化工原理精馏讲课例题公式总结.doc

例1在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4（摩尔分率，下同）馏出液组成为含苯0.9，苯在塔顶的回收率为90%，泡点进料(q=1)，回流比为1.83，物系的平均相对挥发度为2.5。试求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程。解： W=F-D=1000-400=600kmol/h 精馏段操作线方程 提馏段操作线方程例2氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离。要求馏出液中氯仿的组成为0.95（摩尔分率），馏出液流量50Kg/h。塔顶为全凝器。平均相对挥发度。回流比R=2，求：（1）第一块塔板下降的液体组成；（2）精馏段各板上升蒸汽V及下降液体L。 解 氯仿和四氯化碳混合液可认为是理想溶液。（1） 塔顶为全凝器，根据理论板的概念， （2）根据恒摩尔流的假定，各板上升的蒸汽摩尔流量相等，并非质量流量相等，因此，需将此值转化为摩尔值。氯仿的摩尔质量 M=119.35kg/kmol 四氯化碳的摩尔质量 M=153.8kg/kmol塔顶蒸汽的平均摩尔质量 3用连续精馏塔每小时处理100 kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以mol%计），求： （1）馏出液和残液的流率（以kmol/h计）； （2）饱和液体进料时，若塔釜的气化量为132 kmol/h，写出精馏段操作线方程。 解：（1） 代入数据 解此方程组，得 D = 43.8 kmol/h，W = 56.2 kmol/h （2）饱和液体进料时，V = V，即V = 132 kmol/h，则 L = V D = 132 43.8 = 88.2 kmol/h R = L/D = 88.2/43.8 = 2 精馏段操作线方程 4一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下： 精馏段 y = 0.8 x + 0.172 提馏段 y = 1.3 x 0.018 求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。 解：由精馏段操作线方程 ，得 R = 4； ，得 xD = 0.86 将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立 解得 x = 0.06，即 xw = 0.06 将两操作线方程联立 解得 x = 0.38 因是泡点进料，q = 1，q线垂直，两操作线交点的横坐标即是进料浓度， xF = 0.38 第五章 蒸馏一、选择题1 蒸馏是利用各组分（ ）不同的特性实现分离的目的。 A 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。 2在二元混合液中，沸点低的组分称为（ ）组分。 A 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。 3（ ）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。4在（ ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。5冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（ ）回流。 A 气相；B 液相；C 固相；D 混合相。6在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（ ）。 A 精馏段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。 7 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。 A 理论板假定； C. 理想物系；B 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定8二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 A 提馏段操作线与线； B. 平衡线；C平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与线；二、填空题1溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 2气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 3精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 4最小回流比是指 。 5当分离要求和回流比一定时， 进料的值最小，此时分离所需的理论板数 。 过热蒸气；最多6对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近,