在常压下用精馏塔分离某溶液,已知_(F)=0.35, _(D)=0.95, _(w)=0.05(均为摩尔分数),泡点进料,顶为会凝器,塔釜为间接蒸气加热,操作回流化为最小回流比的2倍,已知物系的相对挥发度为2.4。求:(1)理论塔板数及进料位置。(2)从第二理论板上升的蒸气组成。

解:(1)由函板计算法,塔顶为会凝器,

又

由以上方程组可得:

y 1=0.95 y 2=0.90 y 3=0.83 y 4=0.73 y 5=0.65 y 6=0.52

x 1=0.89 x 2=0.79 x 3=0.67 x4=0.53 x 5=0.40 x6=0.31

由上面结论可知:

第六层为进料板。

泡点进料q=1,提馏段方程:

又

由:

由相平衡方程式与上述提馏段操作线方程交替计算:

y 7=0.42 y 8=0.31 y 9=0.21 y 10=0.12 y 11=0.06

x 7=0.23 x 8=0.16 x 9=0.10 x10=0.054 x 11=0.03

x 11=0.03

理论板层数N= 11-1=10(不包括塔釜)

综上所述,理论板数为10(不合再沸器),第6层为进料板。

(2)由(1)可知:x 1=0.89 将其代入:

可得:

第二理论板上升的蒸气组成为0.90。