题目

在常压连续精馏塔内分离苯—氯苯混合物。已知进料量为85 kmol/h,组成为0.45(易挥发组分的摩尔分数,下同),泡点进料。塔顶馏出液的组成为0.99,塔底釜残液组成为0.02。操作回流比为3.5。塔顶采用全凝器,泡点回流。苯、氯苯的汽化热分别为30.65 kJ/mol和36.52 kJ/mol。水的比热容为4.187 kJ/ (kg ·℃)。若冷却水通过全凝器温度升高15 ℃,加热蒸汽绝对压力为500 kPa(饱和温度为151.7 ℃,汽化热为2 113 kJ/kg)。试求冷却水和加热蒸汽的流量。忽略组分汽化热随温度的变化。

在常压连续精馏塔内分离苯—氯苯混合物。已知进料量为85 kmol/h,组成为0.45(易挥发组分的摩尔分数,下同),泡点进料。塔顶馏出液的组成为0.99,塔底釜残液组成为0.02。操作回流比为3.5。塔顶采用全凝器,泡点回流。苯、氯苯的汽化热分别为30.65 kJ/mol和36.52 kJ/mol。水的比热容为4.187 kJ/ (kg ·℃)。若冷却水通过全凝器温度升高15 ℃,加热蒸汽绝对压力为500 kPa(饱和温度为151.7 ℃,汽化热为2 113 kJ/kg)。试求冷却水和加热蒸汽的流量。忽略组分汽化热随温度的变化。

题目解答

答案

解:由题给条件,可求得塔内的气相负荷,即

对于泡点进料,精馏段和提馏段气相负荷相同,则

(1)冷却水流量 由于塔顶苯的含量很高,可按纯苯计算,即

(2)加热蒸汽流量 釜液中氯苯的含量很高,可按纯氯苯计算,即

解析

步骤 1：计算塔内的气相负荷
根据题目条件，进料量为85 kmol/h，组成为0.45，泡点进料。塔顶馏出液的组成为0.99，塔底釜残液组成为0.02。操作回流比为3.5。塔顶采用全凝器，泡点回流。由于是泡点进料，精馏段和提馏段气相负荷相同，因此可以计算出气相负荷。
步骤 2：计算冷却水流量
由于塔顶苯的含量很高，可按纯苯计算，根据汽化热和气相负荷计算出冷却水流量。
步骤 3：计算加热蒸汽流量
釜液中氯苯的含量很高，可按纯氯苯计算，根据汽化热和气相负荷计算出加热蒸汽流量。