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恒縻尔溢流:在塔的精馏段内,从每一块塔板上下降的液体的縻尔(千)流量皆相等,提馏段也是如此,但两段的液体流量不一定相等。

16、精馏过程须满足以下条件:各组分的摩尔汽化潜热相等;汽液接触时,因温度不同而交换的显热可以忽略;塔设备保温良好,热损失可以忽略。

17、在化工生产中,要求精馏塔板板效率高,生产能力大,操作稳定、弹性大,塔板压降小,结构简单、制造维修方便,造价低。

18、 塔内出现积液,直至整个塔内充满液体的现象称为液泛。有溢流液泛和夹带液泛。溢流液泛:塔内液体流量超过降液管的最大液体通过能力而产生的液泛。夹带液泛:由于过量雾沫夹带引起的液泛。 夹带:有液沫夹带和泡沫夹带。

液沫夹带:液沫夹带是上升的气流,带着液滴在板间的空间上升,液滴来不及沉降分离,而随气体进入上一层塔板,这种现象叫液沫夹带。

泡沫夹带:是气泡随着板上液流进入降液管,由于停留时间不够,而随液体进入下一层塔板的现象叫泡沫夹带。

泄漏:液体不经正常的降液管通道流到下一层塔板的现象。

19、解: V?V'??1?q?F 分析,因为V'、q、F不变,则:V不变; V?L?D?RD?D 分析 D?V不变;

F?D?W 分析F不变,D不变,则W不变; L?RD 分析R不变,D不变,则L不变; L'?V'?W 分析V'不变,W不变,则L}不变;

因为R不变,所以L/V不变;因为V'、W不变,所以L/V'不变;而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变,由 xF下降,可得:xD减少、xW也减少。

从物料衡算的角度来分析,因为F、D、W都不变,FxF?DxD?WxW,所以xF下降,可得:xD减少、xW也减少。

20、解:V?V'??1?q?F 分析 V'、q、F不变,则V不变; V??R?1?D 分析R不变,V不变,则D不变;

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'R?1 因R不变,V不变,则D

L?RD 分析R不变,D不变,则L不变; L'?L?qF 分析L不变,q、F不变,则L不变; F?D?W 分析F、D不变,则W不变;

'

四、计算题

1、今有苯和甲苯的混合液,在318K下沸腾,外界压强为20.3Kpa。已知

此条

件下纯苯的饱和蒸汽压为22.7Kpa,纯甲苯的饱和蒸汽压为7.6Kpa。试求平衡时苯和甲苯在汽液相中的组成?

2、乙苯和异丙苯的混合液,其质量相等,纯乙苯的饱和蒸汽压为33Kpa,纯异丙苯的饱和蒸汽压为20Kpa。乙苯的千摩尔质量为106Kg千摩尔质量为120KgKmol,异丙苯的

Kmol。求当汽液平衡时两组分的蒸汽压和总压?

3、今有苯酚和对苯酚的混合液。已知在390K,总压101.3KPa下,苯酚的饱和蒸汽压为11.58Kpa,对苯酚的饱和蒸汽压为8.76Kpa,试求苯酚的相对挥发度?

4、在连续精馏塔中分离含苯50%(质量百分数,下同)的苯—甲苯混合液。要求馏出液组成为98%,釜残液组成为1%。试求苯的回收率?

5、某二元糸统的精馏塔内连续地以泡点进料,全塔共有三块理论板和一个再沸器,一个全凝器。进料位置在第二块理论板上,求离开第三块的气相物料组

'成?已知:??4,xw?0.1 VW?2

6、在一常压连续精馏塔中,分离某理想溶液,原料液浓度为0.4,塔顶馏出液为0.95(均为易挥发组份的縻尔分率)。回流比为最小回流比的1.5。每千縻尔原料变成饱和蒸汽所需热量等于原料液的千縻尔汽化潜热的1.2倍。操作条件下溶液的相对挥发度为2,塔顶采用全冷器,泡点回流。试计算由第二块理论板上升的气相组成?

7、有某平均相对挥发度为3的理想溶液,其中易挥发组份的组成为60%(縻尔分率,以下相同)的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%,残液中易挥发组份的组成不大于2%。求:每获1kmol 馏出液时原料液用量?若回流比为1.5 ,它相当于Rmin的多少倍?假设料液加到板

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上后,加料板上的浓度仍为60%,求提馏段第二块理论板上的液相组成?

8、一连续精馏塔分离二元理想混合溶液,在精馏塔的精馏段内,其某层塔板上的气液相组成分别为0.83和0.70,相邻上层塔板上的液相组成为0.77,而相邻下层塔板上的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的縻尔分率,下同)。塔顶为泡点回流,进料为饱和液体,其组成为0.46,若已知塔顶和塔底的产量之比为2/3。试求精馏段和提馏段的操作线方程?

9、某连续精馏塔分离苯—甲苯混合液,已知操作条件下气液平衡方程为

y?2.41x,精馏段操作线方程为y?0.60x?0.38,塔顶采用全凝器,液体泡

1?1.41x点回流。问自塔顶向下数的第二块理论板上升的蒸汽组成是多少?

10、 用一精馏塔分离二元理想混合物,已知??3,进料浓度为xF?0.3,进料量为2000Kmol ,泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9,塔釜浓度为0.1

h(以上均为縻尔分率)。求塔顶、塔釜的采出量,若 R=2Rmin,写出精馏段和提馏段的操作线方程?

11、连续精馏塔的操作线方程有:精馏段:y?0.75x?0.205;提馏段:

y?1.25x?0.020,试求泡点进料时,原料液、馏出液、釜液组成及回流比?

12、在连续精馏塔中分离苯—苯乙烯混合液,原料液量为5000Kg为

h,组成

0.45,要求馏出液中含苯0.95,釜液中含苯不超过0.06(以上均为质量分数)。试求馏出液量及釜液产品量各为多少?(以摩尔流量表示)。

13、某二元混合物在连续精馏塔中分离,饱和液体进料,组成为xF?0.5,塔

顶馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05,(以上均为易挥发组分的縻尔分率),相对挥发度为3,回流比为最小回流比的2倍。塔顶设全凝器,泡点回流,塔釜为间接蒸汽加热。试求:进入第一块理论板的气相浓度?离开最后一块理论板的液相浓度?

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14、图示的精馏塔是由一只蒸馏釜

和一块实际板所组成。料液由塔顶加 入,泡点进料,xF?0.2 ,今测得塔 顶易挥发组分的回收率为80%,糸统 的相对挥发度为??3.0。且xD?0.3 求:残液组成xW 和该块塔板的液相默

xF

xD

xW 夫里效率?(蒸馏釜可视为一块理论板)。

15、在常压连续操作的精馏塔是分离含苯0.45(摩尔分率,下同)的苯—

—甲苯混合液。要求馏出液组成为0.97,釜残液组成为0.03。操作条件下物系的平均相对挥发度为 2.48。试分别计算饱和液体进料和饱和蒸汽进料时的最小回流比?

16、根据下图,(1)写出两操作线方程,(2)画出理论塔板数,并说出加料位置?(3)写出塔顶、塔釜产物的组成?

17、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为100Kmolh,泡点进料,精馏段和提馏段的操作线方程分别为y?0.723x?0.263和

y?1.25x?0.018,试求精馏段和提馏段的上升蒸汽量?

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18、在苯—甲苯精馏系统中,已知物料中易挥发组分的相对挥发度为2.41,各部分料液组成为,xF?0.5,xD?0.95,xW?0.05,实际采用回流比为2,沸点进料,试用逐板计算法求精馏段的理论塔板数?

19、已知连续精馏塔的操作线方程为:精馏段:y?0.75x?0.20,提馏段:

y?1.25x?0.020。根据下图,(1)作出两操作线方程,(2)画出理论塔板数,

并说出加料位置?

20、某理想溶液的气液相平衡关系如图所示,已知其进料组成为0.4,馏

出液组成为0.9,釜残液组成为0.05.若塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.5倍,求理论塔板数?

附答案

1解:设苯气液相中的组成为yA、xA;甲苯气液相中的组成为yB、xB

00 已知: P?20.3Kpa,pA?22.7Kpa,pB?7.6Kpa 00P?pBP?pB20.3?7.6 由xA?0,得x???0.84 A000pA?pBpA?pB22.7?7.6 20