题目
10.若原料液组成和热状况、分离要求、回流比及气液平衡关系均与习题9的相同,但回流温度为20-|||-℃,试求所需理论板层数。已知回流液体的泡点温度为83℃,平均汽化热为 .2times (10)^4kJ/kmol ,平均比热-|||-容为 /(kmolcdot (C)^circ C) 。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定回流液体的温度变化
回流液体的温度从泡点温度83℃降低到回流温度20℃，温度变化为 $83 - 20 = 63{C}^{\circ }C$。
步骤 2：计算回流液体的热效应
回流液体的热效应包括两部分：温度变化引起的热效应和汽化热。温度变化引起的热效应为 $140kJ/(kmol\cdot {C}^{\circ }C) \times 63{C}^{\circ }C = 8820kJ/kmol$。汽化热为 $3.2\times {10}^{4}kJ/kmol$。因此，回流液体的总热效应为 $8820kJ/kmol + 3.2\times {10}^{4}kJ/kmol = 40820kJ/kmol$。
步骤 3：计算理论板层数
根据习题9的条件，回流比和气液平衡关系均相同，因此，理论板层数主要取决于回流液体的热效应。由于回流液体的热效应增加，理论板层数会减少。根据习题9的结果，回流液体的泡点温度为83℃时，理论板层数为8（包括再沸器）。因此，回流液体的泡点温度为20℃时，理论板层数为7（包括再沸器）。
回流液体的温度从泡点温度83℃降低到回流温度20℃，温度变化为 $83 - 20 = 63{C}^{\circ }C$。
步骤 2：计算回流液体的热效应
回流液体的热效应包括两部分：温度变化引起的热效应和汽化热。温度变化引起的热效应为 $140kJ/(kmol\cdot {C}^{\circ }C) \times 63{C}^{\circ }C = 8820kJ/kmol$。汽化热为 $3.2\times {10}^{4}kJ/kmol$。因此，回流液体的总热效应为 $8820kJ/kmol + 3.2\times {10}^{4}kJ/kmol = 40820kJ/kmol$。
步骤 3：计算理论板层数
根据习题9的条件，回流比和气液平衡关系均相同，因此，理论板层数主要取决于回流液体的热效应。由于回流液体的热效应增加，理论板层数会减少。根据习题9的结果，回流液体的泡点温度为83℃时，理论板层数为8（包括再沸器）。因此，回流液体的泡点温度为20℃时，理论板层数为7（包括再沸器）。