五蒸馏习题解答
1解：
⑴作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下：
■/ XA = (p-p B0
)/(pA0
-pB0
)；
yA=pA
0
冷A/p
以 t=90 C 为例,XA=/=
yA=1008 X760=
计算结果汇总： t C 90 100 110 120 130 x 1 0 y 1 0 (1+ 1 0 (2) 用相对挥发度计算 x-y值：
y= a x/[1+( -1)x] 式中 a =a=1/2( 1+ a2)
??? a=A0
/pB0
a1=760/= ; 2=3020/760=
二 aM=1/2( 1+ a2)=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：
2
1题附图
2解：
(1) 求泡点：
在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压 P,即:P A + pB= pA0
XA+XB0
XB=p求泡点要用试差法，设泡点为87 C
igp A=
P A0
0
==[mmHg] igp pB0
B0
=
==[mmHg]
先
X +x =595~ 600mmHg
???泡点为87C ,气相平衡组成为
y=p A/p=PA0XA/P= >600=
(2)求露点：
露点时，液滴中参与甲苯组成应符合下列关系 式中
p A= X760=304[mmHg];
：X A+XB = 1或pA/p A+pB/pB = 1
0
0
p B= X760=456[mmHg]
(103+=
求露点亦要用试差法，先设露点为103C，则:lg PA0：
?? p A=[mmHg]
0
lgp B=
0pB=[mmHg]
0
于是：
304/+456/=<1
再设露点为102C，同时求得pA=; PB=
0
0
304/+456/=
故露点为102C，平衡液相组成为
XA = p A/pA=304/=
0
3解：
(1) XA = ( P 总-p B)/( PA-PB)
0
0
0
=(p 总-40)/ p 总= yA=XA pA/p= X
0
(2) a =Ap/p B=40=
0
4解： (1) yD=?
CD =(y/x) A/(y/x) B
X1
dx
=(y
D
丁
F=D+W FxF =DXD +WXW
已知 XF =,XD =,XW =,解得：
D/F=(X F -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 M m=1/(aA /M A +aB/M B)]
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 =RX n /(R+1)+X D /(R+1)
式中 XD 应为摩尔分率
XD =( XD /MA)/[XD /MA+(1-XD )/M B]
=78)/78+92)=
? yn+1=+= +
操作线方程为 ：yn+1 = +
9 解 ：
y=[R/(R+1)]X+X D /(R+1)
R=+ R==3 XD /(3+1)= XD =
q=+ q==
(1) R/(R+1)= '+= '+ X
10 解 :
(2) X
D /(R+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(1) (3)进料平均
q/(q-1)= 量 L'. 分子量 (4) +=+ :
MmX= 78+X92=
xq '= 原料为汽液
(5)0 混合物 F=1000/=[Kmol/h] FxF =DxD +WxW F=D+W X=DX + ? D=[Kmol/h] W=[Kmol/h] R=L/D, ? L=X=[Kmol/h] V=(R+1)D= X=[Kmol/h] 平均气化潜热 r=30807X+33320X=[KJ/Kmol] 从手册中查得XF =时泡点为95C ,则： q=[r+cp(95-20)]/r=+ 75)X/= ? L'=L+qF=+ X=[Kmol/h] V'=V-(1-q)F=+ =X[Kmol/h] 和下降的液体 V
化工原理第五章精馏答案
