题目
用一精馏塔分离二元液体混合物,进料量 100kmol/h ,易挥发组分 xF=0.5 ,泡点进料,产品 xD=0.9 ,塔底釜液 xW=0.05(皆摩尔分率),操作回流比 R=1.61,该物系平均相对挥发度α塔顶为全凝器,求:(1) 塔顶和塔底的产品量( kmol/h );(2) 第一块塔板下降的液体组成 x1 为多少;(3) 写出提馏段操作线数值方程;(4) 最小回流比。
用一精馏塔分离二元液体混合物,进料量 100kmol/h ,易挥发组分 xF=0.5 ,泡点进料,产品 xD=0.9 ,塔底釜液 xW=0.05(皆摩尔分率),操作回流比 R=1.61,该物系平均相对挥发度α塔顶为全凝器,求:(1) 塔顶和塔底的产品量( kmol/h );(2) 第一块塔板下降的液体组成 x1 为多少;(3) 写出提馏段操作线数值方程;(4) 最小回流比。
题目解答
答案
解:(1)塔顶和塔底的产品量( kmol/h );F=D+W=100D 0.9 W 0.05 FxF 100 0.5 50 (2)上述两式联立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h2)第一块塔板下降的液体组成 x1 为多少;因塔顶为全凝器, xD y1 1 ( 11)x13)写出提馏段操作线数值方程;L WxW 185.23 47.06 0.05则 ym 1 V xm V 138.17 xm 138.171.34xm 0.0174)最小回流比。泡点进料, q=1, xq xF 0.5
解析
步骤 1：确定塔顶和塔底的产品量
根据物料平衡，进料量等于塔顶和塔底的产品量之和。同时，根据易挥发组分的摩尔分率，可以建立方程组求解塔顶和塔底的产品量。
步骤 2：计算第一块塔板下降的液体组成
由于塔顶为全凝器，塔顶的液体组成等于塔顶的易挥发组分摩尔分率。根据物料平衡，可以计算出第一块塔板下降的液体组成。
步骤 3：写出提馏段操作线数值方程
根据提馏段操作线方程，可以写出提馏段操作线数值方程。需要计算提馏段的液相回流比和气相回流比。
步骤 4：计算最小回流比
根据最小回流比的计算公式，可以计算出最小回流比。
根据物料平衡，进料量等于塔顶和塔底的产品量之和。同时，根据易挥发组分的摩尔分率，可以建立方程组求解塔顶和塔底的产品量。
步骤 2：计算第一块塔板下降的液体组成
由于塔顶为全凝器，塔顶的液体组成等于塔顶的易挥发组分摩尔分率。根据物料平衡，可以计算出第一块塔板下降的液体组成。
步骤 3：写出提馏段操作线数值方程
根据提馏段操作线方程，可以写出提馏段操作线数值方程。需要计算提馏段的液相回流比和气相回流比。
步骤 4：计算最小回流比
根据最小回流比的计算公式，可以计算出最小回流比。