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第三章 习题-2009-崔
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-
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