... ... 7 用某精馏塔分离丙酮-正丁醇混合液。料液含30%丙酮,馏出液含95%(以上均为质量分数)的丙-|||-酮,加料量为 /h, 馏出液量为 /h, 进料为饱和液体,回流比为2,求精馏段操作线方程和提馏段-|||-操作线方程。

步骤 1：全塔物料衡算
根据全塔物料衡算，可以得到以下两个方程：
1. 总物料衡算：$F = D + W$
2. 组分物料衡算：$F \cdot x_F = D \cdot x_D + W \cdot x_W$
其中，$F$ 为加料量，$D$ 为馏出液量，$W$ 为残液量，$x_F$ 为加料中丙酮的质量分数，$x_D$ 为馏出液中丙酮的质量分数，$x_W$ 为残液中丙酮的质量分数。

步骤 2：计算残液量和残液中丙酮的质量分数
将已知数据代入上述方程，可以求得残液量 $W$ 和残液中丙酮的质量分数 $x_W$。
1. $1000 = 300 + W$
2. $1000 \cdot 0.3 = 300 \cdot 0.95 + W \cdot x_W$

步骤 3：计算精馏段操作线方程
精馏段操作线方程为：$y = \frac{R}{R+1}x + \frac{x_D}{R+1}$
其中，$R$ 为回流比，$x_D$ 为馏出液中丙酮的质量分数。

步骤 4：计算提馏段操作线方程
提馏段操作线方程为：$y = \frac{L'}{L'}x - \frac{W \cdot x_W}{L'}$
其中，$L'$ 为精馏段上升蒸汽量，$W$ 为残液量，$x_W$ 为残液中丙酮的质量分数。