题目
在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h,含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流。已知=2.5,取回流比为最小回流比的1.5倍。试求:(1)塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw;(2)最小回流比;(3)精馏段操作线方程;(4)提馏段操作线方程
在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h,含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流。已知=2.5,取回流比为最小回流比的1.5倍。试求:(1)塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw;(2)最小回流比;(3)精馏段操作线方程;(4)提馏段操作线方程
题目解答
答案
解:(1)塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw;
由     ,得:
,得: 
W=F- D=1000-400=600kmol/h
又由物料衡算  
得             
(2)最小回流比;
泡点进料,q=1,  
(3) 精馏段操作线方程;
(4) 提馏段操作线方程;
则         
解析
步骤 1:计算塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw
根据物料衡算,塔顶产品量D可以通过进料量F和塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD计算得到。塔底残液量W可以通过进料量F和塔顶产品量D计算得到。塔底残液中苯的摩尔分率xw可以通过物料衡算计算得到。
步骤 2:计算最小回流比
最小回流比可以通过进料量F、塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD、塔底残液中苯的摩尔分率xw和相对挥发度α计算得到。
步骤 3:计算精馏段操作线方程
精馏段操作线方程可以通过最小回流比和塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD计算得到。
步骤 4:计算提馏段操作线方程
提馏段操作线方程可以通过最小回流比和塔底残液中苯的摩尔分率xw计算得到。
根据物料衡算,塔顶产品量D可以通过进料量F和塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD计算得到。塔底残液量W可以通过进料量F和塔顶产品量D计算得到。塔底残液中苯的摩尔分率xw可以通过物料衡算计算得到。
步骤 2:计算最小回流比
最小回流比可以通过进料量F、塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD、塔底残液中苯的摩尔分率xw和相对挥发度α计算得到。
步骤 3:计算精馏段操作线方程
精馏段操作线方程可以通过最小回流比和塔顶馏出液中苯的摩尔分率xD计算得到。
步骤 4:计算提馏段操作线方程
提馏段操作线方程可以通过最小回流比和塔底残液中苯的摩尔分率xw计算得到。