某苯与甲苯混合物中含苯的摩尔分数为40%,流量为100kmol/h,拟采用精馏操作,在常压下加以分离,要求塔顶产品含量为0.9,苯的回收率不低于90%,原料预热至泡点温度加入塔内,塔顶设有全凝器,液体在泡点下进行回流,回流比取其最小值的1.5倍,求回流比是多少?已知在操作条件下,物系的相对挥发度为2.47。

步骤 1：确定原料液的组成和操作条件
原料液中苯的摩尔分数为0.4，流量为100kmol/h。操作条件为常压，原料预热至泡点温度加入塔内，塔顶设有全凝器，液体在泡点下进行回流，相对挥发度为2.47。

步骤 2：计算泡点下的平衡组成
由于原料液在泡点下进塔，q=1，所以xe=xf=0.4。根据相对挥发度α=2.47，可以计算泡点下的平衡组成ye。
ye=$\dfrac {\alpha {x}_{e}}{1+(\alpha -1){x}_{e}}$=$\dfrac {2.47\times 0.4}{1+(2.47-1)\times 0.4}$=0.622

步骤 3：计算最小回流比
根据题意，塔顶产品含量为0.9，苯的回收率不低于90%。最小回流比Rm的计算公式为：
$\dfrac {{R}_{m}}{{R}_{m}+1}$=$\dfrac {x-1x}{x-1x}$=$\dfrac {0.9-0.622}{0.9-0.4}$=0.556
解得Rm=1.25

步骤 4：计算回流比
回流比R取最小回流比的1.5倍，即R=1.5 Rm=1.5×1.25=1.875