3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度;(2)在平均相对挥发度下的 x-y 数据,并与习题2-|||-的结果相比较。[答:(1) _(m)=4.51 ;(2)略]-|||-4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分溶液分别进行简单蒸馏和平衡-|||-蒸馏,若汽化率为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_79abc0102953d70b8ae1cedafcf1240f.jpg/3, 试求两种情况下的釜液和馆出液组成。假设在操作范围内气液平 衡 关系可表示为-|||-y=0.46x+0.549-|||-[答:(1) x=0.498 overline (y)=0.804; (2) x=0.509 =0.783 ]-|||-5.在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量为 /h, 组成-|||-为0.3(二硫化碳的质量分数,下同)。若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为88%。试求馏出液的-|||-流量和组成,分别以摩尔流量和摩尔分数表示。[答: =14.3kmolh _(D)=0.97 )-|||-6.在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水0.6(均为摩尔分数)的溶液,试求以下各种进料状-|||-况下的q值。(1)进料温度为40℃;(2)泡点进料;(3)饱和蒸气进料。-|||-常压下甲醇一水溶液的平衡数据列于本题附表中。

题目4分析（简单蒸馏与平衡蒸馏计算）

本题本题考察简单蒸馏和平衡蒸馏的计算，关键利用物料衡算与气液平衡关系求解釜液和馏出液组成。

1. 简单蒸馏

• 已知条件：原料液组成$x_F=0.6$，汽化率$1/3$（即$D/F=1/3$，$W/F=2F/3$，$W/F=2/3$），平衡关系$y=0.46x+0.549$。
• 积分公式：简单蒸馏的物料衡算积分式为：
  $\ln\left(\frac{W}{F}\right)=\int_{x_W}^{x_F}\frac{dx}{y-x}$
• 气液差计算：$y-x=(0.46x+0.549)-x=0.549-0.54x$，代入积分得：
  $ln\left(\frac{2}{3}\right)=0.546\int_{x_W}^{0.6}\frac{dx}{0.549-0.54x}$
  ]
  右侧积分结果为$0.54\ln\left(\frac{0.549-0.546x_F}{0.549-0.54x_W}\right)$，代入$x_F=0.6$：
  $-0.4055=0.54\ln\left(\frac{0.549-0.324}{0.549-0.54x_W}\right)$
  解得$x_W=0.498$，代入平衡式得$y=0.46×0.498+0.546×0.498+0.549≈0.804$。

2. 平衡蒸馏

• 物料衡算：$FxF=Wx+Dy_D$，因$W=2F/3$，$D=F/3$，化简得：
  $0.6=\frac{2}{3}x_W+\frac{1}{3}y_D\quad\Rightarrow\quad y_D=1.8-2x$
• 平衡关系联立：联立$y=0.46x+0.549$与$y_D=1.8-2x$，解得：
  $0.46x+0.549=1.8-2x\quad\Rightarrow\quad 2.46x=1.251\quad\Rightarrow\quad x=0.509$
  代入平衡式得$y=0.46×0.509+0.549≈0.783$。