化工原理 第9章-4
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8 e x x
2、某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,进料量F =30kmol/h ,其中苯的摩尔分率x F =0.5。进料为汽液混合物,汽液比为2:3,要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为x D =0.95,x W =0.10,相对挥发度α=2.45。
试求:最小回流比R min ;
N ;当 R时,min N
例1用连续精馏塔分离某双组分混合液,x F =0.4(摩尔分率,下同),原料以饱和液体状态加入塔中部,塔顶全凝,泡点回流。α=2.5,x D =0.8。塔釜间接蒸汽加热。试求:设计型例题
(1)R min ;(2)若R=1.5R min 倍,则进入塔顶第一块理论塔板的汽相组成为多少?
例2一连续常压精馏塔用于分离双组分混合物。原料液x F =0.40(摩尔分率,下同),进料状况为汽液混合物,其摩尔比为汽/液=3/2,塔顶x D =0.97,塔釜x W =0.02,若该物系的相对挥发度α=2,操作时采用的回流比R=1.6R min ,试计算:
⑴易挥发组分的回收率;
⑵最小回流比R min ;
⑶提馏段操作线的数值方程;
问题
精馏塔设计时,若F、x F、x D、x w、V均为定值,将进料热状态从q=1变为q>1,则设计所需理论板数。
(A)变大(B)变小
(C)不变(D)不确定
加料热状态的选择问题
q =1 0< q <1
重要工程观点
精馏塔塔内热量守恒
塔釜热量进入,塔顶施于冷量塔釜热量恒定时,
冷量尽可能塔顶加入
塔顶冷量恒定时,
热量尽可能塔釜加入
q的变化
在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h,含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流。已知=2.5,取回流
比为最小回流比的1.5倍。
试求:
①塔顶产品量D、塔底残液量W及组成x w;
②最小回流比;
③若改用饱和蒸汽进料,仍用上述回流比,所
需理论板数为多少?
思考题
•精馏过程设计时,P增大,泡点,α,对分离。P增大塔顶温度上升,塔釜温度上升。若要降低塔釜温度,则可降低塔釜。
•精馏与蒸馏的区别——精馏有,蒸馏无。平衡蒸
馏与简单蒸馏的区别——前者,后者。•摩尔流假定,主要依据各组分的。但精馏
段与提馏段的摩尔流量由于由于的不同而不一定相等。
用连续精馏方法分离双组分理想混合液,原料中含易挥发组分0.40,馏出液中含易挥发组分0.90(以上均为摩尔分率),溶液的平均相对挥发度为2.5,最小回流比为2,则料液的热状况参数q=________。(1) 0.48(2 )0.38 (3) 0.3 (4) 0.5精馏塔,原料液组成为0.5(摩尔分率),饱和蒸气进料。已知塔顶气相组成为0.9,精馏段操作线程为y=0.833x+0.15。塔釜用间接蒸气加热,塔顶全凝器,泡点回流。全塔平均α=3.0,塔顶第一块塔板默弗里效率E ml =0.6,求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
相同,
作业:12、13、15
用精馏塔分离某双组分混合物,塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热,塔中进料,进料量为50 kmol/h,轻组分含量为0.25(摩尔分率),泡点进料,塔顶采出率为0.2(摩尔流量比),塔顶轻2.5,若操作回流比为最小回流比的1.1倍,试求:
组分含量为0.98(摩尔分率),物系相对挥发度为
(1)塔底产品的量W和浓度;
(2)实际操作的回流比R ;
(3)请写出精馏段和提馏段操作线方程;
(4)求离开第二块理论板(自塔顶向下数)的上升蒸汽
和下降液体的组成?
(5)若第一块塔板的E mv=0.6,则离开第二块理论板的
上升蒸汽和下降液体的组成又为多少?