化工原理(第四版)习题解 第六章 蒸馏(6)

发布时间:2021-06-11

原料的摩尔流量 F

5000

45.7kmol/h 109.4

将已知数xF 0.328(摩尔分数)、xW 0.0566(摩尔分数)及F 45.7kmol/h,代入馏出液采出率计算式

DxF xWD0.328 0.0566 FxD xW45.7xD 0.0566

1

并代入馏出液中正庚烷的回收率表达式

DxDDxD

0.88 0.88 FxF45.7 0.328

2

由式(1)与式(2)求得馏出液流量D 13.9kmol/h,馏出液中正庚烷的摩尔分数XD 0.948。

45.7 1.39 .31km8o/l h釜液流量 W F D

【6-9】在压力为101.325kPa的连续操作的精馏塔中分离含甲醇30%(摩尔分数)的甲醇水溶液。要求馏出液组成为0.98,釜液组成为0.01,均为摩尔分数。试求:(1)甲醇的回收率。(2)进料的泡点。

解 操作压力p 101.325kPa,xF 0.3摩尔分数 (1) 甲醇回收率 A计算

DxF xW0.3 0.010.29 FxD xW0.98 0.010.97

A

DxD0.290.98

0.9766 FxF0.970.30

(2) 进料的泡点计算

在p 101.325kPa下甲醇的沸点为64.7℃,水的沸息为100℃,进料的泡点必在64.7℃与100℃之间。

假设t 70℃,计算p A 125.31kPa,pB 31.17kPa

p pB101.325 31.17

=0.745 0.3 液相组成 x

125.31 31.17pA pB

计算的x值大于已知的x值,故所假设的温度t偏小,再假设大些的t,重新计算。将3次假设的t与计算的x值列于下表,并在习题6-9附图中绘成一条曲线,可知x 0.3时的泡点为t 84℃。

习题6-9附表

【6-10】在一连续操作的精馏塔中分离苯一甲苯混合液,原料液中苯的组成为0.28(摩尔分数)。馏出液组成为0.98(摩尔分数),釜液组成为0.03(摩尔分数)。精馏段上升蒸气的流量

V 1000kmol/h,从塔顶进入全凝器,冷凝为泡点液体,一部分以回流液L进入塔顶,剩余部分

作为馏出液D采出。若回流比R

L

=1.5,试回答下列问题:(1)计算馏出液流量D与精馏段下降D

液体流量L;(2)计算进料量F及塔釜釜液采出量W;(3)若进料为饱和液体,计算提馏段下降液体

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