精馏计算题.docx

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精馏计算题

题目编号：

0301第3章3节页码

难度系数：

A（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

在连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。

原料液的流量为175kmol/h，含苯0.44（mol）,要求塔顶产品含

苯0.974（mol），塔底产品含苯0.0235（mol），求塔顶、塔底产品量为多少kmol/h？

解题过程与步骤:

解：

D+W=175

175X0.44=DX0.974+WX0.0235

D=76.7kmol/h

W=98.3kmol/h

计算的最后结果数字：

76.7,98.3

题目编号：

0302第3章3节页码难度系数：

C（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

一常压精馏塔分离苯—甲苯混合物，已知Xw=8.5%,Xf=25%,Xd=98%（均为摩尔分数），相对挥

发度为2.46，泡点加料，回流比为1.65的最小回流比，塔顶采用全凝器。

求

（1）回流比；

（2）精提馏段操

作线方程；（3）塔顶第二块理论板上升气相组成。

解题过程与步骤：

解:

（1）q=1yq=axf/[1+（a—1）XF]=2.460.25/[1+（2.46—1）0.25]=0.45

Xq=XF=0.25

Rmin=（xd—yq）/（yq—Xq）=（0.98—0.45）/（0.45—0.25）=2.65R=1.65Rmin=1.652.65=4.37

（2）精馏段操作线方程：

y=R/（R+1）x+Xd/（r+1）=0.81x+0.182

设原料液100kmol/hF=D+WFxf=DXd+WXw

解得：

d=18.44kmol/hW=81.56kmol/h

L=RD=4.7318.44=87.22kmol/h）

提馏段操作线方程：

y=（L+qF）x/（L+qF—W）—WXw/（L+qF—W）

=1.77x—0.066

（3）塔顶采用全凝器y1=Xd=0.98y1=aX1/[1+（a—1）X1]=0.98

得X1=0.95

y2=0.81x1+0.182=0.95

计算的最后结果数字：

4.37,y=0.81X+0.182,y=1.77x—0.066,0.95

题目编号：

0303第3章3节页码难度系数：

B（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

在某精馏塔中分离一种液体混合物，泡点进料，已知精馏段操作线方程为y=0.714x+0.284，提馏段操

作线方程为y=1.06x—0.0032，试求在该操作条件下的回流比及原料液、馏出液、残液组成。

解题过程与步骤：

R

解：

0.714

R1

所以R=2.5

xD

D0.284

R1

所以xd=0.994

联立精馏段、提馏段两个操作线方程:

y=0.714x+0.284

Iy=1.06x—0.0032

求得：

xf=x=0.83

联立提馏段操作线及对角线方程：

y=1.06x—0.0032

*y=x求得：

xw=x=y=0.053

计算的最后结果数字：

2.5,0.994,0.83,0.053

题目编号：

0304第3章2节页码难度系数：

A（ABC三级，A简单，C最难）

题目某两组分理想溶液，在总压为26.7kPa下的泡点温度为45C，试求气液相平衡组成和物系的相对挥发

度。

假设在45C时组分的饱和蒸汽压为p；=29.8kPa,p；=9.88kPa

解题过程与步骤：

9.880.844

9.88

解:

x

ppB

26.7

00

PaPb

29.8

pA

29.8

y

x

0.844

0.942

p

26.7

0

Pa

29.8

3.02

0

Pb

9.88

计算的最后结果数字：

0.844,0.942,3.02

题目编号：

0305第3章3节页码

难度系数:

B（ABC三级，A简单，C最难）

100kmol/h，组成为0.3（易挥发组分的摩

0.05，操作回流比为3.5。

试求：

（1）塔顶和

题目：

在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液。

原料液流量为尔分数，下同），泡点进料。

馏出液组成为0.95，釜残液组成为

塔底产品流量；

（2）精馏段与提馏段的上升蒸汽和下降液体流量。

解题过程与步骤:

（2）精馏段上升蒸汽和下降液体流量

V=（R+1）D=（3.5+1）X27.8=125.1kmol/h

L=RD=3.5X27.8=97.3kmol/h

提馏段的上升蒸汽和下降液体流量

V'=V-（1-q）F=V=125.1kmol/h

L'=L+qF=97.3+1X100=197.3kmol/h

计算的最后结果数字：

27.8,72.2,125.1,97.3,97.3,197.3

题目编号：

0306第3章3节页码

难度系数：

B（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液。

原料液流量为尔分数，下同），泡点进料。

馏出液组成为0.95，釜残液组成为

段操作线方程。

100kmol/h，组成为0.4（易挥发组分的摩

0.05，操作回流比为2.3。

试求精馏段和提馏

解题过程与步骤:

解：

精馏段操作线方程为:

RXd

yx

R1R1

提馏段操作线方程：

LqF

yx

LqFW

其中F=D+W=100

FXF=DXd+WXw0.4X100=0.95D+0.05W

解得：

D=38.9kmol/h

W=61.1kmol/h

L=RD=2.3X38.9=89.5kmol/h

2.3x0.950.697x0.288

2.312.31

W

Xw

LqFW

则yLqFx

W

89.51100

61.10.05

则yx

Xw—X

LqFW

LqF

W89.5110061.1

89.5110061.1

=1.476x-0.0238

计算的最后结果数字：

y

0.697x

0.288，y=1.476x-0.0238

题目编号：

0307第3章3节页码

难度系数：

A（ABC三级，A简单，C最难）

0.4（易挥发组分的摩尔分数，下同），泡

3.5，试求理论板数及适宜的进料位置。

已知

题目：

在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合溶液。

原料液组成为点进料。

馏出液组成为0.95，釜残液组成为0.05，操作回流比为

苯-甲苯混合溶液相平衡关系如下图。

F（精馏图4）

解题过程与步骤：

解:

Xd__0-950.211

R13.51

在相平衡图上绘制精馏段操作线AD、q线ef及提馏段操作线CD;

月（精馏图5）

图解理论塔板数Nt=9（不包括再沸器）适宜进料位置：

第五块理论板。

计算的最后结果数字：

Nt=9（不包括再沸器），第五块理论板

题目编号：

0308第3章3节页码难度系数：

C（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

物系的相对挥发度为2.0,泡点进料。

馏出液组成为0.95

（易挥发组分的摩尔分数，下同），釜残液组成为0.05,釜残液流量为150kmol/h，操作回流比为最小回流比

的1.3倍，已知进料方程为y=6x—1.5。

试求提馏段操作线方程。

解题过程与步骤：

解：

进料方程为y=6x—1.5,

所以-q6解得：

q=l.2

q1

联立q线和相平衡方程：

y=6x—1.5

y

可得：

xq=0.333,yq=0.50

2x

1x

Rmin

Xdyq

yqXq

0.950.5

0.50.333

2.695

R=1.3Rmin=1.3X2.695=3.5

由全塔物料衡算：

F=D+W=D+150

Fxf=DXd+WXw

解得：

D=57.7kmol/h

0.3F=0.95D+0.05X150

F=207.7kmol/h

所以L=RD=3.5X57.7=201.95kmol/h

提馏段操作线方程：

LqFW201.951.2207.7

yLqFWXLqFWXw—201.951.2207.7150X

1500.05

201.951.2207.7150

=1.498x—0.0249

计算的最后结果数字：

y=1.498x—0.0249

题目编号：

0309第3章3节页码

难度系数：

A（ABC三级，A简单，C最难）

题目：

在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

物系的相对挥发度为2.0，泡点进料。

原料液组成为0.35（易挥

发组分的摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9,操作回流比为最小回流比的1.4倍，试求以下两种进料情况

下的实际回流比。

（1）饱和液体进料；

（2）饱和蒸汽进料。

解题过程与步骤:

解：

（1）饱和液体进料

2Xq

Xq=XF=0.35,yq=

1Xq

2_0.35

厂0.35

0.52

Xdyq0.950.52

Rmin

yqXq0.520.35

R=1.4Rmin=1.4X2.24=3.14

（2）饱和蒸汽进料

2Xq

yq=xf=0.35,yq=

1Xq

2.24

0.35所以Xq=0.212,

rXdyq0.950.35

Rmin3.99

yqxq0.350.212

R=1.4Rmin=1.4X3.99=5.59

计算的最后结果数字：

3.14,5.59