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=O，此时是液汽比的极限值，即L L1V V4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&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（=2.5）,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 0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为 0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5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：y n 1 0.723X n 0.263提馏段：y n1 1.25x n 0.0187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（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0.05，求馏出D W F 57.35000kg/h ，组成为含苯 0.3（苯的相对分子量为 78，甲苯92）0.3解：x F78 0.3360.3 0.778 920.0578 0.0584 Xw0.05 0.9578 92M F M A x FA M B xFB78 0.336 92 (1 0.336)F 黔心®87.3(5分)(1)液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。

由 DX D WX W FX F 得D X D 0.058W 57.3 0.336又器0.88联立(1 )、(2)、(3)得:W=39.5 kmol/h D=17.8 kmol/h X D =0.9524、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0.5，塔顶馏出液浓度为 0.95，釜残液浓度为0.1，(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 2.0，塔顶采用全凝器，泡点回流。

已知回流比为最小回流比的1.29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=0.75x+0.205 ;提馏段操作线方程为y=1.415x-0.041 ，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0.94 (易挥发组分的摩尔分率，下同)，釜残液组成为0.04，釜残液流量为150 Kmol/h 回流比为最小回流比的1.2倍，且已知q 线方程为y=6 X -1.5,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。

y 6X 1.51. q 线方程与yx 1 (1)X交点坐标为 X q ,y q )(3)(10 分)2Xx q0.333 y q 0.5全塔物料恒算:2,y n1 0.91,X n 0.89,y n 0.933Ry D y qmin0.95 0.50.5 0.333 2.642. R 1.2 R min3.17 精馏段操作线方程为: XD1 0.76X 。

2252 6 1. q 1X FX F 1.2 0.3 FX FDX D Wx w 代入数值计算得60.9kmol/hL qF446kmol / h 210.9kmol /h V (q 1)F (R 1)D (q 1)F 296kmol / h 提馏段操作线为y m1 上 x mL WX W ，代入数值得提馏段操作线方程为: L W y 1.507x 0.0203 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 0.91 (摩尔分率，下同)，从该塔板流出的液相组成为0.89，物系的相 对挥发度为1.6，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: X yn 1 ( 1)x 1 0.6 0.89 0.931.6 0.89 2)由物料衡算方程: Vg(y ny n 1) L(X n 1 X n )得:X n 1 0.92L/VL/D =R=2y=1.415x - 0.041 ，求:回流比R,塔顶组成X D ，塔底残液组成 X W 。

X F =0.37，馏出液量D=120 kmol/h时所需进料量 F 。

R0.205 及 yxR 1 R 1DX D1FX F3)L D,RX DR 1 提馏段操作线方程过0.75 0.205X D0.82( X W ,X W ) 点，即 X w =1.415x w - 0.041得 X W =0.1F2. FX F 即Dx D Wx w F 120 W 0.37F120 0.820.1WF解得 W 320kmol / h200kmol/h 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=2.50，进料量为140kmol/h ，进料组成X F =0.5 (摩尔分数)，饱和液体进料，塔顶馏 出液中苯的回收率为 0.98 ,塔釜采出液中甲苯回收率为 0.95 ,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y n得: y n 1R X n R 1X D 0.950.667x n X D 0.317 &用精馏塔分离某二元混合物，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.205，提馏段操作线方程X Dy 0.75XDX D140 0.5塔釜回收率W(1 x w) F(1 X F) W (1 X W )140(10.5) 0.95对全塔进行物料衡算有140FX F DX D WX W140 0.5 联立(1)(2)(3)(4)解得X D0.9510.021D 72.1kmol/ h(2)提馏段操作线方程为67.9kmol / hL qF V WT X W(5分)已知k 5，又因为V 4 所以有L qFVqF由于qRD F(R 1)D72.1R解得回流比R=2.77，因此有(R 1)D，故有54140(R 1) 72.1(R 1)D 3.77 72.1 271.8kmol / h 所以提馏段操作线方程为y n 1 5 67.94Xn 271.820.021 1.25x n0.00525(3)已求出回流比R 2.77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X q X F 0.5，交点的纵坐标为y qX q1 ( 1)X q25°50.7141 1.5 0.5于是有RR 1X D0.188 R 4x D 0.94（2 分）解得R min 1.107（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2.5 0.021 cclccy W0.05091 1.5 0.021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0.0509 1.25x n 0.00525解得X n 0.044910、在连续精馏塔中分离某组成为0.5 （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0.88，全凝器提供组成为 0.95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0.79，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0.35 （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 2.5。

已知精馏段操作线方程为y 0.8x 0.188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 0.90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y RxX D0.8X 0.188R 1 R 1R iminX D y qR iminX D X q0.951 0.7140.951 0.50.5255（5分）F D WFX F D X D WX WD 55Kmol/h.所以：X D 0.959（2分）D^D*100% FX F55* 0.959 100* 0.55W 65kmol / h得：（2 分）X W 0.032提馏段操作线方程y n y n 1°.94°.9080.65 0.957 0.908在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。

已知进料量为 100 kmol/h ，其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为 45 kmol/h ，其组成为0.05;进料为泡点进料；塔顶采 用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。