快速计算相对挥发度
回流比
另外，加料量的变化直接影响蒸汽速度的改变。后 者的增大，会产生夹带、甚至液泛。 当然，在允许负荷
的范围内，提高加料量，对提高产量是有益的。如果超 出了允许负荷，只有提高操作压力，才可维持生产。但 也有一定的局限性。 加料量过低，塔的平衡操作不好维持，特别是浮阀 塔、筛板塔、斜孔塔等，由于负荷减低,蒸汽速度减小， 塔板容易漏液，精馏效率降低。在低负荷操作时，可适 当的增大回流比，使塔在负荷下限之上操作，以维持塔 的操作正常稳定。
（3）不改变回流比，将釜残液中的乙苯含量增加到 10%，所需理论塔板数为多少。
2.4影响精馏操作的主要因素
对于现有的精馏装置和特定的物系，精馏操作的基 本要求是使设备具有尽可能大的生产能力(即更多的原料 处理量)，达到预期的分离效果(规定组分的回收率)，操 作费用最低(在允许范围内，采用较小的回流比)。影响精 馏装置稳态、高效操作的主要因素包括操作压力、进料 组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷 凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等。以下就其 主要影响因素予以简要分析。
在1940年吉利兰关联提出后，不少研究者提 出了各种关联，希望提高估算精度，但效果不明 显，吉利兰关联至今仍到得广泛应用。 用吉利兰关联估算理论板数，包括如下三步: ①首先用芬斯克方程计算最少理论板数; ②计算给定条件下的最小回流比； ③应用吉利兰经验关联式估算所需理论板数。
[例] 在连续精馏塔中分离苯、甲苯混合液。原料液的流 量为5000kg/h，其中苯的摩尔分数为0.45，要求馏出液中 含苯98.0%，釜残液中含甲苯 95%。料液在饱和液体下加 入塔中，操作回流比R=2.5，苯与甲苯的平均相对挥发度 α = 2.41。试估算所需的理论塔板数。 解：(理论板数下，釜残液 组成变小。反之，当回流比减小时，xD减小而xW增大,使 分离效果变差。
精馏塔的工艺计算
2 精馏塔的工艺计算精馏塔的物料衡算基础数据 （一）生产能力：10万吨/年，工作日330天，每天按24小时计时。
（二）进料组成：乙苯h ；苯 Kmol/h ；甲苯h 。
（三）分离要求：馏出液中乙苯量不大于，釜液中甲苯量不大于。
物料衡算（清晰分割）以甲苯为轻关键组分，乙苯为重关键组分，苯为非轻关键组分。
01.0=D HK x ， 005.0=W LK x ，表 进料和各组分条件由《分离工程》P65式3-23得：,1,,1LKi LK Wi HK D LK Wz xD Fx x =-=--∑ （式2. 1）2434.13005.001.01005.0046875.0015625.08659.226=---+⨯=D Kmol/hW=F-D= 0681.1005.06225.21322=⨯==W X W ，ωKmol/h 5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h编号 组分 i f /kmol/h i f /% 1 苯 2 甲苯 3 乙苯总计100132434.001.02434.1333=⨯==D X D d ，Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h 表2-2 物料衡算表精馏塔工艺计算操作条件的确定 一、塔顶温度纯物质饱和蒸气压关联式（化工热力学 P199）：CC S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=-表2-3 物性参数注：压力单位，温度单位K编号 组分 i f /kmol/h馏出液i d釜液i ω 1 苯 0 2 甲苯 3 乙苯总计组份 相对分子质量临界温度C T 临界压力C P苯 78 甲苯 92乙苯106名称 A B C D表2-3饱和蒸汽压关联式数据以苯为例，434.02.562/15.3181/1=-=-=C T T x1.5)434.033399.3434.062863.2434.033213.1434.098273.6()434.01()(635.11-=⨯-⨯-⨯+⨯-⨯-=-CS P P In01.02974.09.48)1.5ex p(a S P MPa P =⨯=⨯-=同理，可得MPa P b 1.00985.00⨯=露点方程：∑==ni ii p p y 11，试差法求塔顶温度表2-4 试差法结果统计故塔顶温度=℃二、塔顶压力塔顶压力Mpa p 1.0013.1⨯=顶 三、塔底温度苯甲苯乙苯泡点方程：p x pni i i=∑=10 试差法求塔底温度故塔底温度=136℃四、塔底压力塔底压力Mpa p 1.0013.1⨯=底 五、进料温度进料压力为Mpa p 1.0013.1⨯=进，泡点方程：p x pni i i=∑=1试差法求进料温度故进料温度=133℃六、相对挥发度的计算据化学化工物性数据手册，用内插法求得各个数据5.105=顶t ℃，961.5=苯α 514.2=甲苯α 1=乙苯α；136=底t ℃， 96.1=甲苯α 1=乙苯α；133=进t ℃， 38.4=苯α 97.1=甲苯α 1=乙苯α综上，各个组份挥发度见下表据清晰分割结果，计算最少平衡级数。
化工设计答辩问题准备,附答案版
精馏塔设计答辩问题：1、 最小回流比应该如何确定？精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R ＝L/D 。
回流比的大小,对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。
因此，在精馏设计时，回流比是一个需认真选定的参数。
最小回流比Rmin=P DDD x -y y -x 2、 如何求取塔顶或塔底处的相对挥发度？如何求全塔的平均相对挥发度？相对挥发度：习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。
以α表示。
α=(yA/yB)/(xA/xB)，式中，yA ——气相中易挥发组分的摩尔分数；yB ——气相中难挥发组分的摩尔分数； xA ——液相中易挥发组分的摩尔分数；xB ——液相中难挥发组分的摩尔分数。
塔顶处相对挥发度：xD=0.97,yD=0.9854,αD=0874.297.0-19854.0-1/97.09854.0=进料处相对挥发度：xF=0.97,yF=0.9854,αF=9570.1.340-1.67070-1/34.06707.0=塔釜处相对挥发度：xW=0.97,yW=0.9854,αW=3355.01356.0-1.050-1/1356.005.0=精馏段平均相对挥发度αm(精)= 2FD αα+=2.0000提留段平均相对挥发度αm(提)= 2Fαα+W =1.14633、 分析回流比对精馏过程的影响，如何确定适宜的回流比？精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L 与塔顶产品流量D 的比值,即R ＝L/D 。
回流比有两个极限，一个是全回流比，另一个是最小回流比，操作回流比介于二者之间。
设备费与操作费之和最低是最适回流比。
回流比小塔板数就多，设备费就大；回流比大，塔板数小，但是塔内蒸汽量就大，塔径蒸馏釜冷凝器的尺寸就大，设备费高。
4、 实际的进料板位置应该如何确定？参看文档14页， x6=0.3225 < xf ，xf 为进料处的液相组成，选择第六板进料。
精馏塔的工艺计算
2 精馏塔的工艺计算2.1精馏塔的物料衡算2.1.1根底数据 〔一〕生产能力：10万吨/年，工作日330天，每天按24小时计时。
〔二〕进料组成：乙苯212.6868Kmol/h ；苯3.5448 Kmol/h ；甲苯10.6343Kmol/h 。
〔三〕别离要求：馏出液中乙苯量不大于0.01，釜液中甲苯量不大于0.005。
2.1.2物料衡算〔清晰分割〕以甲苯为轻关键组分，乙苯为重关键组分，苯为非轻关键组分。
01.0=D H K x ，005.0=W LK x ，表2.1 进料和各组分条件由?别离工程?P65式3-23得：,1,,1LKi LK Wi HK D LK Wz xD Fx x =-=--∑ 〔式2. 1〕编号 组分 i f /kmol/h i f /%1 苯 3.5448 1.56252 甲苯 10.6343 4.6875 3 乙苯 212.6868 93.7500总计226.86591002434.13005.001.01005.0046875.0015625.08659.226=---+⨯=D Kmol/hW=F-D=226.8659-13.2434=213.6225Kmol/h 0681.1005.06225.21322=⨯==W X W ，ωKmol/h5662.90681.16343.10222=-=-=ωf d Kmol/h 132434.001.02434.1333=⨯==D X D d ，Kmol/h 5544.212132434.06868.212333=-=-=d f ωKmol/h表2-2 物料衡算表2.2精馏塔工艺计算2.2.1操作条件确实定 一、塔顶温度纯物质饱和蒸气压关联式〔化工热力学 P199〕：CC S T T x Dx Cx Bx Ax x P P /1)()1()/ln(635.11-=+++-=-表2-3 物性参数编号 组分 i f /kmol/h 馏出液i d 釜液i ω 1 苯 3.5448 3.5448 0 2 甲苯 10.6343 9.5662 1.0681 3 乙苯 212.6868 0.1324 212.5544总计226.865913.2434213.6225组份 相对分子质量临界温度C T 临界压力C P苯 78 562.2 48.9 甲苯 92 591.841.0 乙苯106617.236.0注：压力单位0.1Mpa ，温度单位K表2-3饱和蒸汽压关联式数据以苯为例，2.562/15.3181/1-=-=C T T x1.5)434.033399.3434.062863.2434.033213.1434.098273.6()434.01()(635.11-=⨯-⨯-⨯+⨯-⨯-=-CSP PIn01.02974.09.48)1.5exp(a S P MPa P =⨯=⨯-=同理，可得MPa P b 1.00985.00⨯=露点方程：∑==ni ii p p y 11，试差法求塔顶温度表2-4 试差法结果统计名称 A B C D 苯 -6.98273 1.33213 -2.62863 -3.33399 甲苯-7.28607 1.38091-2.83433 -2.79168 乙苯 -7.48645 1.45488-3.37538-2.23048故塔顶温度=105.5℃二、塔顶压力塔顶压力Mpa p 1.0013.1⨯=顶 三、塔底温度 泡点方程：p x pni i i=∑=10试差法求塔底温度故塔底温度=136℃四、塔底压力塔底压力Mpa p 1.0013.1⨯=底 五、进料温度进料压力为Mpa p 1.0013.1⨯=进，泡点方程：p x pni i i=∑=1试差法求进料温度故进料温度=133℃六、相对挥发度的计算据化学化工物性数据手册，用内插法求得各个数据5.105=顶t ℃，961.5=苯α514.2=甲苯α1=乙苯α； 136=底t ℃， 96.1=甲苯α1=乙苯α； 133=进t ℃， 38.4=苯α97.1=甲苯α1=乙苯α 综上，各个组份挥发度见下表据清晰分割结果，计算最少平衡级数。
化工原理第二版(夏清,贾绍义)课后习题解答带图资料
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*，P A*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x 图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B* = 1.3kPa查得P A*= 6.843kPa得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = P A*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题 2 的结果相比较。
2.2 多组分物系的泡点和露点计算2007.9.10
解：
常压
气相—— 气相 为理想气体 液相—— 液相 为理想溶液
•参考解法： 参考解法： 参考解法
Pi Ki = P
s
（1）试差法（手算） 试差法（手算） （2）相对挥发度法 （3）计算机求解
结构相似
例2-4
（1）试差法-计算（见下表） 试差法-计算（见下表）
塔釜温度应为100℃。 ℃ 塔釜温度应为
ˆ υiL ( P − Pi s ) Φ iL γ i Pi Φ Ki = exp = ˆV V ˆ RT Φi P Φi
s s i
1、泡点温度计算 、
严格计算法 ——计算过程 计算过程
xi , P → yi , T
Ki
s i
Pi Φ υ
s
s i
——T, P
(一般受 的影响较小 一般受P的影响较小 一般受 的影响较小)
Ki = f (P, T, xi, yi)
2.2.1 泡点温度和泡点压力计算
总变量：C-xi，C-yi，C-Ki，T，P。共3C+2 总变量： 个 已知C个变量：（ 已知C个变量：（C-1）个组分和T或P ：（C 个组分和T 未知变量为2C+2个 未知变量为2C+2个 由上述2C+2个方程求解 唯一解） 由上述2C+2个方程求解（唯一解） 个方程求解（ 需试差计算
2.2 多组分物系的泡点和露点计算
泡点计算： 泡点计算： 泡点温度计算：已知x 泡点温度计算：已知xi，p，求解T，yi 温度计算 求解T 泡点压力计算：已知x 泡点压力计算：已知xi，T，求解P，yi 压力计算 求解P 露点计算： 露点计算： 露点温度计算：已知y 露点温度计算：已知yi，P， 求解T，xi 温度计算 求解T 露点压力计算：已知y 露点压力计算：已知yi，T， 求解P，xi 压力计算 求解P
精馏塔及其主要附属设备设计
一、前言精馏是利用液体混合物中各组分挥发度的不同并借助于多次部分汽化和部分冷凝达到轻重组分分离的方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。
为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常重要的。
本设计包括设计方案的选取，主要设备的工艺设计计算——物料衡算、操作线方程、设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算，辅助设备的选型，工艺流程图，主要设备的工艺条件图等内容。
通过对精馏塔的运算，调试塔的工艺流程、生产操作条件及物性参数是否合理，换热器和泵及各种接管尺寸的选用是否正确，以保证精馏过程的顺利进行并使效率尽可能的提高。
二．设计任务书1．设计题目精馏塔及其主要附属设备设计2．工艺条件生产能力：25吨/小时（料液）年工作日：300工作日原料组成：34%的二硫化碳和66%的四氯化碳（摩尔分率，下同）产品组成：馏出液 97%的二硫化碳，釜液5%的二硫化碳操作压力：塔顶压强为常压进料温度：58℃进料状况：饱和液体泡点进料加热方式：直接蒸汽加热塔型：板式塔3．设计内容1．确定精馏装置流程;2．工艺参数的确定；基础数据的查取及估算，工艺过程的物料衡算及热量衡算，理论塔板效率，实际塔板数等。
3．主要设备的工艺尺寸计算；板间距，塔径，塔高，溢流装置，塔盘布置等。
4．流体力学计算；流体力学验算，操作负荷性能图及操作弹性。
5.主要附属设备设计计算及选型.4.设计结果总汇将精馏塔的工艺设计计算的结果列在精馏塔的工艺设计计算结果总5.参考文献列出在本次设计过程中所用到的文献名称、作者、出版社、出版日期。
三．精馏塔的设计计算【主要基础数据】:【设计计算】1.设计方案的确定本设计任务为分离二硫化碳——四氯化碳混合物。
对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。
设计中采用饱和液体泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。
塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。
化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答
化工原理第二版-(下册)夏清-贾绍义-课后习题解答化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版）社,2011.8.）第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P =13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理习题解答
第6章 蒸馏6-1.苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压数据为定律。
解：000B A BA P P P P x --=；A A A x P P y 0=6-2（1）计算相对挥发度α。
（2）写出平衡方程式。
（3）算出x y -的一系列平衡数据与习题1作比较。
（答：（1） 44.2=α， （2）xx y 44.1144.2+=） 解：⑴00B AP P =α，⑵()xx y 44.1111+=-+=α ⑶由α计算所得的一系列y 、x 值与习题6-1之值很接近。
6-3．将含%24（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。
要求馏出液含%95易挥发组分，釜液含%3易挥发组分。
送至冷凝器的蒸气量为1h kmol 850-⋅，流入精馏塔的回流液量为1h kmol 670-⋅。
试求：（1）每小时能获得多少kmol 的馏出液？多少kmol 的釜液？（2）回流比DL R = 为多少？ (答：1h kmol 180-⋅=D ， 1h kmol 6.608-⋅=W ；72.3=R )解：D L V +=，1h kmol 180670850-⋅=-=-=L V D ，72.3180670===D L R ， W W D F +=+=180，W D F Wx Dx Fx +=即()03.018018095.024.0⨯-+⨯=F F ，解得：1h kmol 6.788-⋅=F ，1h kmol 6.6081806.788-⋅=-=-=D F W 。
6-4．有1h kg 10000-⋅含物质A （摩尔质量为1kmol 8kg 7-⋅ ）3.0（质量分数，下同）和含物质B （摩尔质量为1kmol 0kg 9-⋅ ）7.0的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。
若要求塔顶产品中物质A 的组成为95.0，釜液中物质A 的组成为01.0。
试求：（1）进入冷凝器底蒸气流量为多少？以摩尔流量表示。
（2）回流比R 为多少？(答：（1）1h kmol 116-⋅=V ; (2) 96.1=R )解：W D F +=，W D F Wx Dx Fx +=，⇒1h kg 1.3085-⋅=D ，956.09005.07895.078/95.0=+=D x ，33.0907.0783.078/3.0=+=F x ，53.7890044.078956.0=⨯+⨯=D M ，11.869067.07833.0=⨯+⨯=F M ，1h kmol 11611.8610000-⋅==V ，1h kmol 28.3953.781.3085-⋅==D ，96.1128.391161)1(=-=-=⇒+=D VR D R V 。
化工原理课后题答案解析(部分)
化工原理第二版第1章蒸馏1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t（℃） 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压PB *，PA*，由于总压P = 99kPa，则由x = (P-PB *)/(PA*-PB*)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃2.正戊烷（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P =13.3kPa下该溶液的平衡数据。
温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1291.7 309.3K C6H14248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8322.8 341.9饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3解：根据附表数据得出相同温度下C5H12（A）和C6H14（B）的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 PB* = 1.3kPa查得PA*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3PA*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300PB*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-PB *)/(PA*-PB*)=（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = PA*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
相对挥发度平均值的近似计算
相对挥发度平均值的近似计算相对挥发度（RelativeVolatility）是指物质在不同温度和压强条件下的挥发量的变化程度，反映了分子的量子动力学行为和宏观物理性质的相互作用的程度。
它用以定量衡量温度和压力变化对吸收和挥发物组成的影响程度。
在汽油、柴油、煤油、石油等化工行业中，相对挥发度是一个重要的物性参数，用于评价油品的品质和选择合适的分离设备。
相对挥发度计算方法相对挥发度的计算是根据油品体系中物质在不同温度和压力条件下挥发量的变化程度来确定的，可以采用物质之间的实验数据，也可以采用材料相关的理论计算方法。
常用的实验计算方法有相对挥发度的绝对计算法和相对挥发度的比例计算法，而常用的相对挥发度计算理论计算法有洛伦兹-多项热模型和Van der Waals热力学解析模型等。
相对挥发度的近似计算在实际工程中，由于实验计算和理论计算方法比较复杂，且计算结果不易于及时获得，人们经常会根据相对挥发度实验计算和理论计算的结果，发现某些物质的相对挥发度满足:(S/S_0)^A/B > 0。
这里S/S_0是挥发量的相对值，A和B分别是该物质的规定参数，这样在实际工程中可以采用近似计算来计算此物质的相对挥发度。
相对挥发度的近似计算方法主要有：Thiele和Makropoulos公式、Cline公式、Linnhoff-Dhir公式、Van Laar公式、Rachford-Rice公式、Leybold-Gagged公式等。
Thiele和Makropoulos公式Thiele-Makropoulos公式是一种近似计算相对挥发度的最常用方法，它根据物质挥发压力和比热容的关系而建立。
它的基本公式为：= (y_m/y_z)^1/alpha其中，φ是相对挥发度，y_m和y_z分别是物质的挥发压力，α是物质的比热容。
Cline公式Cline公式也是常用的近似计算相对挥发度的方法，它主要是根据物质挥发压力，温度和比容的关系建立的。
相对挥发度计算公式
相对挥发度计算公式
相对挥发度是指在某一温度下两种物质的挥发性能之间的比较
关系。
它通常用于表征复杂混合物中各组分的挥发性，对化学工业和环境科学等领域有着广泛的应用。
计算相对挥发度的公式如下：
相对挥发度 = (ln α1 - ln α2) / (ln P1 - ln P2)
其中，α1和α2分别表示两种物质在某一温度下的蒸汽压（单位为毫巴或kPa），P1和P2则表示这两种物质在该温度下的沸点（单位为开尔文或摄氏度）。
公式右侧的自然对数取值可以通过查阅相关数据手册或者使用化学软件进行计算。
需要注意的是，相对挥发度的计算结果只是一个相对的数值，不能直接用来预测某种物质在实际环境中的挥发特性。
在实际应用中，还需考虑其他因素（如风速、温度、湿度等）的影响，以得到更准确的结果。
相对挥发度计算
相对挥发度计算
计算相对挥发度公式：α=(yA/yB)/(xA/xB)。
相对挥发度是指溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，以α表示。
它表示气相中两组分的摩尔分数比为与之成平衡的液相中两组分摩尔分数比的α倍。
挥发，一般指液体成分在没有达到沸点的情况下成为气体分子逸出液面。
液体挥发液体挥发大多数溶液存在挥发现象，因为它们的分子间的吸引力相对较小，并且在做着永不停息的无规则的运动，所以它们的分子就运动到空气中，慢慢挥发了。
但是由于溶质的不同而表现出挥发性的不同。
挥发度
分离方法
背景及原理
精馏-结晶联 合分离法与 精馏的对比
在化工生产过程中，常常遇到相对挥发度接近于1的物系的分离，如对二氯苯和邻二氯苯、乙苯-苯乙烯、邻 硝基苯-对硝基苯、重水分离等。这时单纯采用精馏方法分离，则需要很多的塔板数和极大的回流比，在一次投资 和成本消耗方面很不划算。根据精馏、结晶分离方法的特点，提出了精馏-结晶联合分离方法，即从精馏塔顶得到 其中一个组分的较纯的合格产品，塔釜不要求得到另一组分的纯品，而是在塔顶产品的浓度降低到一定程度后， 将塔釜物料送至结晶塔中，通过结晶得到较纯的塔釜产品，结晶母液则送回到精馏塔釜进一步精馏提纯，这样降 低了对精馏塔的塔板数和回流比的要求。
挥发度
化学录
02 相对
通常用来表示某种纯净物质（液体或固体）在一定温度下蒸气压的大小。具有较高蒸气压的物质称做易挥发 物（volatile matter）；较低的称做难挥发物（involatile matter）。对于组分互溶的混合液，两组分的挥 发度之比称做相对挥发度（relative volatility）。
精馏是最常用的蒸馏方式，可以使产品达到很高的纯度。以板式塔为例，汽相在沿塔上升时与下降的液相在 塔板上接触传质，其易挥发组分的含量向上逐板增加，塔内有足够的塔板，使得升到塔顶的汽相组成达到分离要 求，汽相在塔顶之上设置的冷凝器中冷凝后，只放出一部分作为塔顶产品，另一部分返回塔顶作为回流。塔顶引 进下降的液相在下降的过程中逐板与汽相传质，将易挥发组分传递给汽相，并从汽相中取得难挥发组分，由再沸 器放出时，其组成已符合要求。料液通常经过预热，在塔中部某选定的塔板上加入，这层板上的组成应与进料的 组成最接近，精馏分离通常连续操作。在化工、石化等大规模生产中，结晶法常采用连续多级分步结晶，其原理 与精馏过程有类似性。