4.在一连续精馏塔中分离苯含量为0.5 (苯的摩尔分数,下同)苯-甲苯混合液,其-|||-流量为 已知馏出液组成为0.95,釜液组成为0.05,试求(1)馏出液的流量和-|||-苯的收率;(2)保持馏出液组成0.95不变,馏出液最大可能的流量。

步骤 1：计算馏出液的流量
根据物料平衡原理，馏出液的流量可以通过以下公式计算：
\[ D = \frac{F(x_F - x_W)}{x_D - x_W} \]
其中，\( F \) 是进料流量，\( x_F \) 是进料中苯的摩尔分数，\( x_W \) 是釜液中苯的摩尔分数，\( x_D \) 是馏出液中苯的摩尔分数，\( D \) 是馏出液的流量。

步骤 2：计算苯的收率
苯的收率可以通过以下公式计算：
\[ W = \frac{Dx_D}{Fx_F} \times 100\% \]
其中，\( W \) 是苯的收率，\( D \) 是馏出液的流量，\( x_D \) 是馏出液中苯的摩尔分数，\( F \) 是进料流量，\( x_F \) 是进料中苯的摩尔分数。

步骤 3：计算馏出液最大可能的流量
当苯的收率达到100%时，馏出液的流量达到最大值，此时的流量可以通过以下公式计算：
\[ D_{max} = \frac{Fx_F}{x_D} \]
其中，\( D_{max} \) 是馏出液的最大可能流量，\( F \) 是进料流量，\( x_F \) 是进料中苯的摩尔分数，\( x_D \) 是馏出液中苯的摩尔分数。