题目
有一个甲醇精馅塔,采用连续精馅,常压操作:进料的组成为84% (摩尔百 分数,下同)的甲醉,16%的水,处理量为235 kmol/ho要求塔顶馅份含甲醇 98%,塔釜采出的水中含甲醇小于0.2%,试计算:1该塔塔顶,塔釜采出量每小时各为多少?2若取操作回流比K=l,沸点加料,该塔精馅段、提馅段的回流液量和上 升蒸气量各是多少?
有一个甲醇精馅塔,采用连续精馅,常压操作:进料的组成为84% (摩尔百 分数,下同)的甲醉,16%的水,处理量为235 kmol/ho要求塔顶馅份含甲醇 98%,塔釜采出的水中含甲醇小于0.2%,试计算:
1该塔塔顶,塔釜采出量每小时各为多少?
2若取操作回流比K=l,沸点加料,该塔精馅段、提馅段的回流液量和上 升蒸气量各是多少?
题目解答
答案
解:① L q'n,F》/ = q nD》d + (q n,F — q n,D)、
235kmol•" x 0.84 = n”「x 0.98 + (235kmol - h1、 ~qnD)^ 0.002
qnD = 201.4kmol-h1、
qu w = quF -q,1D = 235kmol-h1、 - 201.4kmol • h1、 = 33.6kmol- h1、
②a精馅段
Qu.l = R(1„.D =201.4kmol-h1、
qn v =qnL +qnD = 201.4kmol • h1、 +201.4kmol-h1、 = 402.8kmol- h1、
b提馅段
因3 = 1,故
q: l = qnL = 201.4kmol- h1、 +235kmol-h1、 = 436.4kmol- h1、
q„y = q'„y = 402.8kmol-h1、
解析
步骤 1：计算塔顶采出量
根据物料平衡，塔顶采出量（D）和塔釜采出量（W）的摩尔分数之和等于进料量（F）的摩尔分数。塔顶采出量的摩尔分数为98%，塔釜采出量的摩尔分数为0.2%。因此，可以建立以下方程：
\[ F \times 0.84 = D \times 0.98 + (F - D) \times 0.002 \]
步骤 2：计算塔釜采出量
根据步骤1中的方程，可以解出塔顶采出量D，然后用进料量减去塔顶采出量得到塔釜采出量W。
步骤 3：计算精馏段和提馏段的回流液量和上升蒸气量
根据操作回流比R=1，可以计算出精馏段和提馏段的回流液量和上升蒸气量。精馏段的回流液量等于塔顶采出量，提馏段的回流液量等于精馏段的回流液量加上进料量。上升蒸气量等于回流液量加上塔顶采出量。
根据物料平衡，塔顶采出量（D）和塔釜采出量（W）的摩尔分数之和等于进料量（F）的摩尔分数。塔顶采出量的摩尔分数为98%，塔釜采出量的摩尔分数为0.2%。因此，可以建立以下方程：
\[ F \times 0.84 = D \times 0.98 + (F - D) \times 0.002 \]
步骤 2：计算塔釜采出量
根据步骤1中的方程，可以解出塔顶采出量D，然后用进料量减去塔顶采出量得到塔釜采出量W。
步骤 3：计算精馏段和提馏段的回流液量和上升蒸气量
根据操作回流比R=1，可以计算出精馏段和提馏段的回流液量和上升蒸气量。精馏段的回流液量等于塔顶采出量，提馏段的回流液量等于精馏段的回流液量加上进料量。上升蒸气量等于回流液量加上塔顶采出量。