分回收率為80%,且塔頂組成xD=0.28,系統(tǒng)的平均相對揮發(fā)度=2.5。 假定塔內(nèi)汽、液摩爾流率恒定,塔釜可視為一塊理論板,試求該實際板的板效率。,11,12,,13,,,,,,,,,此題復習率平衡線方程、回收率的概念、全塔物料衡算、板效率的計算等 本題的難點:如何求x1和y1*? x1可以通過對第一板進行物料衡算求得: Fx0+Dy2=Dy1+Fx1 也通過對第二板(加熱釜)進行物料衡算求: Fx1=Dy2+WxW,14,某混合物在一常壓連續(xù)精餾塔進行分離 .進料中輕
4、組分A含量為0.4(mol分率,下同)流量為100Kmol/h,要求塔頂餾出液中含A0.9,A的回收率不低于0.9.泡點進料,取回流比為最小回流比的1.5倍,塔釜間接蒸汽加熱.且知系統(tǒng)的相對揮發(fā)度為=2.5.試求 塔頂產(chǎn)品量D,塔底產(chǎn)品量W及組成XW 最小回流比 精餾段和提餾段操作線方程 操作時,若第一塊板下降的液體中含苯0.8,求該板的汽相默弗里板效率Emv,,15,解、xf=0.4,F=100kmol/h,xD=0.9,=0.9,R=1.5Rmin, =2.5,q=1 1)=DXD/Fxf=D*0.9/100*0.4=0.9 D=40 kmol/h W=F-D=100-40=60 kmol
5、/h XW=(Fxf-DXD)/W=(100*0.4-40*0.9)/60=0.0667 2)Rmin/(1+Rmin)=(XD-yq)/(XD-Xq) q=1 Xq=Xf=0.4 yq=yq/(1+(-1)xq)=0.625 Rmin=1.222 R=1.51.222=1.833,16,3)精餾操作線 y=R/(1+R)+XD/(1+R)=1.833x/2.833=0.6470 x+0.3177 提餾線操作線y=Lx/V-Wxw/V v=(1+R)D=2.833X40=113.32Kmol/h L=RD =73.32Kmol/h L=L+qF=73.32+100=173.32Kmol/h
6、 V=V=113.32Kmol/h y= 1.5293x-0.0353 4) Emv1=(y1-y2)/(y1-y2) y1=xD=0.09 y1=x1/(1+(-1)x1)=2.5x0.8/(1+1.5x0.8)=0.9091 y2=0.6470 x1+0.3177=0.8353 Emv1=87.64%,17,1.精餾操作的分離依據(jù)為_____________________________________。 精餾與蒸鎦的區(qū)別在于________________________________。 2.設(shè)計求取精餾理論板時,以過兩操作線交點的那塊板作為最佳加料板位置時,所需理論板數(shù)最少,其
7、原因是____________________。 3.精餾塔操作時,若操作從最佳位置上移二塊,則 XD_____, Xw________。(、、=、不確定) 4.精餾塔設(shè)計時,若F,xF,xD,xW,V,均為定值,現(xiàn)將進料熱狀態(tài)從q1變?yōu)閝=1,則所需理論板數(shù)將 。 5.恒沸精餾與萃取精餾主要針對 和 的物系, 采用加入第三組分的辦法,以改變原物系的 。,填空題:,18,6.在全回流下,進入第四塊理論板(板序由塔頂往下數(shù))的液相組成為0.72(mol 分率,下同),則流出第四塊理論板的液相組成為。進入第四塊理論板的汽相組成為 該物系=2. 7.精餾塔塔頂理論板上離開的汽相露點溫
8、度為t4, 離開的液相泡點溫度為t3, 塔底某理論板上汽相露點溫度為t2, 汽相泡點溫度為t1.存在以下關(guān)系:( ) A: t4t3t2=t1 B:t4t3t2t1 C: t4t3t2=t1 D: t4=t3t2=t1 E: t4=t3
9、其它設(shè)計條件不變,則所需理論塔板數(shù)將( ) A:多 B:小 C: 不變 D:無法定,19,填空題參考答案 1. 相對揮發(fā)度不同 , 回流 。 2. 返混最小,效率最高 。 3. X D, Xw。 4.Ne。 5. 恒沸物體系和相對揮發(fā)度較小 的物系, 相對揮發(fā)度。 6. x4=0.5625 , y5=0.5625 7. t4= t3