题目
某精馏塔,进料量为100 Kmol/h , xf =0.6 ,要求塔顶 xD 不小于0.9,则塔顶最大产量为()(塔高不受限制)。A. 60B. 66.7C. 90D. 不能确定
某精馏塔,进料量为100 Kmol/h , xf =0.6 ,要求塔顶 xD 不小于0.9,则塔顶最大产量为()(塔高不受限制)。
- A. 60
- B. 66.7
- C. 90
- D. 不能确定
题目解答
答案
B
解析
步骤 1:确定物料平衡方程
在精馏塔中,物料平衡方程是进料量等于塔顶产品量和塔底产品量之和。设塔顶产品量为D,塔底产品量为W,则有:
\[ F = D + W \]
其中,F为进料量,D为塔顶产品量,W为塔底产品量。
步骤 2:确定质量平衡方程
质量平衡方程是进料中组分的摩尔数等于塔顶和塔底产品中该组分的摩尔数之和。设进料中组分的摩尔分数为xf,塔顶产品中组分的摩尔分数为xD,塔底产品中组分的摩尔分数为xW,则有:
\[ F \cdot xf = D \cdot xD + W \cdot xW \]
步骤 3:求解塔顶最大产量
题目要求塔顶产品中组分的摩尔分数xD不小于0.9,即xD ≥ 0.9。为了求解塔顶最大产量,我们假设xD = 0.9,此时塔底产品中组分的摩尔分数xW最小,即xW = 0。将已知条件代入质量平衡方程:
\[ 100 \cdot 0.6 = D \cdot 0.9 + W \cdot 0 \]
\[ 60 = 0.9D \]
\[ D = \frac{60}{0.9} = 66.7 \]
在精馏塔中,物料平衡方程是进料量等于塔顶产品量和塔底产品量之和。设塔顶产品量为D,塔底产品量为W,则有:
\[ F = D + W \]
其中,F为进料量,D为塔顶产品量,W为塔底产品量。
步骤 2:确定质量平衡方程
质量平衡方程是进料中组分的摩尔数等于塔顶和塔底产品中该组分的摩尔数之和。设进料中组分的摩尔分数为xf,塔顶产品中组分的摩尔分数为xD,塔底产品中组分的摩尔分数为xW,则有:
\[ F \cdot xf = D \cdot xD + W \cdot xW \]
步骤 3:求解塔顶最大产量
题目要求塔顶产品中组分的摩尔分数xD不小于0.9,即xD ≥ 0.9。为了求解塔顶最大产量,我们假设xD = 0.9,此时塔底产品中组分的摩尔分数xW最小,即xW = 0。将已知条件代入质量平衡方程:
\[ 100 \cdot 0.6 = D \cdot 0.9 + W \cdot 0 \]
\[ 60 = 0.9D \]
\[ D = \frac{60}{0.9} = 66.7 \]