在连续精馏塔中分离二硫化碳-四氯化碳混合液。原料液在泡点下进入塔,其流量为4000kg/h、组成为0.3(摩尔分数,下同)。馏出液组成为0.95,釜液组成为0.025。操作回流比取最小回流比的1.5倍,操作压强为常压,全塔操作平均温度为61℃,空塔气速为0.8m/s,塔板间距为0.4m,全塔效率为50%。试求:(1)实际板层数;(2)两产品质量流量;(3)塔径;(4)塔的有效高度。
在连续精馏塔中分离二硫化碳-四氯化碳混合液。原料液在泡点下进入塔,其流量为4000kg/h、组成为0.3(摩尔分数,下同)。馏出液组成为0.95,釜液组成为0.025。操作回流比取最小回流比的1.5倍,操作压强为常压,全塔操作平均温度为61℃,空塔气速为0.8m/s,塔板间距为0.4m,全塔效率为50%。试求:(1)实际板层数;(2)两产品质量流量;(3)塔径;(4)塔的有效高度。
题目解答
答案
解:
(1)由y-x相图中q线与平衡线的交点坐标为 xq=xF=0.3 ,yq=0.54
则 
R=1.5Rmin=1.5×1.71=2.57
所以精馏段操作线的截距
在图中作出精馏段操作线和提馏段操作线,见附图。
得出 NT=12-1=11块
NP= NT /E=11/0.5=22块
(2)解法一:
因 MF=0.3×76+0.7×154=130.6kg/kmol
F=4000 /130.6=30.63kmol/h
由全塔物料衡算
F=D+W 30.63=D+W
FxF=DxD+WxW 30.63×0.3=0.95D+0.025W
解之D=9.11kmol/h W=21.52kmol/h
又 MD=0.95×76+0.05×154=79.9kg/kmol
MW=0.025×76+0.975×154=152.05kg/kmol
所以 D=9.11×79.9=727.89kg/h
W=21.52×152.05=3272.12kg/h
解法二:
各部分组成以质量分数表示
F=D+W 4000=D+W
FwF=DwD+WwW 40000×0.175=0.904D+0.0125W
解之 D=729kg/h W=3271kg/h
(3)因为泡点进料,故q=1 V‘=V
V=(R+1)D=(2.57+1)×9.11=32.52kmol/h
由式(6-49)
m
圆整为700mm。
(4) 由式(6-47)
Z=(NP-1)HT=(22-1)×0.4=8.4m