若原料液组成和热状况, 分离要求, 回流比及气液平衡关系都与习题 9 相同,但回流温度为 20℃,试求所需理论板层数。已知回流液的泡殿温度为 83℃,平均汽化热为3.2 x104kJ/kmol ,平均比热为140 kJ/(kmol • C)
若原料液组成和热状况, 分离要求, 回流比及气液平衡关系都与习题 9 相同,
但回流温度为 20℃,试求所需理论板层数。已知回流液的泡殿温度为 83℃,平
均汽化热为3.2 x104kJ/kmol ,平均比热为140 kJ/(kmol • C)
题目解答
答案
解:回流温度改为 20℃,低于泡点温度,为冷液体进料。即改变了 q 的值
精馏段 不受 q 影响,板层数依然是 3 块
提储段 由于q的影响,使得L'/ (L-W)和W/ (L-W)发生了变化
q = (Q1+Q2) / Q2 = 1 + (Q1/Q2)
Q= CpAT = 140 x (83-20) = 8820 kJ/kmol
Q= 3.2 X104kJ/kmol
4
q = 1 + 8820/(3.2 X 10 )= 1.2756
L'/ (L'-W) =[V + W - F(1-q)]/[V - F(1-q)]
=[3D+W- F(1-q)]/[3D- F(1-q)] v D = W, F = 2D 得
L'/ (L'-W) = (1+q)/(0.5+q)= 1.2815
W/(L'-W) = D/[3D- F(1-q)]= 1/ (1+2q) = 0.2815
•••提储段操作线方程为y = 1.2815x - 0.02815
x1'= x4 = 0.4353 代入操作线方程得 y2' = 0.5297 再由平衡关系式得到
x2'= 0.3141 依次计算 y3' = 0.3743
x3'= 0.1956 y 4' = 0.2225
x4'= 0.1042 y 5' = 0.1054
'
x5 = 0.0457
x 5' < x W= 0.1< x 4'
•••提储段板层数为4
理论板层数为 3 + 4 + 1 = 8 块(包括再沸器)