蒸馏练习下册 第一章蒸馏 概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔 公式全塔物料衡算【例1－4】、 $精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确全回流时，该说法是否成立为什么 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即1==''VLV L|4.简述有哪几种特殊精馏方法它们的作用是什么1.恒沸精馏和萃取精馏。

对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。

对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。

5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。

（5分）1.漏液线（气体流量下限线）（1分）2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分）3.液相流量下限线（1分）4.液相流量上限线（1分）5.液泛线（1分）:最适宜的区域为五条线相交的区域内。

7．进料热状况参数 8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。

11、什么是理想物系四 计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占，现要求塔顶、塔底产品组成分别为和,回流比取最小回流比的倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少'2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y提馏段：0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。

3、在连续精馏塔中分离苯和甲苯二元混合溶液，原料液流量为5000kg/h ，组成为含苯（质量分率，下同），塔顶馏出液中苯的回收率为88%，要求塔釜含苯不高于，求馏出液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。

(苯的相对分子量为78 ，甲苯92)解：336.0927.0783.0783.0=+=F x 0584.09295.07805.07805.0=+=w x 3.87)336.01(92336.078=-⨯+⨯=+=FBB FA A F x M x M M,h kmol F /3.573.875000==（5分）3.57==+F W D （1） 由 F W D Fx Wx Dx =+ 得336.03.57058.0⨯=-W Dx D （2）又 88.0==FDFx Dx η （3） 联立（1）、（2）、（3）得： W= kmol/h D= kmol/hX D = （10分）。

4、用连续精馏塔分离某二元混合液，原料液流量为300kmol/h ，露点（饱和蒸汽）进料，进料浓度为，塔顶馏出液浓度为，釜残液浓度为，（以上均为易挥发组分的摩尔分率）。

操作条件下相对挥发度为，塔顶采用全凝器，泡点回流。

已知回流比为最小回流比的倍。

试求：（１） 最小回流比R min ；（２） 离开第二层理论板的液体浓度（由塔顶往下数）。

5、 用精馏塔分离某二元混合物，已知塔精馏段操作线方程为y=+；提馏段操作线方程为y=，试求：（1） 此塔的操作回流比R 和馏出液组成x D ； （2） 饱和液体进料条件下的釜液组成x W ；（3） 饱和液体进料，馏出液量D 为120kmol/h 时所需原料液的量F 。

6、在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2，馏出液组成为（易挥发组分的摩尔分率，下同），釜残液组成为，釜残液流量为150 Kmol/h ，回流比为最小回流比的倍，且已知q 线方程为y=6 x – , 求：、1 最小回流比；2 精馏段操作线方程；3提馏段操作线方程。

1. q 线方程与1(1)xy xαα=+-交点坐标为（x q ,y q ）6 1.521y x x y x=-=+ 得0.3330.5q q x y ==min 0.950.52.640.50.333D q q qy y R y x --===--2．min 1.2 3.17R R ==精馏段操作线方程为：0.760.22511D x Ry x x R R =+=+++ 1． 61 1.51Fqq x q =-=- 得 1.20.3F q x ==全塔物料恒算：F D W F D W Fx Dx Wx =+=+ 代入数值计算得 60.9/210.9/D kmol hF kmol h =='446/L L qF kmol h =+=&'(1)(1)(1)296/V V q F R D q F kmol h =+-=++-=提馏段操作线为'''1''m m W L W yx x L W L W+=--- ，代入数值得提馏段操作线方程为： 1.5070.0203y x =-7、氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离，在精馏塔某一理论板n 处，进入该塔板的气相组成为（摩尔分率,下同），从该塔板流出的液相组成为，物系的相对挥发度为，精馏段内的液气比为2/3（摩尔比），试求： （1）从第n 板上升的蒸汽组成 （2）流入第n 板的液相组成（3）若为泡点回流，求回流比并写出精馏段操作线方程 解：1）精馏操作达平衡时： 1.60.890.931(1)10.60.89n x y x αα⨯===+-+⨯2）由物料衡算方程："11()()n n n n V y y L x x +--=-12/,0.91,0.89,0.933n n n L V y x y +==== 得： 10.92n x -= 3）2,,3L V L D V ==+ 得 L/D =R=211110.950.6670.317Dn n n n x Ry x R R y x ++=+++==+D 得：x8、用精馏塔分离某二元混合物，精馏段操作线方程为y=+，提馏段操作线方程为 y= - ，求：1． 回流比R ，塔顶组成X D ，塔底残液组成X W 。

2． ]3．X F =，馏出液量D=120 kmol/h 时所需进料量F 。

4． 由205.075.0+=x y 及 11+++=R x x R Ry D 205.0175.01=+=+R x R RD得 82.03==D x R提馏段操作线方程过（x W ,x W ）点，即x w = - 得x w = 2.wD F Wx Dx Fx W D F +=+= 即WF WF 1.082.012037.0120+⨯=+=解得hkmol W hkmol F /200/320==9、用板式精馏塔常压下分离苯甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度=，进料量为140kmol/h ，进料组成x F =（摩尔分数），饱和液体进料，塔顶馏出液中苯的回收率为，塔釜采出液中甲苯回收率为，提馏段液汽比L /V =5/4，求：(1)塔顶馏出液组成x D 及釜液组成x W ； (2)写出提馏段操作线方程； (3)该塔的操作回流比及最小回流比%(4)试求出塔底最后一块塔板流出的液体组成。

[解] （1）依题意知：塔顶回收率98.05.01401=⨯==DF D Dx Fx Dx η 塔釜回收率95.0)5.01(140)1()1()1(2=--=--=W F W x W x F x W η对全塔进行物料衡算有140=+=W D F5.0140⨯=+=W D F Wx Dx Fx联立(1)(2)(3)(4)解得951.0=D x》021.0=W xh kmol D /1.72=h kmol W /9.67= （5分）（2）提馏段操作线方程为W n W n n x V W x V qF L x V W x V L y '-'+='-''=+1 已知45=''V L ，又因为qF L L +='所以有45='+V qF L ，由于1=q ，D R V V )1(+=='，故有45)1(=++D R F RD即 451.72)1(1401.72=⨯++R R解得回流比R=，因此有…hkmol D R V V /8.2711.7277.3)1(=⨯=+=='所以提馏段操作线方程为00525.025.1021.082.2719.67451-=⨯-=+n n n x x y （3）已求出回流比77.2=R由于进料热状况参数q=1，所以q 线与平衡线交点的横坐标为5.0q ==F x x ，交点的纵坐标为714.05.05.115.05.2)1(1=⨯+⨯=-+=q q q x x y αα于是有5255.05.0951.0714.0951.01min min =--=--=+q D q D x x y x R R解得107.1min =R（3）再沸器相当于一个理论级，即釜内产出的气相组成y W 与x W 为平衡关系，满足相平衡方程*0509.0021.05.11021.05.2=⨯+⨯=W y进入再沸器的液相组成x n 与y n 之间应符合提馏段操作线方程，即有00525.025.10509.0-=n x解得 0449.0=n x （5分）10、在连续精馏塔中分离某组成为（易挥发组分的摩尔分数，下同）的两组分理想溶液。

原料液于泡点下进入塔内。

塔顶采用分凝器和全凝器。

分凝器向塔内提供回流液，其组成为，全凝器提供组成为的合格产品。

塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。

若测得塔顶第一层塔板的液相组成为，试求：（1）、 操作回流比和最小回流比；（2）、若馏出液量为100 kmol/L ，则原料液流量为多少11、在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

已知进料量为100kmol/h ，组成为（易挥发组分的摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，塔顶全凝器，泡点回流，馏出液流量为35kmol/h ，物系的平均相对挥发度为。

%已知精馏段操作线方程为188.08.0+=x y 试求：(1)提馏段操作线方程；（6分）(2)自塔顶第1层板下降的液相组成为时的汽相默弗里板效率。

（6分） 四、计算题：.（12分）解： （1）（6分）由精馏段操作线方程为 188.08.011+=+++=x R x x R Ry D 188.018.01=+=+R x R RD得：94.04==D x R （2分）由物料衡算方程：W D F Wx Dx Fx WD F +=+= Wx WD *6594.0*3535.0*100100+=+=得：032.0/65==W x hkmol W （2分）由qF L L +=' 饱和蒸汽进料q=0，则 h kmol RD L L /14035*4'==== （1分）\提馏段操作线方程028.087.1032.0*651406565140140'''-=---=---=x x x WL W x W L L y W （1分）（2）（6分）由汽相默弗里板效率1*1++--=n n n n mv y y y y E 对于第一块板， 2*121y y y y E mv --=957.09.0*5.119.0*5.2)1(111*1=+=-+=x x y αα （2分）实际上升的y 1 94.01==D x y （1分）12x y −−−→←操作关系908.0188.09.0*8.0188.08.012=+=+=x y （2分）65.0908.0957.0908.094.0=--=∴mv E （1分）在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。