精馏分析和总结.docx

三、正庚烷(A)和正辛烷(B)的混合溶液服从乌拉尔定律，其饱和蒸汽压和温度的关系如

下：

t ，℃

98.4

110

125.6

p ，kPa

A

101.3

140.3

205.3

p ，kPa

B

44.4

64.5

101.3

若每小时将100kmol汉正庚烷40%和正辛烷60%的溶液送入连续精馏塔中分离，操作压力1atm(绝压)，要求馏出液中正庚烷含量不低于98.5%，釜液中正庚烷含量不高于1%(以

上均为mol分率)，若饱和蒸汽进料，操作回流比R=1.2R

求：(1)塔顶和塔釜流率，kmol/h；

，

min

(2)用逐板计算法，求精馏段从塔顶算起第二块理论扳上升蒸汽y 溢流液体x 的浓度。

2 2

解：(1)根据物料衡算：

?F?D?W

?

?100?D?W

? ?

?F?x

?

f

?D?x

D

W?X

W

?100?0.4?D?98.5%?W?1%

联立解得：D=40kmol/h，W=100–40=60kmol/h(2)先求平均相对挥发度，由于溶液服从乌拉尔定律：

? ? ?p /p

1 A B

?101.3

44.4

?2.28

? ?140.3

2 64.5

?2.18，?

3

?205.3

101.3

?2.03

? ? ?

? ?? ??

1 2 3

?2.28?2.18?2.03

?2.16

3 3

则相对平衡关系为：y?

?x ?

1?(??1)x

2.16x1?1.16x

(1)

再求回流比R：

?是饱和蒸汽进料，?q线方程为Y=Xf=0.4 (2)

(2)代入(1)得：0.4?

2.16x

1?1.16x

解得：x

=0.236

e

? R ?

min

?y

D e

?x

e e

?0.985?0.4

0.4?0.236

?3.567 则R=1.2×3.567=4.28

?精馏段操作线方程为：

y ? R ?x ? xe

n?1

?

R?1 n

4.28?x ?

28 n

R?1

0.968

5.28

=0.811x

n

+0.186 (3)

利用式(1)、（3）进行计算：

2.16x

? y ?x ?0.985，代入(1)式得：0.985??1

1 D 1?1.16x

1

解得：x

1

=0.968 ，代入(3)式得：y

2

=0.811×0.968+0.186

2.16x

? y2

=0.971，代入(1)式得：0.971?

2

1?1.16x

2

解得：x=0.939

2

七、每小时将含丙酮26.36%(质量%)的丙酮水溶液2200kg送入常压精馏塔进行分离，

要求塔顶产品含丙酮97%(mol%，下同)，丙酮回收率达85%，泡点进料，R=3.25R

塔效率为0.5，塔顶全冷凝器，泡点回流。(M丙=58，M水=18)。求：

，全

min

塔顶产品量，kg/h；(2)釜液排除浓度及产品量，kg/h；

(3)最小回流比R

； (4)全塔共需几块实际板。

min

附：丙酮水溶液平衡关系：

x：0.00 0.010.02 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

0.95 1.00

y：0.00 0.25 0.43 0.62 0.76 0.80 0.81 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.90 0.94

0.98 1.00

解：(1)a

=26.36%，? x

???26.36/58 ?0.1

f f 26.36

58

?100?26.36

18

?x =97%，

?

D

a ???97/58 ?90.94%

D 97/58?3/18

a ?D

D

a ?F

f

?85% ? 90.94%D?85%

26.36%F

且a ?F?D?a

f D

?(F?D)?a

W

? D?85%?26.36%?2200

90.94%

?542kg/h

(2)W=F–D=2200–542=1658kg/h

则26.36%×2200=