题目
在一常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。已知原料液中含苯0.4（摩尔分率，下同），要求塔顶产品组成含苯0.90，塔釜残液组成含苯0.1，操作回流比为3.5，试绘出下列进料状况下的精馏段、提馏段操作线方程。 （1）q=1.2； （2）气液混合进料，汽化率为0.5； （3）饱和蒸汽进料。
在一常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。已知原料液中含苯0.4（摩尔分率，下同），要求塔顶产品组成含苯0.90，塔釜残液组成含苯0.1，操作回流比为3.5，试绘出下列进料状况下的精馏段、提馏段操作线方程。 （1）q=1.2； （2）气液混合进料，汽化率为0.5； （3）饱和蒸汽进料。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定精馏段操作线方程
精馏段操作线方程为：$y = \dfrac{R}{R+1}x + \dfrac{x_D}{R+1}$，其中$R$为回流比，$x_D$为塔顶产品组成。
步骤 2：确定提馏段操作线方程
提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{L'}{L'+V'}x + \dfrac{V'x_W}{L'+V'}$，其中$L'$为提馏段上升蒸汽流量，$V'$为提馏段下降液体流量，$x_W$为塔釜残液组成。
步骤 3：确定不同进料状况下的提馏段操作线方程
（1）q=1.2时，提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{q}{q-1}x - \dfrac{x_F}{q-1}$，其中$q$为进料热状态参数，$x_F$为原料液组成。
（2）气液混合进料，汽化率为0.5时，提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{q}{q-1}x - \dfrac{x_F}{q-1}$，其中$q$为进料热状态参数，$x_F$为原料液组成。
（3）饱和蒸汽进料时，提馏段操作线方程为：$y = x_F$，其中$x_F$为原料液组成。
精馏段操作线方程为：$y = \dfrac{R}{R+1}x + \dfrac{x_D}{R+1}$，其中$R$为回流比，$x_D$为塔顶产品组成。
步骤 2：确定提馏段操作线方程
提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{L'}{L'+V'}x + \dfrac{V'x_W}{L'+V'}$，其中$L'$为提馏段上升蒸汽流量，$V'$为提馏段下降液体流量，$x_W$为塔釜残液组成。
步骤 3：确定不同进料状况下的提馏段操作线方程
（1）q=1.2时，提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{q}{q-1}x - \dfrac{x_F}{q-1}$，其中$q$为进料热状态参数，$x_F$为原料液组成。
（2）气液混合进料，汽化率为0.5时，提馏段操作线方程为：$y = \dfrac{q}{q-1}x - \dfrac{x_F}{q-1}$，其中$q$为进料热状态参数，$x_F$为原料液组成。
（3）饱和蒸汽进料时，提馏段操作线方程为：$y = x_F$，其中$x_F$为原料液组成。