题目
用一连续精馏装置在常压下,分离含苯 41%(质量%,下同)的苯 -甲苯溶液。要求塔顶产品中含苯不低于 97.5%,塔底产品中含甲苯不低于 98.2%,每小时处理的原料量为 8570kg。操作回流比为 3,试计算:1)塔顶及塔底的产品量;2)精馏段上升蒸汽量及回流液量;3)当原料于 47℃进塔和蒸汽进塔时,提馏段上升蒸汽量及回流液量苯的汽化潜热 r A=93kcal/kg ,甲苯的汽化潜热 r B=87.5kcal/kg ,苯和甲苯的平均比热Cp,l =0.45 kcal/kg ℃,蒸汽的平均比热 Cp,v=0.30 kcal/kg ℃,该溶液沸点为 93℃)。
用一连续精馏装置在常压下,分离含苯 41%(质量%,下同)的苯 -甲苯溶液。要求塔
顶产品中含苯不低于 97.5%,塔底产品中含甲苯不低于 98.2%,每小时处理的原料量为 8570kg。操作回流比为 3,试计算:
1)塔顶及塔底的产品量;
2)精馏段上升蒸汽量及回流液量;
3)当原料于 47℃进塔和蒸汽进塔时,提馏段上升蒸汽量及回流液量
苯的汽化潜热 r A=93kcal/kg ,甲苯的汽化潜热 r B=87.5kcal/kg ,苯和甲苯的平均比热
Cp,l =0.45 kcal/kg ℃,蒸汽的平均比热 Cp,v=0.30 kcal/kg ℃,该溶液沸点为 93℃)。
题目解答
答案
解:(1)产品量
(2) 上升蒸汽量及回流量
精馏段L： | RD 3 44.8 134.5kmol / h |
(3)47 ℃进料时 将料液由 47℃升温到 93℃所需的热量为:
继续加热使之汽化所需热量:
饱和蒸汽进料时
产品组成 xD 变化为( )
C .xD下降, xW 亦下降; D .无法判断;
分析:当 D增加时, xD必然减小,但因回流比 R不变,只有 V 和 L同时增加,即 V'和 L'同时
L' R L'
L' D L' NT
增加,以 q 1为例,从提馏段操作线斜率看 V' R 1 ,当 D增大后, V' 变小,而 不变, 故有 xW 减小。
解析
步骤 1：计算塔顶及塔底的产品量
首先，根据质量平衡，可以得到原料中苯和甲苯的量。然后，根据塔顶和塔底产品的组成要求，可以计算出塔顶和塔底的产品量。
步骤 2：计算精馏段上升蒸汽量及回流液量
根据回流比和塔顶产品量，可以计算出精馏段的上升蒸汽量和回流液量。
步骤 3：计算提馏段上升蒸汽量及回流液量
根据原料的进料状态，可以计算出提馏段的上升蒸汽量和回流液量。
首先，根据质量平衡，可以得到原料中苯和甲苯的量。然后，根据塔顶和塔底产品的组成要求，可以计算出塔顶和塔底的产品量。
步骤 2：计算精馏段上升蒸汽量及回流液量
根据回流比和塔顶产品量，可以计算出精馏段的上升蒸汽量和回流液量。
步骤 3：计算提馏段上升蒸汽量及回流液量
根据原料的进料状态，可以计算出提馏段的上升蒸汽量和回流液量。