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問答題 用常壓精餾塔分離某二元混合物，其平均相對揮發(fā)度α=2，原料液流量F=10kmol/h，飽和蒸汽進料，進料濃度x_F=0.5（摩爾分率，下同），餾出液濃度x_D=0.9，易揮發(fā)組分的回收率為90％，回餾比R=2Rmin，塔頂設(shè)全凝器，塔底為間接蒸汽加熱，求：
（1）塔頂餾出液及塔底殘液量；
（2）第一塊塔板流出的液相組成x₁；
（3）最小回流比；
（4）精餾段和提餾段各板上升的汽相流率；
（5）如果塔釜改為直接通入過熱蒸汽加熱，對操作效果有什么影響。

參考答案：

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1.問答題 如圖所示，在某常壓連續(xù)精餾塔中分離A、B混合液。兩股進料分別為：
F₁=100kgmol/h，x_F1=0.6（摩爾分率，下同），飽和液相進料；
F₂=100kgmol/h，x_F2=0.2，飽和液相進料。

要求：分離后餾出液中A組分含量不小于0.8，釜液中A的濃度不大于0.02，操作回流比為R=2Rmin，系統(tǒng)相對揮發(fā)度α=1.6。試求：
（1）塔頂和塔底產(chǎn)品量；
（2）操作回流比；
（3）精餾段操作線方程；
（4）提餾段氣、液相流率及操作線方程；
（5）兩進料間中間段的氣、液相流率及操作線方程。

參考答案：

2.問答題 組成為0.40的原料以氣液混合物狀態(tài)進入某精餾塔，原料的氣液相摩爾比為1：2，進料的摩爾流率為F，該塔的塔頂產(chǎn)品組成為x_D=0.95，塔頂易揮發(fā)組分的回收率為95%（以上均為摩爾分率），回流比R=2Rmin，組分的相對揮發(fā)度為2.5，試求：
（1）原料中的氣液相組成；
（2）塔頂產(chǎn)品量、塔釜產(chǎn)品量及組成；
（3）列出精餾段操作線方程；
（4）列出提餾段操作線方程；
（5）列出進料熱狀態(tài)線方程。

參考答案：

3.問答題 一連續(xù)精餾塔分離某二元理想混合物，已知進料量F=100kmol/h，進料組成為0.5（摩爾分率，下同），進料為氣液混合物，氣液的摩爾比為1：1；塔底采用再沸器，塔頂采用全凝器，實際回流比R是最小回流比R_min的3倍，塔頂產(chǎn)品的組成x_D=0.8，塔底產(chǎn)品的組成x_W=0.2，系統(tǒng)的相對揮發(fā)度α=3。試求：
（1）進料的汽相及液相組成；
（2）塔頂易揮發(fā)組分的回收率；
（3）塔釜的汽化量；
（4）完成分離任務(wù)所需的理論板數(shù)N。

參考答案：

4.問答題 一連續(xù)精餾塔分離某二元理想混合物，已知進料量F=10kmol/s，進料組成x_F=0.5（摩爾分率，下同），進料為飽和蒸汽，塔頂產(chǎn)品的組成x_D=0.95，塔底產(chǎn)品的組成x_W=0.1，系統(tǒng)的相對揮發(fā)度α=2。塔底采用再沸器，塔頂采用全凝器，泡點回流，塔釜的汽化量是最小汽化量的2倍。試求：
（1）塔頂易揮發(fā)組分的回收率；
（2）塔釜的汽化量；
（3）流出第二塊板的液相組成（從上往下數(shù)）。

參考答案：

5.問答題 某填料吸收塔（見下圖），用清水逆流吸收某二元工業(yè)尾氣中的有害組分A，已知填料層高4m，入塔氣體的濃度y_b=0.02（摩爾分率，下同），溶劑對A組分的吸收率為80%，出塔液相的組成x_b=0.008，并且還知道操作條件下的氣液相平衡關(guān)系為y*=1.5x，現(xiàn)在求：
（1）氣相總傳質(zhì)單元高度H_OG；
（2）操作液氣比（L/V）為最小液氣比（L/V）min的多少倍；
（3）由于法定排放濃度y_a必須≦0.002，所以擬將填料層加高，若液氣比和氣、液相進口組成保持不變，問填料層應(yīng)加高多少？
（4）若氣、液相的量和進口組成保持不變，在該塔上串聯(lián)一個同樣的塔，那么由于汽相出口濃度y_a是多少？
（5）如果混合氣經(jīng)吸收后，出塔濃度仍達不到環(huán)保要求，請問可以采取那些措施提高溶劑對A組分的回收率？

參考答案：