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問答題 用常壓精餾塔分離某二元混合物，其平均相對(duì)揮發(fā)度α=2，原料液摩爾流率F=100kmol/h，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料濃度x_F=0.5（摩爾分率，下同），釜液濃度x_w=0.05，塔頂易揮發(fā)組分的回收率為95％，回流比R=1.5Rmin，塔頂采用全凝器，塔底設(shè)再沸器，求：
（1）塔頂餾出液及組成、塔底殘液量；
（2）精餾段和提餾段的操作線方程；
（3）如果在塔釜中加入無(wú)揮發(fā)性的催化劑，使得A、B兩種組分發(fā)生可逆化學(xué)反應(yīng)，塔釜不出料，并且給出了該二元混合物的氣液相平衡關(guān)系（見下圖），求達(dá)到分離任務(wù)所需的最小回流比和理論板數(shù)。

參考答案：

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1.問答題 采用二級(jí)平衡閃蒸法分離正庚烷與正辛烷混合液，流程如圖所示。

已知原料組成x_F為0.42（庚烷的摩爾分?jǐn)?shù)），塔A的氣化率為24.6%，塔B的氣化率為59.0%，若兩塔的操作壓力均為106.66KPa（8.00mmHg），求B塔底產(chǎn)品組成。

參考答案：

2.問答題苯與甲苯的混合溶液在總壓101.3KPa下經(jīng)單級(jí)釜進(jìn)行閃蒸，氣化率為35%，若溶液中苯的組成為0.477，蒸餾后，閃蒸罐頂產(chǎn)物和罐底產(chǎn)物的組成各為多少？操作壓力增大1倍時(shí)，兩產(chǎn)物的組成有何變化？

參考答案：

3.問答題 用一連續(xù)精餾塔分離苯—甲苯混合溶液，原料液中含苯0.50，塔頂采用部分冷凝器，餾出液中含苯0.95，要求全塔苯的回收率大于95%（以上均為摩爾分率），原料液為汽、液混合進(jìn)料，其中蒸汽占1/3（摩爾分率），苯—甲苯的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5，回流比為最小回流比的2倍，理論板數(shù)與回流比的關(guān)系符合Gililland關(guān)聯(lián)：試求：
（1）原料液中汽相及液相的組成；最小回流比；進(jìn)料的熱狀態(tài)線；
（2）試求達(dá)到該分離任務(wù)所需要的理論板數(shù)和進(jìn)料位置；
（3）由于生產(chǎn)的需要，希望在精餾段某個(gè)位置抽出一股含苯90%的側(cè)線物料。當(dāng)塔頂回流比、總產(chǎn)品回收率和塔頂餾出液組成要求不變時(shí)，若側(cè)線抽出量為0.5D（D指塔頂產(chǎn)品的摩爾流量），試求塔頂?shù)絺?cè)線、側(cè)線到進(jìn)料的操作線方程。

參考答案：

4.問答題已知某精餾塔塔頂蒸汽的溫度為80℃，經(jīng)全凝器冷凝后餾出液中苯的組成為0.90，甲苯的組成為0.10（以上均為輕組分A的摩爾分?jǐn)?shù)），試求該塔的操作壓強(qiáng)。

參考答案：

5.問答題 某廠需分離乙苯/苯乙烯二元體系，擬建一座處理能力為16萬(wàn)噸/年處理能力的精餾塔（按年開工時(shí)間8000小時(shí)計(jì)算）。要求該塔塔頂乙苯的回收率不小于94%（以下均為摩爾分率），塔底苯乙烯的回收率不小于95%，塔頂采用全凝器，R=1.2Rmin。在塔操作的溫度壓力范圍內(nèi)體系平均相對(duì)揮發(fā)度為1.45?？紤]到苯乙烯組分易于聚合，初步擬訂該塔采用規(guī)整填料以降低全塔壓降。填料制造商提供的規(guī)整填料HETP為0.4m。
（1）如果進(jìn)料為乙苯的濃度為50%的泡點(diǎn)進(jìn)料，試求：
a.塔頂、塔底乙苯組成及流量。
b.試求精餾段和提餾段所需的填料高度。
（2）如果對(duì)進(jìn)料加熱并進(jìn)行閃蒸，閃蒸后的汽液相摩爾比為1：1，將氣相冷凝至泡點(diǎn)后與液相流股分別進(jìn)入塔內(nèi)（即兩股進(jìn)料都為泡點(diǎn)進(jìn)料），在分離要求不變的條件下，試求出精餾段、提餾段和兩股進(jìn)料間的填料高度。

參考答案：