在连续精馏塔内分离某二元理想溶液已知进料组成为0.4易挥发组分摩尔分数,下同)。-|||-塔顶采用分凝器和全凝器,塔顶上升蒸气经分凝器部分冷凝后,液相作为塔顶回流液,其组成为-|||-0.95,气相再经全凝器冷凝,作为塔顶产品。操作条件下精馏塔的操作线方程为: y=1.36x--|||-0.00653, =0.798x+0.197 试求:-|||-(1)进料(q线)方程,并说明进料热状况;-|||-(2)易挥发组分在塔顶的回收率70;-|||-(3)物系的相对挥发度(假设全塔相对挥发度不变)。

考查要点：本题主要考查精馏塔的操作线方程应用、进料热状况判断、回收率计算及相对挥发度的求解。
解题思路：

1. q线方程：通过联立精馏段和提馏段操作线方程求交点，代入q线方程通用形式解出q值，判断进料热状况。
2. 回收率：利用操作线与对角线交点确定塔顶和塔底组成，结合物料衡算计算回收率。
3. 相对挥发度：根据分凝器的气液平衡关系，结合相平衡方程求解。

第（1）题

q线方程与进料热状况

1. 联立操作线方程：
   精馏段操作线 $y=1.36x-0.00653$ 与提馏段操作线 $y=0.798x+0.197$ 联立，解得交点 $(x,y)=(0.3622,0.4860)$。
2. 代入q线方程：
   q线方程形式为 $y=\dfrac{q}{q-1}x-\dfrac{x_F}{q-1}$，代入交点坐标和 $x_F=0.4$，解得 $q=0.6947$，说明进料为气液混合进料。
3. q线方程：
   代入 $q=0.6947$，得 $y=1.310-2.275x$。

第（2）题

易挥发组分回收率

1. 求塔顶和塔底组成：
   • 联立精馏段操作线与对角线 $y=x$，得塔底组成 $x_W=0.01814$。
   • 联立提馏段操作线与对角线 $y=x$，得塔顶组成 $x_D=0.9752$。
2. 物料衡算：
   假设 $F=1$，由 $F x_F = D x_D + W x_W$ 和 $F=D+W$，解得 $D/F=0.3990$。
3. 回收率计算：
   $\eta = \dfrac{D x_D}{F x_F} \times 100\% = \dfrac{0.3990 \times 0.9752}{0.4} \times 100\% = 97.28\%$。

第（3）题

相对挥发度

1. 相平衡方程：
   分凝器中液相 $x=0.95$ 对应气相 $y=0.9752$（由精馏段操作线确定），代入相平衡方程 $y=\dfrac{\alpha x}{1+\alpha(x-1)}$，解得 $\alpha=2.070$。