化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解.docx

《化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解.docx（15页珍藏版）》请在第壹文秘上搜索。

1、第9精慎典型例题例1.逐板法求理论板的基本思想有一常压连续操作的精播塔用来分别第-甲素混合液，塔顶设有一平衡分凝器，自塔顶选出的蒸汽经分凝器后，液相摩尔数为汽相摩尔数的二倍，所得液相全部在泡点卜.回流于塔，所得汽相经全瞅器冷凝后作为产品。已知产品中含苯0.95（摩尔分率），苯对甲苯的相对挥发度可取为2.5o试计算从塔顶向下数其次块理论板的上升蒸汽组成.解:25X”1+1.5x00.952.5-1.5x0.950.884R=1.D=2精情段方程.V川=+0.95/3,y,-0.884+0.95/3-0.9053-0.793j1.0.9052.5-1.5J1-2.5-1.5x0.905y,=-X0

2、.793+0.95/3=0.84523例2,板数较少塔的操作型计算50450.8455拟用一3块理论板的（含塔釜）的精懒塔分别含笨50%（摩尔分率，下同）的紫-筑米混合物。处理量F=100KmOuh.要求D=45KmoHi且xd84%,若精储条件为：回流比R=I，泡点进料，加科位置在其次块理论板，-4.10,问能否完成上述分别任务？解：W=55kmo1.=0.22精储段操作线方程:y.=0.5xn+O.42提值段的操作线方程:RI)+qFWx,(R+1.)D-(1.-q)F-(+1)D-(1-)F聘相关数据代入得提情段悚作线方程：j-1.61.x-0.134逐板计算：y1.=1=O.84y1.

3、03MM=7-j-=0.56-(-1.)y1.4.1-3.Ix0.84y=0.5X0.56+0.42=0.70.V5=1.61x0.36-0.134=0.570.704.1-3.10.70.360.574.1-3.1x0.57三0.240.22所以不他完成任务.例3,一块板的塔计算在一块理论板和再沸淞组成的精馅塔中，对苯一甲苯混合物进行分别.已知。=2,5.F=K)OKmOIh,f=0.15(摩尔分率,下同)，饱和液体加料在第一块板上,分别要求为xt.-0.25.x,-0.06。试求:(1)塔顶，塔底的产量D,W(2)回流比R解：F=D+*(1)Fxf=Dx0+fx.联立(1)(2)得D=47

4、kmo1.hW=53kmo1.hDXf-X.0.15-0.06.=-=0.47Fx1.,-xm0.25-0.06(2K=y.=-1.+(a-1.1V10.25,CX1=1.r=0.12-(-1.)y1.2.5-1.50.25axu2.5X().(6,yu.=7s-r=0.14I+(af-1.).vM1+1.50.06在再沸器上升汽桶组成y.与塔板下降液相组成x之间符合操作线关系：RD+qFW,J.(+1.)D-(I-)FX(+I)D-(1-0F47f10053x0.06八-47(/?+I)孙47(/?+1)解上式得到：R=2.38例击板效率的计算某精懒塔具有一块实际板和一只蒸饲釜(可视为一块理

5、论板)。原料预热到泡点，由塔顶连续加入，F=100Kmoh,x,=0.2(摩尔分率，卜同)。泡点回流,回流比R=2.0系统相对挥发度=2.5.今测得塔顶慵出fitD=57.2Kmo1.h.且xt1.=0.28,试求：(1)塔底出料量M及浓度X.该塔板的莫弗里效率EK和1.解：”型包卫=0.0941-0.572V=-250094-0.2061.+(-1.)xw1+1.5x0.0941.=1.+F=RD+F=257.2+100=214.4kmo1.hY=(R+1)D=3X57.2=171.6kno1/hW.方25023x1.-(jw+0.023)/1.25.(0.206+0.023)/1.25-0

6、.18=25x0.18.(us1+15x0.182.5-1.5x0.280.28-0.130.28=0.13例5平衡蒸馆和倚洁蒸馆在常压下聘组成为0.6(易挥发组分的摩尔分率)的某志向二元混合物分别进行平衡蒸窗和简洁蒸储，若规定汽化率为1/3,试计算：(1)平衡蒸储的汽液相组成:(2)简洁蒸储的易挥发组分平均组成及收率。假设在操作范围内汽液平衡关系为：J046r+0549.解：(1)平衡蒸储依题意，液化率为及j三046+0549联立以上两式，求得平衡的汽液相组成分别为XS烦5八07830(2)简洁蒸储依题意，得D=3FW=2/39由岁j7尸=J6&=IJ054S-OMrj23PJr,05-0J

7、4x03409-O0.6解得，2=0琬慵出液的平均组成为即2?Pj三1.-(1.-a)s06*-(06-0t-：408操作线斜率为00245过点旭丽小）作斜率为4.08的直线交q线F点&联点C即为操作纵自点d起先在平衡线与操作线之间绘阶梯，至跨过点C为止，需理论板层数为4.6。图解过程（略）。分析：求解本题的关键是驾驭提储塔、干脆蒸汽加热的物料衡算关系.例9在常压精馄塔内分别某两组分志向溶液。已知进料量为100knK1.h,进料组成为05（摩尔分率，下同），储出液组成为0.98,进料为泡点进料：塔顶采纳全凝器，泡点回流，操作PI流比为最小网流比的1.8倍.在本题范围内，汽液平衡方程为：J-58

8、r+043,汽相默弗里板效率为0.5。若要求轻组分收率为98%,试计算:(1)釜残液组成:(2)精锚段操作线方程:(3)从塔顶向下第一U实际板下降的液相组成.解:（1）由题给条件三磬X1.oO%=98%由全塔物料衡算方程:F=D*JFf=DrQ。泌CWr.1.1.x,JOO95-5005Wn(W联立得WP-D100-50（2）先计算由泡点进料。5由气液平衡方程j,-058r,+043-05805+043-072=1.8ite=1811=2128精储段操作线方程为A*1.R】2128*12I2S*1j-068x+0313(3)由汽相默弗里板效率定义，第一层实际板的汽相默弗里板效率为塔顶为全凝器力=XD=O98由气液平衡方程，得7,OSxt*043(2)由精储段操作线方程，得3=01*031.3(3)将(2)、(3)式代入(1)式，得0贝一(068*1*0.313)(pxj043)-(068x1.*0313)0解得，1=0蜗分析：求解本题的关键是娴熟运用操作线方程、汽液平衡方程和板效率定义式进行有关计算。