题目
13.在连续精馏塔中分离某组成为0.5(易挥发组分的摩尔分数,下同)的两组分理想溶液。原料液于-|||-泡点下进入塔内。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液,其组成为0.88,全凝器提供组成-|||-为0.95的合格产品、塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96 %。若测得塔顶第一层板的液相组成为-|||-0.79,试求:(1)操作回流比和最小回流比;(2)若馏出液量为 100kmol/h ,则原料液流量为多少?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算操作回流比
操作回流比 $R$ 可以通过塔顶第一层板的液相组成 $x_1$ 和分凝器提供的回流液组成 $x_D$ 来计算。根据精馏塔的理论，操作回流比 $R$ 可以通过以下公式计算：
$$ R = \frac{x_D - x_1}{x_1 - x_F} $$
其中，$x_F$ 是原料液的组成，$x_D$ 是分凝器提供的回流液组成，$x_1$ 是塔顶第一层板的液相组成。
步骤 2：计算最小回流比
最小回流比 $R_{min}$ 可以通过塔顶第一层板的液相组成 $x_1$ 和全凝器提供的合格产品组成 $x_{D_{min}}$ 来计算。根据精馏塔的理论，最小回流比 $R_{min}$ 可以通过以下公式计算：
$$ R_{min} = \frac{x_{D_{min}} - x_1}{x_1 - x_F} $$
其中，$x_{D_{min}}$ 是全凝器提供的合格产品组成。
步骤 3：计算原料液流量
原料液流量 $F$ 可以通过馏出液量 $D$ 和易挥发组分的回收率 $R_{rec}$ 来计算。根据精馏塔的理论，原料液流量 $F$ 可以通过以下公式计算：
$$ F = \frac{D}{R_{rec}} $$
其中，$D$ 是馏出液量，$R_{rec}$ 是易挥发组分的回收率。
操作回流比 $R$ 可以通过塔顶第一层板的液相组成 $x_1$ 和分凝器提供的回流液组成 $x_D$ 来计算。根据精馏塔的理论，操作回流比 $R$ 可以通过以下公式计算：
$$ R = \frac{x_D - x_1}{x_1 - x_F} $$
其中，$x_F$ 是原料液的组成，$x_D$ 是分凝器提供的回流液组成，$x_1$ 是塔顶第一层板的液相组成。
步骤 2：计算最小回流比
最小回流比 $R_{min}$ 可以通过塔顶第一层板的液相组成 $x_1$ 和全凝器提供的合格产品组成 $x_{D_{min}}$ 来计算。根据精馏塔的理论，最小回流比 $R_{min}$ 可以通过以下公式计算：
$$ R_{min} = \frac{x_{D_{min}} - x_1}{x_1 - x_F} $$
其中，$x_{D_{min}}$ 是全凝器提供的合格产品组成。
步骤 3：计算原料液流量
原料液流量 $F$ 可以通过馏出液量 $D$ 和易挥发组分的回收率 $R_{rec}$ 来计算。根据精馏塔的理论，原料液流量 $F$ 可以通过以下公式计算：
$$ F = \frac{D}{R_{rec}} $$
其中，$D$ 是馏出液量，$R_{rec}$ 是易挥发组分的回收率。