石油化学工程基础习题7答案

石油化学工程基础习题7答案内容摘要：

第七章 蒸馏 第 711 页 有qqqDm in xy yxR  ⑴当  时， 241 4058 60 58 6093 00  .. ..Rm i n ⑵当  时， 141 4058 60 58 6075 80  .. ..R m i n 713 用常压连续精馏塔分离含苯为 的苯 甲苯混合物。 进料为气相量占 1/3（摩尔分率）的气液两相混合物。 要求塔顶馏出液中含苯为 （以上均为质量分率）。 相对挥发度为。 试求：⑴原料中气相及液相的组成；⑵最小回流比。 解：先将质量分率化为摩尔分率： 进料： 44 00926078407840.x F  塔底： 9 5 7092578957895.x D  相平衡方程：   511 5211   ⑴根据相平衡方程及物料衡算可求出进料的气液组成： 44 00323151152.xxyx.F 可解得：  5900 .x ⑵由于 32q ，则 q 线方程为： x..xxqxqqyF 2321440132113232111  q 线与相平衡线的交点： 石油化学工程基础（习题） 第七章 蒸馏 第 712 页 x.511522321 可解得：59003650.y.xqq 则最小回流比 63 1136 5059 00 59 0095 70 ... ..xyyxRqqqDm i n  714 若例 77 的精馏塔在常压下操作，在题示范围内，可取平均相对挥发度为 52. ，泡点液体进料，回流比 R=4。 试求精馏段和提馏段各需要多少块理论塔板。 解 :  ,  ,  , 52. , 4R , 1q 相平衡方程：   511 5211   作图，从图中得精馏段 块，提馏段 块（包括塔釜）。 715 以简捷计算法解上题。 解：已知  ,  ,  , 52. , 4R , 1q 相平衡方程：   511 5211   用简捷算法求理论塔板数： 99= 1520235002350193620193620111   .g....ggxxxxgN WWDDm i n  由于 q=1，即 Fq  ，代入相平衡方程得  石油化学工程基础（习题） 第七章 蒸馏 第 713 页 则最小回流比 22514406630 663093620 ... ..xyyxRqqqDm i n  根据吉立兰方程： 5 5 5014 2 2 5141 ..R RRX m i n      2130555017501750 56705670 ... ..  由 2 N NNY min 得 不包括塔釜）( 05821301 99952130212 .. ..YNYN m i n   精馏段： = 152440440193620193620111   .g....ggxxxxgN FFDDlm i n ,  33321301 19522130212 .. ..YNYN lm i n ,l   即精馏段理论塔板为 块，提馏段为 块。 或 NNNN lminlmin, 94 5205899 95 19 52 ....N l  716 为测定塔内某种塔板的效率，在常压下对苯 甲苯物系进行全回流精馏。 待操作稳定后，测得相邻三层塔板的液体组成分别为：  , 28501 .xn  , 17302 .xn 。 从这三个数据可以得到什么结果。 解：对于全回流操作，操作线方程为 nn xy 1 则相应的 : 4 3 001 .xy nn  285012 .xy nn   1 7 3023 .xy nn   石油化学工程基础（习题） 第七章 蒸馏 第 714 页 气相单板效率：由平衡方程：   511 5211   得各液相组成的平衡气相组成为： 6 5 304 3 00511 4 3 0052511 52 ... .. nn*n   49902850511 285052511 52 111 ... .. nn*n    34301730511 173052511 52 222 ... ..x. nn*n    则板效率： 67 7 6028504990 2850430021 211 ... ..yy yyE n*n nnn,mv    6 5 88017303430 1730285032 322 ... ..yy yyE n*n nnn,mv    液相单板效率：由   511 5211  得y.. yx 552  则各气相组成的平衡液相组 成为： 232043005152 43005152 111 .... .y.. yx nn*n   138028505152 28505152 222 .... .y.. yx nn*n   0772017305152 17305152 333 .... .y.. yx nn*n   则板效率： 732023204990 2850430021 211 ... ..xx xxE *nn nnn,mL    762013802850 1730285032 321 ... ..xx xxE *nn nnn,mL    从结果中可以看出，对于同一块塔板来说其液相和气相默弗里板效率并不一定相 石油化学工程基础（习题） 第七章 蒸馏 第 715 页 等；对于不同塔板来说其液相或气相默弗里板效率也并不一定相等。 717 在常压下，用有 8 块塔板的泡罩塔对含甲 醇 （摩尔分率，下同）的甲醇 水混合物进行连续精馏。 塔顶产品及塔釜残液中甲醇组成分别为： 和。 若回流比为 2，进料为泡点液体。 试求全塔效率。 甲醇 水的相平衡数据见题 75。 解：由图 75 的平衡数据做相图，画梯级图求理论塔板： 已知：  ，  ，  1q ， 2R 由图中得理论板为 块（不包括塔釜） 全塔效率： %..NNE TT 75688 55 。