采用连续精馏塔分离苯、甲苯混合物，进料.量为[tex=4.786x1.357]CYUOqMsfBVDO9RbfXohu6emcHGidNV74QTnw1R39J1E=[/tex],进料中苯(易挥发组分)浓度0.5(摩尔分率，下同)，饱和蒸气进料。该塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热。要求塔顶产品苯浓度为0.99,塔釜产品苯浓度为0.03，操作条件下，该物系相对挥发度α=2.5，实际回流比为最小回流比的1.5倍。试求:(1)塔顶采出率和易挥发组分的回收率;(2)精馏段和提馏段的操作线方程;(3)若塔釜停止供应蒸汽，保持回流比不变，若塔板数无限多，塔底残液的浓度为多少?
解 （1）物料衡算得:[tex=4.857x1.143]o8GwATnjGM0UBksJ5Y9Ljw==[/tex]①[tex=10.929x1.143]strFr2tbhUfwaGS4r4VMNPfX0qV5muUqsy5PjcWAiIbQqpFDTe7vJvni/W+bDyQM[/tex]②由①②解得：[tex=15.857x1.357]ci0LnO3V8GSkLxr6hw8i8bjBWNw+nd4rdEP6U5TmZVb4KNLo1G9FngpH7cfzw+zG[/tex]塔顶采出率[tex=15.571x2.429]03CZfN/BMfROR8nCbnyXRRpddHAmuSPg/HSY1zOgndFTtqGbFImvCwwG3eIFyEc+f8VyCc50KRx9eKqxkb4Dk+KgRrfR4W7JcqhbYvXyA0c=[/tex][tex=23.0x2.143]w1kPIji/SCuhHbqq0qDeIqKVsg/pO2GTgDRjDgyVamZSbFpa5xgOk3YRMpIu2rVsiNO92+eA5qQtWSQ1r0Acu2qiuy2jnOPjvX+qCPeg6a8kyOjjnyDJy5xHyjUDFysv3481Nsfg52AKnVZQRGRU97l9PyN1j7+rduObEIqgkKw=[/tex]（2）由饱和蒸气进料可知q=0,则[tex=4.714x1.286]pOj7OoZ1Fd45W0VsUCcLCM//rJFFNmyJF4Gigd9JCB8=[/tex]由α=2.5得相平衡方程为[tex=17.286x2.643]zEAHR/gHbfDHQ2HXUnoFjlRenqW4Fhld30Jch16pCuKus1oPTTRUMntrk3pfFemrLO9X+9x/UOVXTsZr1t47L/HzUQX28xQ7Uf0zy1axVJY/kkcfaRZe7GQFJUPgEqZR[/tex][tex=4.5x1.286]6aptHacu/i7ETR7abZvKGUb5wcmRIOIXHM2F/XwITQg=[/tex]，则最小回流比[tex=15.286x2.643]xwwKuu88c9+gbRNKJ1uYteO7d9Te4VtLC3r+HhRO6mAxZ2Ux5IBTVzRJrJAQn67IrkHOatBqIbgtZRVgI9txM2YQbmzsqE2ySHIbaAac1DCLFfkimEz8TQdPNe5AcA2H[/tex][tex=13.857x1.214]fj1Zm8j3gs32Nkzl0l0gP2pKvxwwYcuSn8Pu8HnapPh05tkz+3QAnKempqdISkiS[/tex]精馏段操作线方程为[tex=26.929x2.5]dZ93hbXwK/Fr36mGxZXjSsv5Ow34zXta0p42bU8s/z6jkdCovMfNZB09alIPNxVQFUhIMkKq1M75KgbPWrdxK1UQnsKAMfeoqJETEq2YC1sBBWnQMapzAiNqloGwsPJ1BLeEYz0SOV8mOQws0KT/OQ==[/tex][tex=29.929x1.429]4Rzj+95RU6bltmRdG5TbQWsprDA5Z8b48Hs/+I2svin5i8bLBO0GipCw7kLUnsuxbn91GOGr7ko0lxDzRggCPJhTztLy8tP5GUkp3edkS2M=[/tex][tex=20.5x1.429]KIqnmJFxIazk2zmXDqtqYRLzkmltgEJaaWHGhptj9Yhl0FwST9BBjkuenP2OaNaHi8mZTYd0xgYG8O54ZV4NpA==[/tex]所以提馏段操作线方程为[tex=25.429x2.429]jHD41qFXYyQR4pj9H5qPVAk6pVpFisFwJ/L7Q0GtDPi37AtVY8BUzkhgotJxy9ub3fvJCkwiu5jpp7Zhk7gqzA70GyG5lnKJ+JAy3bk8nsBRYU1u7Lp5Gt863ryRcT6HAEUN518YPR5Tq1u9YfMC/myWDxTdLvS6eyCdI8uUv0i7p0JtW7+Kjlqjq5Cai2EH[/tex]（3）(3)若塔釜停止供应蒸汽，则[tex=2.357x1.143]TTBVjLK/kI1Ai0iUoyfNIJ4wISqDxhJp/8Arm2FCF/Y=[/tex]操作塔只有精馏段没有提馏段。物料衡算得:[tex=8.571x4.071]GE56u9QCDTqcLxZ66HADysKoZIGbNklTGyBHX2kpZaU3Vvgxe2z1Y9uHb53XmyVL9BBgMxJ3FrB5kGuMXm43bW4U8qYAGCMqLFpfRGQkGQ8Xap2cnV+wln4YIettpx1mk3EwzVVygWn4mVuUF2utJw==[/tex]因为[tex=4.357x1.0]1KVyxWJfPv7vEm1CnsdGVA==[/tex]，则[tex=15.643x1.357]Fg2s8QaBCVMAupzFaW8GSzMR8dlYwcuaG5oYBRVJW00CfcLpP6QgkaREM0y8aM9d[/tex]则[tex=9.071x1.429]A4HylOCS6s5h1/16AsH+UcPg/vq1d3jVhuOoSZ9+1ITbooBxX0Aghu7hnGy0P8ko[/tex]③塔板数无限多，则将出现恒浓区。假设恒浓点在塔顶处，则[tex=1.214x1.0]lVA59kPZ9N7YSNcH/bFEaw==[/tex]=1,代人③式解得[tex=0.857x1.429]Y8eO4wFzBV253ZJa3D2QaqYGu0RlqK8kLfoiL/Nt0jU=[/tex] =0.271假设恒浓点出现在进料处，则[tex=6.071x1.429]Y8eO4wFzBV253ZJa3D2QamkjKMACV1rnftx29bRjb+kS6J27IC5DHYyZcIQyIMoI[/tex]带入③式得[tex=1.214x1.0]lVA59kPZ9N7YSNcH/bFEaw==[/tex]=1.285>1，因此，恒浓点不可能出现在进料处。所以 [tex=4.357x1.429]Y8eO4wFzBV253ZJa3D2QahiZqJP91v/9QidTZaoh08s=[/tex]讨论：本题前两问考查的是二元连续精馏操作的一些基本运算。难点在第(3)问，当塔釜停止供热时，提馏段失去分离作用，塔底产品的浓度与进料处液体浓度相同，而此时塔板数无穷多，因此需要判断恒浓点所在的位置。恒浓点有可能出现在塔顶、进料和塔底处，可以采用逐-假设计算的判断方法。在本题中，只有前两种可能。
举一反三
- 采用连续精馏塔分离某双组分液体混合物,进料中易挥发组分浓度0.4，气液混合物进料，气:液=1:1(物质的量之比)。该塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，要求塔顶产品浓度为0.95,塔釜产品浓度为0.05(以上皆为摩尔分率)，操作条件下，该物系相对挥发度a=2.5,实际回流比为最小回流比的1.5倍。试求:(1)塔顶易挥发组分和塔釜难挥发组分的回收率;(2)精馏段和提馏段的操作线方程;(3)若第一块板的气相莫弗里板效率[tex=2.143x1.214]m2ScFYdfEMcZITmwA7IonA==[/tex]为0.6，求塔顶第二块板(自塔顶向下数).上升气相的组成。
- j09b15928用一精馏塔分离二元理想液体混合物,进料量为100kmol/h,易挥发组分xf=0.5,泡点进料,塔顶产品xD=0.95,塔底釜液xW=0.05____,操作回流比R=1.61,该物系相对挥发度α=2.25,求:⑴塔顶和塔底的产品量____;⑵提馏段上升蒸汽量____; ⑶写出提馏段操作线数值方程; ⑷最小回流比。
- j09b20101在常压连续精馏塔内分离苯和甲苯混合液,混合液的流量为1000kmol/h,其中含苯40%,要求塔顶馏出液中含苯90%,塔釜残液中含苯2%____。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,取回流比为最小回流比的1.5倍。全塔平均相对挥发度为2.5。试求:____塔顶与塔底产品量D、W;____回流比R;____从上往下数的塔内第二块理论板上升气体组成;____ 若在塔操作中,将进料状态改为饱和蒸汽进料,而保持F、R、D、xF不变,此时能否完成分离任务?为什么?
- 一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯混合物。已知进料中含苯0.5 (摩尔分率，下同)，泡点进料。塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.03,塔顶为-个分凝器和-一个全凝器，泡点回流，系统的平均相对挥发度为2，回流比为最小回流比的2倍。试求：（1）精馏段操作线方程。（2）离开塔顶第一块理论板的 上升蒸气组成。
- 已知某精馏塔操作以饱和蒸气进料，操作线方程分别如下：精馏段[tex=7.929x1.286]qARYfeBoKRPB2DadYvjsqLDAR6ddU5DgrcRgSWvmIac=[/tex] 提馏段[tex=6.643x1.214]jXgaoBmCyIegwQHFPdeohQ==[/tex]试求该塔操作的回流比，塔顶、塔底产品及进料中易挥发组分的摩尔分率。
内容
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用一精馏塔分离二元理想液体混合物，进料量为100kmol/h，易挥发组分浓度xF为0.5，原料以气液混合物进料，气液比为1，塔顶泡点回流，操作回流比为最小回流比的1.2倍，塔顶产品浓度为0.95，塔釜浓度为0.05，间接蒸汽加热，相对挥发度为3.0，则离开塔顶第二块板的蒸汽组成为（ ） A: 0.899 B: 0.925 C: 0.800 D: 0.789
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一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物。已知进料中含苯0.5（摩尔分数，下同），饱和蒸汽进料。塔顶产品组成为0.92，塔釜产品组成为0.08，塔顶为全凝器，泡点回流。进料量为20 kmol/h，系统的平均相对挥发度为3，回流比是最小回流比的2倍。则塔釜中的上升蒸汽流量为（ ） kmol/h。
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常压连续精馏塔中分离含A、B两种组分的理想溶液，进料中A组分浓度为0.40(摩尔分率)，塔顶馏出液中A组分浓度0.95(摩尔分率)，塔釜液中A组分浓度为0.05(摩尔分率)，塔顶采用分凝器，进料为饱和液体进料。若操作条件下塔顶组分间的相对挥发度为2.72，塔釜组分间的相对挥发度为2.24，该塔需要的最少理论塔板数最接近下述哪个值 A: 7 B: 6 C: 5 D: 8
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有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成50% ( 摩尔分数)，饱和蒸气进料，原料处理量为每小时100kmol,塔顶、塔底产品量各为50kmolh。已知精馏段操作线方程为[tex=6.714x1.214]eZm+srcqlWxR8hJitS3PqsL5p7bU4pT/mmV/XM35DLA=[/tex]，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求: (1)塔顶、塔底产品组成(用摩尔分率表示);(2)全凝器中每小时冷凝蒸汽量;(3)提馏段操作线方程;(4)若全塔平均相对挥发度为3.0,塔顶第一块板的液相默弗里板效率[tex=4.0x1.214]P8h58Q+tnTbWDhyOVxdnDSUOTQn1GLQN24jss9oXxS0=[/tex],求离开塔顶第二块板的气相组成。
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某二元混合液含易挥发组分xF=0.24，泡点进料，间接蒸汽加热，经连续精馏塔分离，塔顶产品浓度xD=0.95， 塔底产品浓度xw=0.03（均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，若回流比R=3，泡点回流，写出精馏段操作线方程的斜率 A: 0.75 B: 0.77 C: 0.81 D: 0.98