【6-8】由正庚烷与正辛烷组成的溶液在常压连续精馏塔内进行分离。原料的流量为 5000kg/h，其中正 庚烷的质量分数为 0.3。要求馏出液中能回收原料中 88%的正庚烷，釜液中正庚烷的质量分数不超过 0.05。 试求馏出液与釜液的摩尔流量及馏出液中正庚烷的摩尔分数。
【6-9】在压力为101.325kPa 的连续操作的精馏塔中分离含甲醇 30%（摩尔分数）的甲醇水溶液。要求 馏出液组成为 0.98，釜液组成为 0.01，均为摩尔分数。试求：(1)甲醇的回收率。(2)进料的泡点。
最小回流比
【6-20】想用一连续操作的精馏塔分离含甲醇 0.3 摩尔分数的水溶液，要求得到含甲醇 0.95 摩尔分数
的馏出液。操作压力为 101.325kPa 。在饱和液体进料及冷液进料 q 1.2 的两种条件下，试求最小回流比
Rmin 。101.325kPa 下的甲醇一水溶液相平衡数据见附录。
【6-5】总压为 120kPa，正戊烷(A)与正己烷(B)汽相混合物的组成为 0.6（摩尔分数），冷却冷凝到 55℃， 汽液相呈平衡状态。试求液相量与汽相量之比值（摩尔比）。此物系为理想物系。55℃下纯组分的饱和蒸
气压分别为
p
A
185.18kPa，pB

64.44kPa
。
物料衡算及恒摩尔流量假设
【6-16】在一连续操作的精馏塔中分离含 50%（摩尔分数）正戊烷的正戊烷-正己烷混合物。进料为汽 液混合物，其中汽液比为 1:3（摩尔比）。常压下正戊烷-正己烷的平均相对挥发度 2.923 ，试求进料中 的汽相组成与液相组成。
理论板数计算
【6-17】想用一连续操作的精馏塔，分离含甲醇 0.3 摩尔分数的水溶液。要求得到含甲醇 0.95 摩尔分 数的馏出液及含甲醇 0.03 摩尔分数的釜液。回流比 R 1.0 ，操作压力为101.325kPa 。在饱和液体进料及冷
(2)若进料为汽液混合物，汽液比为 7:3，试求 q 值。
操作线方程与 q 线方程
【6-13】在一常压下连续操作的精馏塔中分离某双组分溶 液。该物系的平均相对挥发度 2.92 。(1)离开塔顶第二理论 板的液相组成 x2 0.75（摩尔分数），试求离开该板的汽相组成 y2 ；(2)从塔顶第一理论板进入第二理论板的液相组成 x1 0.88 （摩尔分数），若精馏段的液-汽比 L/V 为 2/3，试用进、出第二 理论板的汽液两相的物料衡算，计算从下面第三理论板进入第 二理论板的汽相组成，如习题 6-13 附图所示；(3)若为泡点回流， 试求塔顶回流比 R；(4)试用精馏段操作线方程，计算馏出液组成 xD 。
冷凝器及蒸馏釜的热负荷
【6-19】在一连续操作的精馏塔中分离正戊烷-正己烷混合液。进料流量为 60kmol / h ，馏出液流量为 25kmol/h ，馏出液中正戊烷的摩尔分数为 0.95，釜液中正戊烷的摩尔分数为 0.05。塔顶回流比 R 1.6 ，进 料热状态参数 q 1.22 （冷液进料）。试计算冷凝器及蒸馏釜的热负荷。正戊烷-正己烷溶液 t y x 数据见 教材中例 6-1。
进料热状态参数
【6-12】在101.325kPa 下连续操作的精馏塔中分离甲醇-水溶液。进料流量为100kmol / h ，进料中甲醇 的组成为 0.3 （摩尔分数），馏出液流量为 50kmol / h ，回流比 R 2 。甲醇-水汽液相平衡数据见附录。(1) 若进料为 40℃的液体，试求进料热状态参数 q 值，并计算精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸气流量；
理论板数的简捷计算法
【6-23】用常压下连续操作的精馏塔分离含苯 0.4 摩尔分数的苯-甲苯溶液。要求馏出液含苯 0.97 摩尔 分数，釜液含苯 0.02 摩尔分数。塔顶回流比为 2.2，泡点进料。苯-甲苯溶液的平均相对挥发度为 2.46。试 用简捷计算法求所需理论板数。
【6-10】在一连续操作的精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液中苯的组成为 0.28（摩尔分数）。馏出 液组成为 0.98（摩尔分数），釜液组成为 0.03（摩尔分数）。精馏段上升蒸气的流量V 1000kmol / h ，从塔 顶进入全凝器，冷凝为泡点液体，一部分以回流液 L 进入塔顶，剩余部分作为馏出液 D 采出。若回流比 R L =1.5 ，试回答下列问题：(1)计算馏出液流量 D 与精馏段下降液体流量 L；(2)计算进料量 F 及塔釜釜
尔分数），饱和液体进料。馏出液中苯的组成为 0．95 （摩尔分数），釜液中苯的组成为 0．04 （摩尔分数），
回流比 R 3 。试求从冷凝器回流入塔顶的回流液摩尔流量以及从塔釜上升的蒸气摩尔流量。
解 已知 F 100kmol / h，xF 0.4，xD 0.95，xW 0. 04
习题 6-13 附图
【6-14】在一连续操作的精馏塔中分离某双组分溶液。其进料组成为 0.3，馏出液组成为 0.95，釜液组 成为 0.04，均为易挥发组成的摩尔分数。进料热状态参数 q=1.2，塔顶液相回流比 R 2 。试写出本题条件 下的精馏段及提馏段操作线方程。
【6-15】某连续操作的精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下， 精馏段 y 0.8x 0.172 提馏段 y 1.3x 0.018 试求塔顶液体回流比 R、馏出液组成、塔釜汽相回流比 R'、釜液组成及进料组成。
【6-22】用常压下操作的连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。进料中含苯 0.4 摩尔分数，要求馏出液含 苯 0.97 摩尔分数。苯-甲苯溶液的平均相对挥发度为 2.46。试计算下列两种进料热状态下的最小回流比： (1)冷液进料，其进料热状态参数 q 1.38 ；(2)进料为汽液混合物，汽液比为 3：4。
第六章 蒸 馏
相平衡
【6-3】 甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。试求：（1）温度 t 80℃、液相组成 x 0.5
（摩尔分数）时的汽相平衡组成与总压；（2）试求总压为 101.33kPa 、液相组成 x 0.4 （摩尔分数）时的 汽液相平衡温度与汽相组成；（3）液相组成 x 0.6 、汽相组成 y 0.84 时的平衡温度与总压。组成均为摩
液进料 q 1.07 的两种条件下，试用图解法求理论板数及加料板位置。101.325kPa 下的甲醇-水溶液相平衡
数据，见附录。
【6-18】想用一常压下连续操作的精馏塔分离苯的质量分数为 0.4 的苯-甲苯混合液。要求馏出液中苯 的摩尔分数为 0.94，釜液中苯的摩尔分数为 0.06。塔顶液相回流比 R=2，进料热状态参数 q=1.38，苯-甲苯 溶液的平均相对挥发度α=2.46。试用逐板法计算理论板数及加料板位置。
尔分数。
用 Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa)
甲醇
lg
pA

7.19736
1574.99 t 238.86
丙醇
lgpBFra bibliotek6.74414
1375.14 t 193
式中 t 为温度，℃。
【6-4】 甲醇(A)-乙醇(B)溶液（可视为理想溶液）在温度 20℃下达到汽液平衡，若液相中甲醇和乙醇各 为 l00g，试计算汽相中甲醇与乙醇的分压以及总压，并计算汽相组成。已知 20℃时甲醇的饱和蒸气压为 11.83kPa，乙醇为 5.93kPa。
D 液采出量 W；(3)若进料为饱和液体，计算提馏段下降液体流量 L'与上升蒸气流量V ' ；(4)若从塔顶进入全 凝器的蒸气温度为 82℃，试求塔顶的操作压力。苯与甲苯的饱和蒸气压用 Antoine 方程计算，其计算式见 例 6-2。
【6-11】在一连续操作的精馏塔中分离苯-甲苯溶液。进料量为100kmol / h ，进料中苯的组成为 0.4（摩
馏出液流量
D F xF xW 100 0.4 0.04 39.6kmol /h
xD xW
0.95 0.04
回流液流量 L RD 3 39.6 119kmol / h
塔釜上升蒸气流量 因饱和液体进料，则
V ' V R 1 D 3 1 39.6 158kmol / h