题目
在常压连续精馏塔中分离苯(A)-甲苯(B)混合液，其相对挥发度为2.45。原料液流量为100kmol/h，组成为0.4（苯的摩尔分数，下同）。采用泡点进料，塔顶使用全凝器，回流比为2。若要求馏出液组成为0.9, 塔底产品组成为0.067。则塔釜产品的流量是（）kmol/h，提馏段液流量分别是（ ）kmol/h。A. 塔釜产品的流量40 kmol/hB. 塔釜产品的流量60 kmol/hC. 提馏段液流量 80 kmol/hD. 提馏段液流量180 kmol/h
在常压连续精馏塔中分离苯(A)-甲苯(B)混合液，其相对挥发度为2.45。原料液流量为100kmol/h，组成为0.4（苯的摩尔分数，下同）。采用泡点进料，塔顶使用全凝器，回流比为2。若要求馏出液组成为0.9, 塔底产品组成为0.067。则塔釜产品的流量是（）kmol/h，提馏段液流量分别是（ ）kmol/h。
A. 塔釜产品的流量40 kmol/h
B. 塔釜产品的流量60 kmol/h
C. 提馏段液流量 80 kmol/h
D. 提馏段液流量180 kmol/h
题目解答
答案
BD
B. 塔釜产品的流量60 kmol/h
D. 提馏段液流量180 kmol/h
B. 塔釜产品的流量60 kmol/h
D. 提馏段液流量180 kmol/h
解析
步骤 1：确定塔顶和塔底产品的流量
根据物料平衡，原料液流量为100 kmol/h，塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.067。设塔顶产品流量为D，塔底产品流量为W。则有：
\[ D + W = 100 \]
步骤 2：计算塔顶产品流量
根据回流比R=2，塔顶产品流量D和回流比R的关系为：
\[ D = \frac{F \times x_F - W \times x_W}{x_D - x_W} \]
其中，F=100 kmol/h，x_F=0.4，x_W=0.067，x_D=0.9。代入计算得：
\[ D = \frac{100 \times 0.4 - W \times 0.067}{0.9 - 0.067} \]
步骤 3：计算塔底产品流量
根据步骤1和步骤2的方程，联立求解D和W。将D的表达式代入D + W = 100，解得：
\[ W = 60 \]
步骤 4：计算提馏段液流量
提馏段液流量L'等于塔底产品流量W加上回流流量L。回流流量L等于塔顶产品流量D乘以回流比R。因此：
\[ L' = W + L = W + R \times D \]
代入W=60，R=2，D=40，得：
\[ L' = 60 + 2 \times 40 = 140 \]
根据物料平衡，原料液流量为100 kmol/h，塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.067。设塔顶产品流量为D，塔底产品流量为W。则有：
\[ D + W = 100 \]
步骤 2：计算塔顶产品流量
根据回流比R=2，塔顶产品流量D和回流比R的关系为：
\[ D = \frac{F \times x_F - W \times x_W}{x_D - x_W} \]
其中，F=100 kmol/h，x_F=0.4，x_W=0.067，x_D=0.9。代入计算得：
\[ D = \frac{100 \times 0.4 - W \times 0.067}{0.9 - 0.067} \]
步骤 3：计算塔底产品流量
根据步骤1和步骤2的方程，联立求解D和W。将D的表达式代入D + W = 100，解得：
\[ W = 60 \]
步骤 4：计算提馏段液流量
提馏段液流量L'等于塔底产品流量W加上回流流量L。回流流量L等于塔顶产品流量D乘以回流比R。因此：
\[ L' = W + L = W + R \times D \]
代入W=60，R=2，D=40，得：
\[ L' = 60 + 2 \times 40 = 140 \]