题目
6.在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水0.6(均为摩尔分数)的溶液,试求以下各种进料状-|||-况下的q值。(1)进料温度为40℃;(2)泡点进料;(3)饱和蒸气进料。-|||-常压下甲醇-水溶液的平衡数据列于本题附表中。-|||-习题6附表-|||-温度 t/ 液相中甲醇 气相中甲醇 温度 t/ 液相中甲醇 气相中甲醇-|||-℃ 的摩尔分数 的摩尔分数 ℃ 的摩尔分数 的摩尔分数-|||-100.0 0.00 0.000 75.3 0.40 0.729-|||-96.4 0.02 0.134 73.1 0.50 0.779-|||-93.5 0.04 0.234 71.2 0.06 0.825-|||-91.2 0.06 0.304 69.3 0.70 0.870-|||-89.3 0.08 0.365 67.6 0.80 0.915-|||-87.7 0.10 0.418 66.0 0.90 0.958-|||-84.4 0.15 0.517 65.0 0.95 0.979-|||-81.7 0.20 0.579 64.5 1.00 1.000-|||-78.0 0.30 0.665
题目解答
答案
解析
步骤 1：理解q值的定义
q值是进料热状态参数，表示进料中液体的摩尔分数。q值的计算公式为：$q = \frac{L}{L + V}$，其中L是进料中液体的摩尔流量，V是进料中蒸汽的摩尔流量。q值的范围是0到1，其中q=1表示进料为饱和液体，q=0表示进料为饱和蒸汽，0
步骤 2：计算进料温度为40℃时的q值
根据题目提供的数据，进料温度为40℃时，需要查表找到对应的液相和气相中甲醇的摩尔分数。由于题目中没有提供40℃时的数据，我们假设40℃时的进料为部分汽化的混合物，且液相和气相中甲醇的摩尔分数与题目中提供的数据相近。根据题目提供的数据，我们可以假设40℃时的进料中甲醇的摩尔分数为0.4，气相中甲醇的摩尔分数为0.665。因此，q值为：$q = \frac{L}{L + V} = \frac{0.4}{0.4 + 0.665} = 1.073$。
步骤 3：计算泡点进料时的q值
泡点进料时，进料为饱和液体，因此q值为1。
步骤 4：计算饱和蒸气进料时的q值
饱和蒸气进料时，进料为饱和蒸汽，因此q值为0。
q值是进料热状态参数，表示进料中液体的摩尔分数。q值的计算公式为：$q = \frac{L}{L + V}$，其中L是进料中液体的摩尔流量，V是进料中蒸汽的摩尔流量。q值的范围是0到1，其中q=1表示进料为饱和液体，q=0表示进料为饱和蒸汽，0
步骤 2：计算进料温度为40℃时的q值
根据题目提供的数据，进料温度为40℃时，需要查表找到对应的液相和气相中甲醇的摩尔分数。由于题目中没有提供40℃时的数据，我们假设40℃时的进料为部分汽化的混合物，且液相和气相中甲醇的摩尔分数与题目中提供的数据相近。根据题目提供的数据，我们可以假设40℃时的进料中甲醇的摩尔分数为0.4，气相中甲醇的摩尔分数为0.665。因此，q值为：$q = \frac{L}{L + V} = \frac{0.4}{0.4 + 0.665} = 1.073$。
步骤 3：计算泡点进料时的q值
泡点进料时，进料为饱和液体，因此q值为1。
步骤 4：计算饱和蒸气进料时的q值
饱和蒸气进料时，进料为饱和蒸汽，因此q值为0。