问答题
某混合物在一常压连续精馏塔中进行分离。进料中易挥发组分A含量为0.4(摩尔分率,下同)流量为100kmol/h,要求塔顶馏出液中含A为0.9,A的回收率不低于0.9。泡点进料,取回流比为最小回流比的1.5倍,塔釜间接蒸汽加热,且知系统的相对挥发度为α=2.5。试求:
问答题
塔顶产品量D,塔底产品量W及组成xW;
【正确答案】求D,W,xW。
由[*]得:
[*]
所以D=40(kmol/h)
W=F-D=100-40=60(kmol/h)
[*]
【答案解析】
问答题
最小回流比;
【正确答案】求Rmin。
[*]
其中,xD=0.9,泡点进料,q=1,
则xq=xF=0.4,
[*]
所以 [*]
R=1.5Rmin=1.5×1.222=1.833
【答案解析】
问答题
精馏段和提馏段操作线方程;
【正确答案】操作线方程。
精馏段操作线方程
[*]
提馏段操作线方程
[*]
其中:
L'=L+qF=RD+qF=1.833×40+1×100=173.3(kmol/h)
所以[*]
【答案解析】
问答题
操作时,若第一块板下降的液体中含A为0.82,求该板的气相默弗里板效率EMv,1。
【正确答案】求EMV,1。
[*]
其中,y1=xD=0.9
y2=0.6470x1+0.3177=0.647×0.82+0.3177=0.8482
[*]
所以 [*]
【答案解析】
问答题
某连续精馏塔,泡点进料,已知操作线方程如下:
精馏段:y=0.8x+0.172
提馏段:y=1.3x-0.018
求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
【正确答案】泡点进料,q=1。
(1)求回流比R。
由[*]
求取其他值有不同方法。
方法1 结合x—y图的作图法:
[*]
①进料组成xF。
两操作线交点的横坐标即是:
y=0.8xF+0.172;y=1.3xF-0.018
两式联立,解得:xF=0.38。
②馏出液的组成xD。
精馏段操作线方程与对角线方程联立:
y=0.8xD+0.172;y=xD
两式联立,解得:xD=0.86
③釜液的组成xW。
提馏段操作线方程与对角线方程联立:
y=0.8xW+0.172;y=xW
两式联立,解得:xW=0.06
方法2 由方程直接求解。
求xD。
由 [*]
(2)求xW。
由[*]
[*]
(3)求xF。
由[*] (1)
由[*] (2)
因为 L'=L+qF=RD+qF=4D+F=4D+(D+W)=5D+W=13W/3
所以 [*]
将其代入式(1),得:
[*]
所以 [*]
将其代入式(2),得:
xF=0.4×0.86+0.6×0.06=0.38
【答案解析】