计算题（蒸馏）
进料状态与最小回流比
1、精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相 组成如下：xF=0.5077，yF=0.7201。
(1) 若塔顶产品组成xD=0.99，塔底产品的组成为xW=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证?
(2) 进料室的压强和温度如何确定。
(3) 该进料两组份的相对挥发度为多少?
(Rmin=1.271，通过选择合适的回流比来保证；?=2.49)．
2、常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。试求：
（1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。 (液相0.49；汽相0.71；Rmin=1.227)
3、最小回流比与理论板数
用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液，原料中含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02(以上均为摩尔分数)，R=4。求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。及所需理论板数：(1)原料液温度为25℃；
(2)原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 (Rmin=1.257，NT=10，第5块加料；Rmin =2.06，NT=11，第6块加料)
4、物料恒算：
1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。 (xD=1.402?10， xW=8.267?10)
1
-3
-4
5、操作线方程
一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和 0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求： (1)精馏段操作线方程； (2)提馏段操作线方程。
(精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195)
6、综合计算：
某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，xF=0.5，q=0，xD=0.95,xW=0.1， (以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度?=2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。试求： (1) 塔顶易挥发组分的回收率;
(2) 塔釜的汽化量;
(3) 第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起) 。 (?=89.5％；V’=11.07kmol/s; x2=0.843)
7、热状况参数与能耗
某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20℃，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较当N??时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： (1) 20℃加料；
(2) 预热至泡点加料； (3) 预热至饱和蒸汽加料。
已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。
(977.1kW；1110.6kW； l694.7kW)
2
8、(分凝器)
在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3／5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产 品，其浓度为0.9(以上均为轻组分A的摩尔分数)。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求：
（1） 第1块板下降的液体组成， （2） 料液的组成。
（0.828；0.759)
9、回收塔
将一原料液馏率为100kmol/h，组成为xF=o.4(摩尔分率，下同)，进入一回收塔进行回 收，要求塔顶回收率为0.955，xW=0.05，泡点进料，系统的相对挥发度?=3。试求： (1) 馏出液组成，塔顶、塔底产量；
(2) 操作线方程；
（3）在加料流率及塔釜蒸发量不变时，可能获得最高流出液浓度。
（D=64kmol/h, W=36kmol/h, xD=0.597; 只有提馏段：y=1.563x-0.028; xDmax=0.625）
10、直接蒸汽加热与间接蒸汽加热的比较 常压下连续精馏甲醇—水溶液，进料浓度为0.5，希望得到塔顶产品的浓度为0.9，塔釜残液浓度<0.1(以上均为摩尔分数)。泡点液相进料，操作回流比为2，采出率D／F=0.5，求以下二种情况下的操作线方程及所需理论板数：(1)塔釜采用间接蒸汽加热；(2)釜中液体用水蒸汽直接加热。甲醇—水的汽液平衡曲线如图所示。
(NT=3.9；NT=4.8)
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