题目
在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率为0.6。物系的平均相对挥发度为3.0,精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求离开塔顶 第二层塔板的上升蒸气组成y2。
在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率为0.6。物系的平均相对挥发度为3.0,精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求离开塔顶 第二层塔板的上升蒸气组成y2。
题目解答
答案
解:
其中:
解得
解得
即:
解得
解析
步骤 1：确定塔顶第一层塔板的单板效率
单板效率${E}_{ml,1}$定义为实际塔板分离效果与理论塔板分离效果的比值。题目中给出${E}_{ml,1}=0.6$，表示实际塔板分离效果为理论塔板分离效果的60%。
步骤 2：确定塔顶第一层塔板的液相组成${x}_{1}$
根据单板效率的定义，有${E}_{ml,1}=\dfrac {{x}_{D}-{x}_{1}}{{x}_{D}-{{x}_{1}}^{4}}=0.6$，其中${x}_{D}$为塔顶液相组成，${{x}_{1}}^{4}$为塔顶第一层塔板的液相组成。根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，可以求出${x}_{D}$和${{x}_{1}}^{4}$的值。
步骤 3：确定塔顶第一层塔板的气相组成${y}_{1}$
根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，将${x}_{1}$代入方程，可以求出${y}_{1}$的值。
步骤 4：确定塔顶第二层塔板的气相组成${y}_{2}$
根据单板效率的定义，有${E}_{ml,1}=\dfrac {{y}_{1}-{y}_{2}}{{y}_{1}-{{y}_{2}}^{4}}=0.6$，其中${{y}_{2}}^{4}$为塔顶第二层塔板的气相组成。根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，可以求出${y}_{2}$的值。
单板效率${E}_{ml,1}$定义为实际塔板分离效果与理论塔板分离效果的比值。题目中给出${E}_{ml,1}=0.6$，表示实际塔板分离效果为理论塔板分离效果的60%。
步骤 2：确定塔顶第一层塔板的液相组成${x}_{1}$
根据单板效率的定义，有${E}_{ml,1}=\dfrac {{x}_{D}-{x}_{1}}{{x}_{D}-{{x}_{1}}^{4}}=0.6$，其中${x}_{D}$为塔顶液相组成，${{x}_{1}}^{4}$为塔顶第一层塔板的液相组成。根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，可以求出${x}_{D}$和${{x}_{1}}^{4}$的值。
步骤 3：确定塔顶第一层塔板的气相组成${y}_{1}$
根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，将${x}_{1}$代入方程，可以求出${y}_{1}$的值。
步骤 4：确定塔顶第二层塔板的气相组成${y}_{2}$
根据单板效率的定义，有${E}_{ml,1}=\dfrac {{y}_{1}-{y}_{2}}{{y}_{1}-{{y}_{2}}^{4}}=0.6$，其中${{y}_{2}}^{4}$为塔顶第二层塔板的气相组成。根据精馏段操作线方程$y=0.833x+0.15$，可以求出${y}_{2}$的值。