计算题：课后习题8，9
1、某二元混合液的精馏操作过程如附图。
已知组成为52.0的原料液在泡点温度下直接加入塔釜内，工艺要求塔顶产品的组成为0.75，（以上均为轻组分A 的摩尔分数），塔顶产品采出率D/F 为1:2，塔顶设全凝器，泡点回流。
若操作条件下，该物系的α为3.0，回流比R 为2.5，求完成上述分离要求所需的理论板数（操作满足恒摩尔流假设）。
（塔釜在内共需3块理论塔板）
提示：已知x F =0.52, 泡点进料q=1，x D =0.75，α=3.0
通过物料衡算解得 W x =0.34
列出精馏段操作线方程，气液平衡方程
q 线方程，
精馏段操作线方程与q 线方程联立解得q 点坐标，
过（x W ，x W ），（x q ，y q ）建立提馏段操作线方程
2、欲将65000kg ／h 含苯45％、甲苯55％(质量百分率，下同)的混合液在一连续精馏塔内加以分离，已知馏出液和釜液中的质量要求分别为含苯95％和2％，求馏出液和釜液的摩尔流率以及苯的回收率。
（馏出液x D =0.9573,釜液x W =0.0235,）
苯的回收率 3、在连续精馏塔中分离某理想二元混合物。
已知原料液流量为100kmol/h ，组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，馏出液组成为0.98，回流比为2.6。
若要求易挥发组分回收率为96%，试计算：
(1) 釜残液的摩尔流量；(51.02kmol/h)
(2) 提馏段操作线方程。
（y
’m+1=1.688x ’
m -0.026）
4、用常压精馏塔分离某二元混合物，其平均相对挥发度为α=2，原料液量F=10kmol/h ，饱和蒸气进料，进料浓度x F =0.5（摩尔分率，下同），馏出液浓度x D =0.9，易挥发组份的回收率为90%，回流比R=2R min ，塔顶为全凝器，塔底为间接蒸气加热，
求：（1）馏出液量及釜残液组成？(D=5 kmol/h ,x W =0.1)
（2）从第一块塔板下降的液体组成x 1为多少？(0,82)
（3）最小回流比？(2.35)
（4）精馏段各板上升的蒸气量为多少kmol/h ？(V=L+D=(R+1)D=28.5 kmol/h )
（5）提馏段各板上升的蒸气量为多少kmol/h ？(V ’=V-(q-1)F=18.5 kmol/h ) 100%D D F Dx
Fx η=⨯
5. 在连续精馏塔中分离二硫化碳（A ）和四氯化碳（B ）混合液，原料液流量为10000kg/h 、组成为0.3（质量分数，下同）。
若要求釜残液组成不大于0.05，二硫化碳回收率为88%，试求馏出液流量和组成，分别以摩尔流量和摩尔分率表示。
参考答案：D=35.7kmol/h , 97.0=D x
6．在连续精馏塔中分离两组分混合液，已知进料液量为100kmol/h 、组成为0.45（摩尔分数，下同）。
饱和液体进料；操作回流比为2.6，馏出液组成为0.96，釜残液组成为0.02，试求：
⑴易挥发组分的回收率；
（2）精馏段操作线方程；
（3）提馏段操作线方程；
参考答案：.(1)%59.97=D η
(2)267.0722.01+=+n n x y ；(3
0066.0329.1//1-=+m m x y 7.在连续精馏塔中分离两组理想溶液，原料液流量为100kmol/h ，泡点进料。
精馏段操作线方程和提馏段操作方程分别为
263.0723.0+=x y
和 018.025.1-=x y
试求精馏段和提馏段上升蒸气量。
（提示：求R ，已知L/D=R,L/V=0.723,泡点进料L ’=L+F ，(L+F)/(L+F-W)=1.25,又F-W=D
参考答案：h kmol V V /5.189/==）
9. 在常压连续精馏塔中分离含苯0.4（摩尔分数，下同）的苯——甲苯混合液。
饱和液体进料，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.06。
塔顶采用混凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.5倍。
在操作条件下，物系的平均相对挥发度为2.47。
试求理论板数和进料位置。
（提示：求最小回流比，确定R ，其他参考第九题）
10. 在连续的精馏塔中，分离两组理想溶液。
已知原料组成为0.3（摩尔分数，下同），泡点进料，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.05，操作回流比为2.5，试写出精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。
参考答案：257.0714.01+=+n n x y 0343.0685.1//1-=+m m x y
11. 在连续的精馏塔中分离理想溶液，原料液组成为0.35（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95，回流比取为最小回流比的1.3倍，物系的平均相对挥发度为2.0，试求以下两种进料情况下的操作回流比。
(提示：写出气液平衡方程，当q=0时，y q =0.35,，带入气液平衡方程求出x q ，求得R min ，R=1.3R min ；当q=1时，x q =0.35，其他同上。
)
（1）饱和蒸汽进料；
（2）饱和液体进料；
参考答案：(1)R=5.65 (2)R=3.29。