题目
有某液体混合物,轻组分含量0.5,流量1000 , (kmol/h),在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出液中含苯0.95(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为最小回流比的1.5倍,已知相对挥发度alpha=3。试求:(1) 塔顶产品量D;塔底残液量W及组成x_W;(2) 精馏段操作线方程;(3) 提馏段操作线方程。
有某液体混合物,轻组分含量0.5,流量$1000 \, \text{kmol/h}$,在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出液中含苯0.95(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为最小回流比的1.5倍,已知相对挥发度$\alpha=3$。试求: (1) 塔顶产品量$D$;塔底残液量$W$及组成$x_W$; (2) 精馏段操作线方程; (3) 提馏段操作线方程。
题目解答
答案
1. 根据苯的回收率 $ \eta \geq 90\% $,得 $ D = 473.68 \, \text{kmol/h} $,$ W = 526.32 \, \text{kmol/h} $,$ x_W = \frac{50}{526.32} \approx 0.095 $。
2. 最小回流比 $ R_{\min} = 0.8 $,实际回流比 $ R = 1.2 $。
精馏段操作线方程为:
\[
y = 0.5455 x + 0.4318
\]
3. 提馏段操作线方程为:
\[
y = 1.505 x - 0.048
\]
最终结果:
- $ D = 473.68 \, \text{kmol/h} $
- $ W = 526.32 \, \text{kmol/h} $
- $ x_W \approx 0.095 $
- 精馏段:$ y = 0.5455 x + 0.4318 $
- 提馏段:$ y = 1.505 x - 0.048 $