《化工原理》复习提要(下) 下载本文

塔底:xW=0.0509 aW=2.372 2、物料衡算与操作线

?F?D?W??FxF?DxD?WxW?D?DxDFxF?100%

xDR??yn?1?R?1xn?R?1?,LW?xm?,xW?ym?1?,L?WL?W?

xF?qx??y?q?1q?1?L??R?D??L?RD?V?L?D??R?1?D??,,L?V?W?L?qF??V,?L,?W?V??q?1?F?将1mol进料变为饱和蒸汽所需?q??原料液的摩尔汽化热?例题

热量?L?LF,1、在连续精馏塔中分离甲醇水溶液。原料液的处理量为3250kg/h,其中甲醇的摩尔分数为0.37(下同),泡点进料,操作回流比为2.5。要求馏出液中甲醇的收率为94%,组成为0.96.试求:

(1)馏出液和釜残液的流量和组成;D=41.52 W=73.08 xW=0.0348

(2)精馏段、提馏段的气液相流量;L=103.8 D=145.3 L’=218.4 D’=145.3

(3)欲获得馏出液46kmol/h,其最大可能组成;xD,max=44.17 (4)若保持馏出液组成为0.96,可能获得的最大馏出液量。Dmax=44.17

2在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液,物系的平均相对挥发度为2.0。馏出液组成0.94(摩尔分数,下同),釜残液组成为0.04,釜残液流量为150kmol/h。回流比为最小回流比的1.2倍。且已知进料方程为y=6x-1.5。试求精馏段操作线方程与提留段操作线方程。

精:y=0.76x+0.226 提:y=1.507x-0.0202

3、在连续精馏塔中分离A、B两组分理想溶液。料液处理量为120kmol/h,泡点进料,其组成为0.48(摩尔分数,下同)。

操作回流比为2,要求馏出液组成为0.94,轻组分收率95%。物料的平均相对挥发度为2.48。试分别计算泡点(83℃)和50℃回流下精馏段和提留段操作线方程。回流液汽化热为3.2×10kJ/kmol,平均比热容为140kJ/(kmol·℃)。 83℃:精:y=0.667x+0.3133 提:y=1.354x-0.0165 50℃:精:y=0.696x+0.2859 提:y=1.323x-0.015

3、理论板层数的计算

(1)逐板计算法:平衡方程、操作方程交替使用

4

芬斯克方程Nmin??xDlg???1?xD???lgxD?yqyq?xq??1?xW????x??Wam????????1

Rmin?(2)图解法 (3)简捷法

Y?0.545827?0.591422X?0.002743/XY?N?NminN?2X?R?RminR?1

(4)塔高T

Z??NP?1?HT

(5)总板效率、单板效率

ET?NTNPyn?yn?1yn?yn?1?EMV?EMLxn?1?xn ??xn?1?xn(6)热量恒算:P122,例9-12

例题、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。塔顶设置全凝器和分凝器,分凝器向塔顶提供泡点回流液,从全凝器得到馏出液产品。原料液的处理量为160kmol/h,其组成为0.55(摩尔分数,下同),泡点进料。已测得与进料成平衡的气相组成为0.71。要求馏出液的组成为0.95,釜残液组成为0.04,精馏段操作气液比为1.4,试求: (1)塔顶馏出液中易挥发组分的收率;96.8%

(2)操作回流比与最小回流比的比值;1.667

(3)离开塔顶第一层板的气液相组成;y1=0.9177、x1=0.8479 (4)若塔顶第一层板液相默弗里效率为0.6,再求离开该板气液相组成。y1=0.9177、x1=0.8707