五 蒸馏习题解答
1解:
(1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下:
0000
∵xA=(p-pB)/(pA-pB); yA=pA×xA/p 以t=90℃为例,xA=/=
yA=1008×760= 计算结果汇总: t℃ x y (1+ 1 1 1 90 100 110 120 130 0 0 0
(2)用相对挥发度计算x-y值: y=αx/[1+(α-1)x]
式中α=αM=1/2(α1+α2)
00
∵α=pA/pB α1=760/= ;α2=3020/760= ∴αM=1/2(α1+α2)=1/2+= y=(1+
由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下:
1 题 附 图 2解:
(1)求泡点:
00
在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:pA+pB=pAxA+xBxB=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃
00
lgpA= pA==[mmHg]
00
lgpB= pB==[mmHg]
×+×=595≈600mmHg ∴泡点为87℃,气相平衡组成为
0
y=pA/p=pAxA/P=×600= (2)求露点:
00
露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: xA+xB=1或pA/pA+pB/pB=1 式中 pA=×760=304[mmHg]; pB=×760=456[mmHg]
0
求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgpA= (103+=
0
∴pA=[mmHg]
00
lgpB= ∴pB=[mmHg] 于是 :
304/+456/=<1
00
再设露点为102℃,同时求得pA=; pB= 304/+456/=≈1
故露点为102℃,平衡液相组成为
0
xA=pA/pA=304/= 3解:
000
(1)xA=(p总-pB)/(pA-pB) =(p总-40)/ ∴p总=
0
yA=xA·pA/p=×=
00
(2)α=pA/pB=40= 4解:
(1) yD=?
αD =(y/x)A/(y/x)B =(yD
?x1x2dx: y?x F=D+W
FxF =DxD +WxW
已知xF =,xD =,xW =,解得:
D/F=(xF -xW )/(xD -xW )=回收率 DxD /FxF =×=% 残液量求取:
W/D=F/D-1=1/=
∴W==(V-L)=(850-670)=[kmol/h] 8解:
(1) 求D及W,全凝量V F=D+W
FxF =DxD +WxW
xF =,xD =,xW =(均为质量分率) F=100[Kg/h],代入上两式解得:
D=[Kg/h]; W=[Kg/h] 由恒摩尔流得知:
F78+92)=V78+92)
[注意:如用质量百分数表示组成,平均分子量Mm=1/(aA/MA+aB/MB)]
解得 V=87[Kg/h] 由 于塔顶为全凝器,故上升蒸汽量V即为冷凝量, (2) 求回流比R
V=D+L ∴L=V-D==[Kg/h]
R=L/D==(因为L与D的组成相同,故亦即为摩尔比) (3) 操作线方程.
因塔只有精馏段,故精馏段操作线方程为 yn+1 =Rxn /(R+1)+xD /(R+1) 式中xD 应为摩尔分率
xD =( xD /MA)/[xD /MA+(1-xD )/MB] =78)/78+92)= ∴yn+1=+= + 操作线方程为:yn+1 = + 9解:
y=[R/(R+1)]x+xD /(R+1) (1) R/(R+1)= R=+ R==3
(2) xD /(R+1)= xD /(3+1)= xD = (3) q/(q-1)= q=+ q== (4) +=+ '+= '+× '=× xq '=
(5)0 (1) 求精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L,提馏段上升蒸汽量V'和下降的液体量L'. 进料平均分子量: Mm=×78+×92= F=1000/=[Kmol/h] FxF =DxD +WxW F=D+W ×=D×+ ∴D=[Kmol/h] W=[Kmol/h] R=L/D, ∴L=×=[Kmol/h] V=(R+1)D=×=[Kmol/h] 平均气化潜热r=30807×+33320×=[KJ/Kmol] 从手册中查得xF =时泡点为95℃,则: q=[r+cp(95-20)]/r=+×75)/= ∴L'=L+qF=+×=[Kmol/h] V'=V-(1-q)F=+×=[Kmol/h]
化工原理第五章 精馏 答案
