分离过程.ppt

19．具有三块理论板的吸收塔,用来处理下列组成的气体(VN+1)，贫油和气体入口温度按塔的平均温度定为32℃，塔在2.1MPa下操作，富气流率为100 kmol/hr，贫气流率为100 kmol/hr，试分别用简捷法确定净化后气体V1中各组分的流率。 * * 第3章 气液传质分离过程 1. 判断下列问题是否有唯一解？ ① 已知汽液混合物进入绝热平衡级塔板的组成、流率、温度和压力，并且已知该塔板 的温度和压力，计算离开该塔板的汽液流率和组成。 ② 除了平衡级塔板为非绝热外，其余同①。 ③ 已知部分冷凝的多组分气相进料的温度、压力和组成，冷凝器的压力和冷却水的进 口温度固定，计算冷却水的用量。 ①无解；②有唯一解；③多解。 4. 采用单个精馏塔分离芳烃混合物为三个产品（见附图），试问图中所注设计变量能否使问题有唯一解？如果不，你认为还应规定哪个（些）设计变量？ c=3 进料变量数 5 压力等级数 42 合计 47 串级单元数 3 分配器数 1 侧线采出数 1 传热单元数 2 合计 7 图中仅给出了6 个可调设计变量：①塔板数；②进料位置；③侧线采出位置；④侧线采出量；⑤侧线采出中苯的收率；⑥ 馏出液中苯的浓度。缺一个条件，可规定为全凝器，即饱和液体离开冷凝器 6. 附图为脱丁烷塔的物料平衡图。全塔平均操作压力为 522kPa 。求①最小理论塔板数；②估计非分配组分的分配。【P75例3-4】 7. 估计习题 6 脱丁烷塔的最小回流比。已知进料的液相分率 q =0.8666 。【P77例3-5】 8. 已知 习题 5 、 6 的脱丁烷塔操作回流比 R =1.25 R m 。求①理论板数；②进料位置。 10. 用萃取精馏法分离等摩尔分数的正庚烷（1）— 甲苯（2）二元混合物。进料量 400kmol/h ，饱和蒸汽进料；操作回流比 R =5 ；采用苯酚为溶剂，进料量 1200 kmol/h ，进料温度 100 ℃；全塔平均操作压力为 138kPa 。要求馏出液中甲苯摩尔分数不超过 0.8 ％，塔釡液中正庚烷摩尔分数不超过 1 ％（以脱溶剂计），用简化法求理论板数。 设萃取精馏塔有足够的溶剂回收段，馏出液中苯酚含量≈ 0， ①脱溶剂的物料衡算： D′ x′ +W′ x′1，w= Fz1；D′ +W′ = F 代入已知条件 0.992D′ + 0.01W′ = 200；D′ +W′ = 400 解得D′ = 199.5927 W′ = 200.4073 ②计算平均相对挥发度(α12)S： 由文献中查得本物系有关二元Wilson 方程参数（J/mol） λ12 ?λ11 = 269.8736 λ12 ?λ22 = 784.2944 λ1s ?λ11 = 1528.8134 λ1s ?λss = 8783.8834 λ2s ?λ22 = 137.8068 λ2s ?λss = 3285.6918 各组分的摩尔体积 v1 = 147.47 v2 = 106.85 vs = 83.14 用简化法计算萃取精馏是假定各塔板溶剂的浓度不变 先假设塔板上溶剂浓度0.61（摩尔分数），然后用用溶剂量验证假设是否正确。 14. 在 101.3 kPa 压力下四氢呋喃（ THF ）和水形成二元最低共沸物，共沸物含 THF 94.7% （质量）。而在 689.5 kPa 压力下，共沸物含 THF 88.0% （质量）。在低于共沸组成的含量范围内， THF 是易挥发组分。设计双压精馏流程实现该物系的分离， 1 塔操作压力为 101.3 kPa ， 2 塔操作压力为 689.5 kPa 。若进料流率为 1000 kmol/h ，进料中含 THF 0.06 摩尔分数， 1 塔进料，要求 (1)塔釜废水中含 THF 1 × 10-4 摩尔分数 (2) 塔釜 THF 产品纯度为 0.999 摩尔分数。根据共沸数据确定 1 塔和 2 塔的塔顶馏出液分别为 =0.819 和 =0.674( 均为摩尔分数 ) ，设 1 塔和 2 塔的回流量 R1 和 R2 分别为 82.5mol/h 和 33.6mol/h 。 D 2 循环料并入 1 塔进料。求塔的理论板数和进料位置。 18. 在24块板的塔中用油吸收炼厂气组成见表,采用的油气比为1,操作压力为2.6(绝压),若全塔效率以25%计,问平均操作温度为多少才能回收96%的丁烷?并计算出塔尾气的组成. * *