某理想混合液用常压精馏塔进行分离。进料组成含%,含%(摩尔百分数,下同),饱和液体进料,塔顶为全凝器,塔釜为间接蒸气加热。要求塔顶产品为含A95%,塔釜为含B95%,此物系的相对挥发度为,回流比为。试用(1)逐板计算法,(2)图解法分别求出所需的理论板层数及进料板位置。

解:(1)逐板计算法

由于塔顶为全凝器,所以 y1=xD=

由相平衡方程式及精馏段操作线方程式:

由上两式交替计算至 x3= < xF

所以第三层为进料板。

因为泡点进料 q=1 ,故提馏段操作线方程:

又因为

所以

由相平衡方程式与上述提馏段操作线方程式交替计算至 x10=< xW

所以理论板层数NT=10-1=9层(不包括塔釜)。

计算结果如下表

(2)图解法

由在图中做精馏段操作线,因为q=1,故q线为一垂直线并与精馏段操作线相交,交点与(,)点连接,得到提馏段操作线。然后在操作线与平衡线之间绘阶梯,如该题附图所示,得到N=10-1=9层(不包括塔釜),第三块为进料板。

两种方法结果一致。