9. 某连续精馏塔中,进料组成为 0.35,要求馏出液组成达到0.95(以上为摩尔分率),泡点进料,系统的平均相对挥发度α=2.44,此时的最小回流比为( )。A. 1.52;B. 1.66;C. 1.75
A. 1.52;
B. 1.66;
C. 1.75
题目解答
答案
解析
本题考查连续精馏塔最小回流比的计算,解题思路是先根据泡点进料确定进料热状况参数,再利用最小回流比的计算公式进行计算。
步骤一:确定进料热状况参数 $q$
泡点进料时,进料热状况参数 $q = 1$。
步骤二:明确最小回流比计算公式
对于泡点进料($q = 1$),最小回流比 $R_{min}$ 的计算公式为:
$R_{min}=\frac{x_D - y_q}{y_q - x_q}$
其中 $x_D$ 为馏出液组成,$x_q$ 为进料组成,$y_q$ 为与进料组成 $x_q$ 成平衡的气相组成。
步骤三:计算与进料组成 $x_q$ 成平衡的气相组成 $y_q$
根据相对挥发度的定义式 $\alpha=\frac{y}{x}/\frac{1 - y}{1 - x}$,可得平衡方程为:
$y=\frac{\alpha x}{1+(\alpha - 1)x}$
已知 $\alpha = 2.44$,$x_q = 0.35$,将其代入平衡方程可得:
$y_q=\frac{2.44\times0.35}{1+(2.44 - 1)\times0.35}$
$=\frac{0.854}{1 + 1.44\times0.35}$
$=\frac{0.854}{1 + 0.504}$
$=\frac{0.854}{1.504}\approx0.568$
步骤四:计算最小回流比 $R_{min}$
已知 $x_D = 0.95$,$x_q = 0.35$,$y_q\approx0.568$,代入最小回流比计算公式可得:
$R_{min}=\frac{0.95 - 0.568}{0.568 - 0.35}$
$=\frac{0.382}{0.218}\approx1.75$