题目
(20分)组成为0.40的原料以气液混合物状态进入某精馏塔,原料的气液相摩尔比为1:2,进料的摩尔流率为F,该塔的塔顶产品组成为xD=0.95,塔顶易挥发组分的回收率为95% (以上均为摩尔分率) ,回流比R=2Rmin,组分的相对挥发度为2.5,试求:(1) 原料中的气液相组成;(2) 塔顶产品量、塔釜产品量及组成;(3) 列出精馏段操作线方程;(4) 列出提馏段操作线方程;(5) 列出进料热状态线方程;
(20分)组成为0.40的原料以气液混合物状态进入某精馏塔,原料的气液相摩尔比为1:2,进料的摩尔流率为F,该塔的塔顶产品组成为xD=0.95,塔顶易挥发组分的回收率为95% (以上均为摩尔分率) ,回流比R=2Rmin,组分的相对挥发度为2.5,试求:
(1) 原料中的气液相组成;
(2) 塔顶产品量、塔釜产品量及组成;
(3) 列出精馏段操作线方程;
(4) 列出提馏段操作线方程;
(5) 列出进料热状态线方程;
题目解答
答案
解:(1)设原料液中的液相组成为xF,液相量为LF;气相组成为yF, 气相量为VF(汽液相组成均为摩尔分率,汽液相量为摩尔流率)
则 XFF = xFLF + yFVF = (2/3)FxF + (1/3)FyF=0.4F
∴ xF = 0.326 yF = 0.548
(2) ∵ 
∴ D = 0.4F W = 0.6F
∵ 0.4F = 0.95*0.4F+xW * 0.6F
∴ xW = 0.033
(3)计算精馏段操作线方程
Rmin = 1.8 R=2Rmin=3.6
∴ 精馏段方程为:y = 0.783x+0.207
(4)计算提馏段操作线方程
提馏段方程为:
(5)计算进料热状态方程
∵ 
∴ 进料热状态方程为: