第三章 习题-2009-崔.ppt

第三章 习题 6，8，10，13 [P163,6] 用芬斯克方程计算附图精馏塔的最少理论板数与非关键组分的分配。 [P163,6]解： ① 假设清晰分割→D,W [P163,6]解： ② 计算塔顶露点温度 [P163,6]解： ③ 计算塔釜液泡点温度tB [P163,6]解： ④ Nm=? [P163,6]解：计算各组分的相对挥发度 [P163,6]解： ④ Nm=? [P163,6]解： ⑤ 验证清晰分割 [P163,6]解：⑤ 验证清晰分割 [P164,8] 8. 用精馏塔分离三元泡点混合物，进料量为100kmol/h,进料组成如下： [P164,8]解：（1）用芬斯克方程计算馏出液流率为60kmol/h 以及 全回流下，当精馏塔具有5块理论板时，其塔顶 馏出液和塔釜液组成。 解法一 已知： N=5块（理论板），F=100kmol/h，D=60kmol/h W=100-60=40kmol/h [P164,8]解： [P164,8]解： [P164,8]解： (1)解法二 已知： N=5块（理论板），F=100kmol/h，D=60kmol/h W=100-60=40kmol/h [P164,8]解： 解法二 [P164,8]解：（2）采用1的分离结果用于B和C间分离，用恩特伍德 方程确定最小回流比。 [P164,8]解： [P164,8]解：（3）确定操作回流比为1.2倍最小回流比时的理论板数 及进料位置。 [P164,10] 10.用萃取精馏法分离丙酮(1)—甲醇(2)的二元混合物。原料组成z1=0.75；z2=0.25(摩尔分数)，采用水为溶剂，常压操作。已知进料流率40mol/s，泡点进料。溶剂进料流率60mol/s，进料温度为50℃。操作回流比为4。若要求馏出液中丙醇含量的摩尔分数95%，丙酮回收率99%，问该塔需要多少理论板数。 [P164,10]解： ②计算平均相对挥发度 [P164,10]解： ②计算平均相对挥发度 [P164,10]解： ②计算平均相对挥发度 [P164,10]解： ②计算平均相对挥发度 [P164,10]解： ②计算平均相对挥发度 [P165,13] 13.已知乙醇（1）—丙酮（2）—甲醇（3）三元系有三原均相共沸物，求共沸温度为63.20℃时的压力和共沸组成。 第三章 习题 *第三章 习题 崔群 2007 ⑤ 验证清晰分割 ① 假设清晰分割→D,W ② 计算塔顶、塔釜温度 ③ 计算各组分平均相对挥发度 ④ Nm=? 解题思路： 421 3509 3930 求和 40 40 n-C8 8 50 50 n-C7 7 40 40 n-C6 6 200 200 n-C5 5 100 －15 15 100 i-C5(HK) 4 6 600－6 600 n-C4 (LK) 3 400 400 i-C4 2 2500 2500 C3 1 釜液 wi 馏出液 di 进料fi kmol/h 进料组分 [P163,6] 用清晰分割方法对各组进行分预分配，如下表： 塔顶露点tD近似代表塔顶蒸汽温度计算各组分的相对挥发度。 最小平衡级（理论板）对应于全回流，R=1，yi=xi 计算塔顶馏出液的露点温度 令t= 31℃ ,已知P=700kPa , 查P21 图2-1（a）得Ki列于下表。 0.9931 1 3509 求和 0.0215 0.20 0.0043 15 i-C5 4 0.3505 0.483 0.1693 594 n-C5 3 0.1701 0.67 0.1140 400 i-C4 2 0.4509 1.58 0.7125 2500 C3 1 yi/Ki Ki yi 塔顶组分di [P163,6] tD=31℃ 塔底tb代表塔底液相温度计算相对挥发度。 令t=127 ℃ ,已知P=700kPa , 查P21 图2-1（a）得Ki列于下表。 1.0714 1 421 求和 0.019 0.20 0.0950 40 n-C8 8 0.0416 0.35 0.1188 50 n-C7 7 0.0640 0.68 0.0950 40 n-C6 6 0.6034 1.27 0.4751 200 n-C5 5 0.3029 1.5 0.2019 85 i-C5 4 0.0399 2.8 0.01425 6 n-