化工原理第五章精馏题分析.doc

PAGE  PAGE 116 五 蒸馏 汽液相平衡 1.1 苯(A)与氯苯(B)的饱和蒸汽压[mmHg]和温度[℃]的关系如下: t 80.92 90 　100 110 120 130 131.8 peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(A)) 760 1008 　 1335 1740 2230 2820 3020 peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(B)) 144.8 208.4　 292.8 402.6 542.8 719 760 若苯—氯苯溶液遵循Raoult定律,且在1atm下操作,试作： 　　(1) 苯—氯苯溶液的t—x(y)图及y—x图； 　　(2) 用相对挥发度的平均值另行计算苯—氯苯的x—y值。 1.2 苯—甲苯混合液的组成x=0.4(摩尔分率),求其在总压p=600[mmHg]下的泡点及平衡汽相组成。又苯和甲苯的混合气含苯40％(体积％)，求常压下的露点。已知苯—甲苯混合液服从拉乌尔定律。苯(A)和甲苯(B)的蒸汽压peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(A))、peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(B)) [mmHg],按下述Antoine方程计算：式中t为温度[℃]。 　　 lg peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(A))=6.89740-1206.350/(t+220.237) lg peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(B))=6.95334-1343.943/(t+219.237) 1.3 某双组分理想物系当温度t=80℃时，peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(A))=106.7kPa，peq \o(\s\up 5(0 ),\s\do 2(B))=40kPa，液相摩尔组成为 xA=0.4，试求: (1) 与此液相组成相平衡的汽相组成yA； (2) 相对挥发度α。 1.4 一双组分精馏塔，塔顶设有分凝器，已知进入分凝器的汽相组成y1=0.96(摩尔分率,下同)，冷凝液组成xD=0.95，两个组分的相对挥发度α=2，求: (1) 出分凝器的汽相组成yD=? (2) 出分凝器之液、汽的摩尔流率之比L/VD=? 习题4附图 1.5 在1atm下对x=0.6(摩尔分率)的甲醇—水溶液进行简单蒸馏，当馏出量为原料的 1/3时，求此时刻的釜液及馏出物的组成。设x=0.6附近平衡线可近视为直线，其方程为 y=0.46x+0.549 1.6 某二元混合物原料中易挥发组分xF=0.4(摩尔组成)，用平衡蒸馏的方式使50%的物料汽化，试求气相中易挥发组分的回收率。（设相对挥发度为3） 1.7 将含有24%(摩尔,以下同)易挥发组分的某液体混合物送入连续操作的精馏塔，馏出液中含有95%的易挥发组分，残液中含有3%易挥发组分。塔顶蒸汽量为850[kmol/h]， 回流量为670[kmol/h]，塔顶采用全凝器，试求塔顶易挥发组分的回收率及残液量。 1.8 现有一连续精馏塔只有精馏段，用于A、B两组分的分离。已知A与B的分子量分别为78与92，进料量为100[kg/h]，含A组成为10%(质量%以下同)，进料状态为饱和蒸汽自塔底送入，如图示。如果要求馏出产品中A的组成为95%，残液中A的组成为1%,试求: (1) 塔顶馏出液的量、釜残液量及塔顶的蒸汽量各为多少[kg/h]? (2) 回流比R? (3) 写出该塔操作线的数值表达式。 1.9 在连续精馏塔中,精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2075,q线方程为y=-0.5x+1.5xF, 试求: (1) 回流比R (2)馏出液组成xD (3) 进料液的q值 (4) 当进料组成xF=0.44时,精馏段操作线与 提馏段操作线的交点处xq值为多少? 并要求判断进料状态。 习题8附图 1.10 一常压精馏塔将含苯0.4(摩尔分率以下同)的苯 甲苯混合液1000[kg/h],分离为组成xD=0.97塔顶产品和xw=0.02的底部产品。已知回流比R=3.7,进料温度为20℃，料液平均比热为159.2[kJ/kmol·℃]，在常压下苯的汽化