题目
在常压连续精馏塔中,分离苯-甲苯混合液,原料液流量为100kmol/h,其中含苯0.4(摩尔分率,下同),泡点进料。馏出液组成为0.97,釜液组成为0.02,塔顶采用全凝器,操作回流比为2.0,操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。试求:⑴用逐板计算法求理论板数;⑵塔内循环的物料流量。
在常压连续精馏塔中,分离苯-甲苯混合液,原料液流量为
,其中含苯0.4(摩尔分率,下同),泡点进料。馏出液组成为0.97,釜液组成为0.02,塔顶采用全凝器,操作回流比为2.0,操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。试求:
⑴用逐板计算法求理论板数;
⑵塔内循环的物料流量。
题目解答
答案
故所需理论板数为14(不包括再沸器),从上往下的第8层为加料板。
⑵塔内物料循环量
因泡点回流,精馏段循环量为
净流量为
提馏段循环量为
净流量为
解析
步骤 1：确定各组分的摩尔流量
- 原料液流量为100kmol/h，其中含苯0.4，即苯的摩尔流量为40kmol/h，甲苯的摩尔流量为60kmol/h。
- 馏出液组成为0.97，釜液组成为0.02，操作回流比为2.0，操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。
步骤 2：计算理论板数
- 采用逐板计算法，从塔顶开始逐板向下计算，直到达到釜液组成。
- 逐板计算法需要使用平衡关系和物料平衡关系，计算每层板的气液相组成。
步骤 3：计算塔内循环的物料流量
- 精馏段循环量为回流比乘以馏出液流量。
- 提馏段循环量为精馏段循环量加上原料液流量。
- 原料液流量为100kmol/h，其中含苯0.4，即苯的摩尔流量为40kmol/h，甲苯的摩尔流量为60kmol/h。
- 馏出液组成为0.97，釜液组成为0.02，操作回流比为2.0，操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。
步骤 2：计算理论板数
- 采用逐板计算法，从塔顶开始逐板向下计算，直到达到釜液组成。
- 逐板计算法需要使用平衡关系和物料平衡关系，计算每层板的气液相组成。
步骤 3：计算塔内循环的物料流量
- 精馏段循环量为回流比乘以馏出液流量。
- 提馏段循环量为精馏段循环量加上原料液流量。