精馏塔试题

1、有一连续精馏塔，分离A、B双组分理想溶液，料液含易挥发组分A的摩尔分率x A=0.4，泡点进料，测得塔顶压强为760mmHg柱，气相温度为81.5℃，同时测得回流量为0.8kmol/kmol进料液，和产品量为0.4kmol/kmol进料液。已知A、B组分的饱和蒸汽压与温度的关系为：log10p O A=6.898-1206.35/(t+220.24) log10p O B=6.953-1343.94/(t+219.58)式中:t温度℃,p O A,p O B分别为A、B的饱和蒸汽压mmHg柱。

求:(1)塔项产品及釜液的组成x D,x W,塔釜的汽化量V’;

(2)写出精馏段及提馏段的操作线方程。

(1)将t D=81.5℃代入公式，得ＰA0＝794.37mmHg, ＰB0＝307.71mmHg

∴ x=(ＰD-ＰB0)/(ＰA0-ＰB0)= (760-307.71)/(794.37-307.71)=0.93,

y=(ＰA0x/ＰD)=0.97 ,

x D=0.97, D/F=(x F-x W)/(x D-x W)=0.4,x W=0.067

∴ R=L/D=(L/F)/(D/F)=0.8/0.4=2,

V′/F=V/F=(R+1)D/F=3×0.4=1.2

即V′为1.2kmoL/kmoL进料液。

(2)精馏线 y=Rx/(R+1)+x D/(R+1)= 2x/(2+1)+0.97/(2+1)

即 y=0.67x+0.3233

(3)提馏线 y = L′x /V′ - W x w / V′=(F+RD)x/[(R+1)D]-(F-D)x w/[(R+1)D]

=(1+RD/F)x/[(R+1)D/F]- (1-D/F)x W/[(R+1)D/F]=1.5x-0.5 即精馏段、提馏段的操作线分别为: y=0.67x+0.3233; y=1.5x-0.5

2、在一连续常压精馏塔中分离某混合液要求x D=0.94，x W=0.04，已

知此塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍混

合液在本题条件下的相对挥发度为2求

①精馏段操作线方程；

②若塔底产品量W=150kmol/h 求进料量F 和塔顶产品量D；

③提馏段操作线方程。

3、在常压连续精馏塔内分离苯和甲苯混合液，混合液的流量为1000kmol/h，其中含苯40%，要求塔顶馏出液中含苯90%，塔釜残

液中含苯2%（均为摩尔分率）。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，取回流比为最小回流比的1.5倍。全塔平均相对挥发度为2.5。试求：

（1）塔顶与塔底产品量D、W；

（2）回流比R；

（3）精馏段操作线方程；

（4）从上往下数的塔内第二块理论板上升气体组成；

（5）若在塔操作中，将进料状态改为饱和蒸汽进料，而保持F、R、D、x F不变，此时能否完成分离任务？简单分析为什么？

即

解之得：D=431.82kmol/h

W=568.18kmol/h

（2）泡点进料，

（3）精馏段操作线方程：

（4）F、R、D不变，而进料状态由饱和液体改为饱和蒸汽时，q↓，故随q↓而↓，

，提馏段塔板分离能力↓，x W必，又由全塔物料衡算可知，x D↓。可见不能完成分离任务。