相平衡线与 q 线的交点，
为气液混合进料中汽液相的组成。
，从 为
2
二、进料状况对 q 线和操作线的影响
讨论进料状况对 q 线的影响并填表
进料状况
冷液体 饱和液体 气液混合物
q值
q 线斜率 q/q-1
q 线在 y-x 图上的位 置
饱和蒸汽
过热蒸汽
【随堂检测】
用一常压操作的连续精馏塔分离进料组成为 0.44（摩尔分率）的苯—甲苯混合物，求在下述
料液的平均温度=(94+20)/2=57℃,由附录 17 查的在 57℃下苯和甲苯的比热为 1.84kJ/(kg·℃),
则原料的平均比热为：Cp=1.84×78×0.44+1.84×92×56=158kJ/(kmol·℃)
q IV IF cpt r 158 (94 20) 31900 1.367
2、观察右图
1
第一相线, q > 1,
进料；
垂直线, q = 1,
进料；
h
第二相线, 0 < q <1,
进料；
水平线, q = 0,
进料；
第三相线, q < 0,
【合作探究】
进料。
一、 q 线方程
Vy = Lx+DxD V’y = L’x-WxW V’-V=(q-1)F
—— 精馏段关系式； —— 提馏段关系式； —— 热状态关系式；
IV IL
r
31900
（3）进料的平均分子量为： M 均=78×0.44+92×0.56=85.8 组成为 0.44 的进料，其露点为 100.5℃，则将进料的过热蒸汽转化为饱和蒸汽应移走的热量 为： I=IF-IV=85.8×1.256×(180-100.5)=8567.3kJ/kmol
q IV IF 8567 .3 0.269 IV IL 31900
如果按公式计算，则有
q IV IF IV (IV IL ) / 2 (IV IL ) / 2 1
IV IL
IV IL
IV IL
2
2）原料液的气化潜热为：
rm=0.44×389×78+0.56×360×92=31900kJ/kmol 查苯—甲
苯物系在常压下的温度—组成图，知组成为 0.44 的进料，泡点为 94℃ （露点为 100.5℃ ）。
进料状况下边的 q 值：
（1）气、液的摩尔流率各占一半；
（2）进料温度为 20℃ ；
（3）进料温度为 180℃；
已知数据：操作条件下苯的气化潜热为 389kJ/kg，甲苯的气化潜热为 360kJ/kg。苯蒸气
和甲苯蒸气的平均比热为 1.256 kJ/(kg·℃)
解： （1）根据 q 为进料液相分率的定义，可直接得出 q=1/2。
1、对于一定条件的连续精馏过程，在 y—x 图上，精馏段操作线必过 y=x 对角线上的一点
，且其位置
；提馏段操作线必过 y=x 对角线上的一点
，其位置
。
2、q 线方程是
和
的交点轨迹方程
3、在操作线交点处，气、液两相关系既符合
，
也符合
1
阅读书 P355— P356 “进料状况对 q 线和操作线的影响”的相关内容，认真思考并 回答下列问题 1、精馏操作中引入塔内的原料有几种热状况，各自的 q 值如何？
2、用某精馏塔分离丙酮—正丁醇混合液。料液含 30%丙酮，馏出液含 95%（以上均为质量 分数），进料量为 1000kg/h, 馏出液量为 300kg/h,进料为饱和液体，回流比为 2，试求精 馏段操作线方程和提馏段操作线方程
【自主学习】
阅读书 P354— P355 “操作线交点轨迹方程式”的相关内容，认真思考并回答下列 问题
3
备注： 作业：书 P389 第 13 题
4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
L’-L =qF
—— 热状态关系式；
0 FxF=DxD+WxW —— 物料衡算关系式；
xW
1、根据以上关系式推导出 q 线方程并指出斜率和截距
d e
xF
xD 1
2、q 线方程反映了
关系。当 x=xF 时，y=
而得 e 点(x=xF, x=y 的交点)，即 q 线总是过
点。
3、在上图中点
为 q 线、精馏段操作线、提馏段操作线的交点；点
赵县职教中心职高二年级化工原理教学案
课题
操作线交点轨迹方程式— q 线方程及进料状况 对 q 线和操作线的影响
备课人
姚
学习目标 要求
掌握 q 线方程、进料状况对 q 线和操作线的影响
重、难点 q 线方程的应用、进料状况对 q 线和操作线的影响
学习方法 自主——合作——探究
学习过程
【知识回顾】
1、精馏操作中进料液体为泡点，则进料受热状况参数为（ ） A、q=1 B、q＞1 C、q＜0 D、0＜q＜1