化工原理(第四版)习题解 第六章 蒸馏(16)

发布时间:2021-06-11

习题6-21附图

059.5作平衡线下凹部分的切线,与)解 通过点D (0.9,y轴相交于0.60。因此,由切线的截

距计算Rmin。

xD

0.60

Rmin 1

Rmin

xD0.95

1 1 0.583 0.600.60

【6-22】用常压下操作的连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。进料中含苯0.4摩尔分数,要求馏出液含苯0.97摩尔分数。苯-甲苯溶液的平均相对挥发度为2.46。试计算下列两种进料热状态下的最小回流比:(1)冷液进料,其进料热状态参数q 1.38;(2)进料为汽液混合物,汽液比为3:4。

解 汽液相平衡方程为

yp

xp2.46xp

1 ( 1)xp1 1.46xp

已知xF 0.4,xD 0.96 (1) 冷液进料,q 1.38 q线方程为 yp

yp 3.63xP 1.05

xq1.380.4xp F xp q 1q 10.380.38

由q线方程与相平衡方程解得

xp 0.481,yP 0.695

最小回流比 Rmin

xD ypyp xp

0.97 0.695

1.29

0.695 0.481

/7 (2) 汽液混合物进料,V/L 4/3,q 3

3

xq0.4

q线方程为 yp xp F 7xp

3q 1q 13 1 1

77

yp 0.75xp 0.7

由q线方裎与相平衡方程解得

xp 0.28,yp 0.49

xD ypyp xp

0.97 0.49

2.29

0.49 0.28

最小回流比 Rmin

理论板数的简捷计算法

【6-23】用常压下连续操作的精馏塔分离含苯0.4摩尔分数的苯-甲苯溶液。要求馏出液含苯0.97摩尔分数,釜液含苯0.02摩尔分数。塔顶回流比为2.2,泡点进料。苯-甲苯溶液的平均相对挥发度为2.46。试用简捷计算法求所需理论板数。

.,xW 002., 246. 解 已知xF 0.4,xD 097

用芬斯克方程计算全回流时的最少理论板数

x 1 xW

lg D 1 xD xW

lg

Nmin

0.97 1 0.02 lg 1 0.97 0.02 8.19

lg2.46

计算最小回流比Rmin 已知泡点进料,xp xF 0.4

yp

xp2.46 0.4

0.621

1 ( 1)xp1 1.46 0.4

xD ypyp xp

0.97 0.621

1.58

0.621 0.4

Rmin

用关联式计算理论板数N

将R 2.2、Rmin 1.58及Nmin 8.19代入 R Rmin 0.5668 N Nmin

0.75 1 N 1R 1

求得N 15.8

或用关联图计算理论板数N

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