定，试推导此时的精馏段操作线方程。
解： 虚线范围物料衡算：
y0
D
Vy Lx Dy 0
y1
y L x Dy0 VV
数值代入，得： y 1.167x 0.025
D, xD
F, xF
1#
1段 2段 3段 T , xT
B, xB
1段 2#
2段
W , xw
2# 的1段：V R 1T 3 1 30 120kmol / h
L RT 3 30 90kmol/ h L L B 90 70 160kmol / h
1、塔2的塔釜蒸发量；2、写出塔1中间段（F~T)的操作线方程。
D, xD
F, xF
1#
1段 2段 3段 T , xT
B, xB
1段 2#
2段
W , xw
解： Dx D
Fx F 1#塔物料衡算：
D FxF 0.90 100 0.6 60kmol / h
xD
0.9
FxF TxT Dx D BxB
yW1 W2 W1 x1 W2 x2
2
y W1 x1
W2 x2
0.7 0.633
3
0.834
W1 W2
1 2
（1）平衡蒸馏
3 原因是：简单蒸馏始终在最低（泡点）
解得：y=0.816 ; x=0.642 的温度下操作，相对挥发度比较大，即 在较低的温度下，重组分不易挥发，故
所汽化的组分中轻组分浓度大。
L2 L1 1 B 90 70 160kmol / h
V2 L2 W 160 40 120kmol / h
1#塔：L1 RD 3 60 180kmol / h L2 L1 1 F 180 100 280kmol / h
1#塔虚线所围范围物料衡算：L2 T V2 B
y 2x 2.10
y
1
x
1x
1
2.47 x 1.47x
解得：y=0.816 ; x=0.642
（2）简单蒸馏
W1 1 1.5
W2
2 3
ln W1 W2
1
1
ln
x1 x2
ln 1 x2
1 x1
te
ln1.5
1 1.47
ln
0.7 x2
2.47 ln
1 x2 1 0.7
解得：x2=0.633
r
30400
解得 tF=363k
例3：有如图的精馏流程，以回收二元理想混合物中的易挥发组分 A ，塔1和塔2的回流比都是3 ，加料、回流均为饱和液体。已知： xF=0.6 ,xD=0.9 ,xB=0.3 ,xT=0.5（均为摩尔分数），F=100kmol/h 。 整个流程可使易挥发组分A的回收率达90% 。试求：
x
W L'W
xw
y 1
W L'W
x
W L'W
xw
W 0.3 L'W
0.3xw 0.018
解得 xw=0.06
例2：双组分混合液，在一连续精馏塔中进行分离，已知料液泡点
ts=367k xF=0.45 xD=0.96 xw=0.05 R=1.50 L’/V’=1.50 ，料液 平均比热 Cp=158kJ/(kmol.k) ，平均汽化潜热 r=30400kJ/kmol
V2 L2 T B 280 30 70 240kmol / h
D, xD
F, xF
1#
1段 2段 3段 T , xT
1段 2#
2段
B, xB
W , xw
1#塔虚线所围范围易挥发组分物料衡算：
L2 x TxT V2 y BxB
F~T段操作线方程： y
L2 V2
x
TxT Bx B V2
V V 120kmol / h 或 V L W 160 40 120kmol / h
D, xD
F, xF
1#
1段 2段 3段 T , xT
1段 2#
2段
B, xB
W , xw
例1：某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的气、液两相互成 平衡。汽相作产品，液相作回流，见图，该系统符合恒摩尔流的假
解得：T
F T
30kmol/ h
DB
B 70kmol/ h
2#塔物料衡算：
B T W W B T 70 30 40kmol/ hFra bibliotekD, xD
F, xF
1#
1段 2段 3段 T , xT
1段 2#
2段
B, xB
W , xw
2#塔： R L1 3
T
L1 3T 3 30 90kmol / h
将含苯为 0.7 （摩尔分数，下同），甲苯 0.3 的溶液加热汽化，汽 化率为 1/3 。已知物系的相对挥发度为 2.47 ，试计算：
（1）作平衡蒸馏时，汽相与液相产物的组成；
（2）作简单蒸馏时，汽相产物的平均组成及残液组成。
解： （1）平衡蒸馏 q 1 1 2 33
y q x xF 2 / 3 x 0.7 q1 q1 2/31 2/31
求：料液进塔时的温度 tF
解: F xD xw 0.96 0.05 2.25 D xF xw 0.45 0.05
L' V'
L' L'W
RD qF
RD qF F
D
RqF D
R q F 1
F
D D
1.50 2.25q
1.50 1.50 2.25q 1 2.25
解得 q=1.02 q r C p ts tF 1.02 30400 158 367 tF
例1:某连续精馏塔，泡点进料，已知操作线方程如下：
精馏段(rectifying section)： y 0.8x 0.172
提馏段(stripping section)： y 1.3x 0.018
试求：原料液组成、馏出液组成、釜液组成、回流比。
解： R 0.8
R1
R4
xD 0.172 R1
xD 0.86
或 y 0.8x 0.172
y x
交点的横坐标 x=xD=0.86
因为是泡点进料
y 0.8x 0.172 y 1.3x 0.018
交点的横坐标 x=xF=0.38
y 1.3x 0.018
y x
交点的横坐标 x=xw=0.06
或
y
L' V'
x
W V'
xw
L'W W L'W
第9章 精馏 典型例题题解
总压、温度对相平衡的影响
蒸馏的压强增高，泡点升高， 相对挥发度减小，分离困难。
p 0A pB0
P
t
对于理想溶液
yA
p
0 A
x
A
P
p
0 A
P
p
0 A
pB0
P
p
0 B
P
yA
总之，蒸馏宜选用较低的操作压强，较低的操作温度（汽相、液相共存温度），
有利于组分之间的分离。
例：平衡蒸馏与简单蒸馏的比较