题目
在连续精馏塔中分离 A、B 两组分溶液。原料液的处理量为 100 , (kmol/h)，其组成为 0.45（易挥发组分 A 的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求馏出液中易挥发组分的回收率为 96%，釜液的组成为 0.033。试求(1) 馏出液的流量和组成；(2) 若操作回流比为 2.65，写出精馏段的操作线方程；(3) 提馏段的液相负荷。
在连续精馏塔中分离 A、B 两组分溶液。原料液的处理量为 $100 \, \text{kmol/h}$，其组成为 0.45（易挥发组分 A 的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求馏出液中易挥发组分的回收率为 96%，釜液的组成为 0.033。试求(1) 馏出液的流量和组成；(2) 若操作回流比为 2.65，写出精馏段的操作线方程；(3) 提馏段的液相负荷。
题目解答
答案
1. 根据回收率 $ \eta = 0.96 $，得 $ Dx_D = 43.2 $。由总物料平衡 $ F = D + W $ 和组分平衡 $ Fz_F = Dx_D + Wx_W $，可得 $ D \approx 45.45 \, \text{kmol/h} $，$ x_D \approx 0.95 $。
2. 精馏段操作线方程为：
\[
y = \frac{R}{R+1}x + \frac{x_D}{R+1} = \frac{2.65}{3.65}x + \frac{0.95}{3.65} \approx 0.726x + 0.260
\]
3. 提馏段液相负荷：
\[
L' = L + qF = RD + F = 2.65 \times 45.45 + 100 \approx 220.44 \, \text{kmol/h}
\]
最终结果：
1. $ D \approx 45.45 \, \text{kmol/h} $，$ x_D \approx 0.95 $。
2. 精馏段操作线方程：$ y = 0.726x + 0.260 $。
3. 提馏段液相负荷：$ L' \approx 220.44 \, \text{kmol/h} $。