15. 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(摩尔分数，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6h。若保持馏出液的组成恒定为0.8，操作终止时回流比为最小回流比的2倍。试求：(1)理论板数；(2)蒸馏釜汽化的蒸汽量，kmol/h；(3)操作终止时釜内残液量和馏出液量。
【正确答案】解：已知：F=100kmol，x4=0.4，xW=0.04，τ=6h，xD=0.8(恒定)，操作终止时R=2Rmin。求：(1)NT；(2)V，kmol/h；(3)操作终止时D，W。
(1)由教材中乙醇-水相平衡数据作y-x图，如图所示。
当xW=0.04时，yW=0.265，故
操作终止时 R=2Rmin=2×2.38=4.76
操作线截距
由作图法得NT=7块(包括釜)。
(2)过点(0.8，0.8)任意作操作线。由所得截距
解出尺，并在此操作线上作7个阶梯，读得相应釜中浓度x。再求出
列表如下表所示。
用梯形近似的数值积分法
所以
(3)操作终止时，由物料衡算得
(1)由教材中乙醇-水相平衡数据作y-x图，如图所示。
当xW=0.04时，yW=0.265，故
操作终止时 R=2Rmin=2×2.38=4.76
操作线截距
由作图法得NT=7块(包括釜)。
(2)过点(0.8，0.8)任意作操作线。由所得截距
解出尺，并在此操作线上作7个阶梯，读得相应釜中浓度x。再求出列表如下表所示。
| R | 1.05 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 4.76 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| x | 0.4 | 0.19 | 0.11 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
12.8 | 6.72 | 6.30 | 6.53 | 7.11 | 9.96 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
所以
(3)操作终止时，由物料衡算得
【答案解析】