宁波⼯程学院化⼯原理计算题第五单元精馏5-1．若苯－甲苯混和液在45℃时沸腾，总压为20.3kpa。已知在45℃时，纯苯的饱和蒸⽓压kpap7.220=苯，纯甲苯的饱和蒸⽓压kpap6.70=甲苯。求其⽓液相的平衡组成及相对挥发度。解：（1）平衡时苯的液相组成x苯、⽓相组成y苯84.01.157.126.77.226.73.20000==--=--=甲苯苯甲苯苯ppppx⽽94.084.03.207.220=?=?=苯苯苯xppy因苯-甲苯可当作理想溶液，故相对挥发度为：0.36.77.2200≈==甲苯苯ppα本题要求掌握泡、露点⽅程及其应⽤。5-3．在⼀两组分连续精馏塔中，进⼊精馏段中某层理论板n的⽓相组成yn＋1为0.75，从该板流出的液相组成xn为0.65（均为摩尔分数），塔内⽓液⽐V/L=2，物系的相对挥发度α为2.5，求：1）回流⽐R；2）流⼊该板的液相组成xn－1；3）从该板上升的蒸⽓组成yn解：1）求R由211=+=RRVL（1分）可解出：2R＝R＋1，R＝1（2）求xn－1①由精馏段操作线⽅程111+++=+RxxRRyDn，得n265.02175.0Dx＋＝?解出xD＝0.85（2分）②因111+++=-RxxRRyDnn，代⼊已知量得285.021823.01+=-nx，解出796.01=-nx3）求yn可⽤⽓液平衡⽅程由α、xn求出yn()823.065.05.1165.05.211=?+?=-+?=nnnxxααy本题要求熟练运⽤操作线⽅程和平衡⽅程解决精馏过程有关计算问题。5-4．在泡点进料下，某两组分连续精馏塔的操作线⽅程为：精馏段：263.0723.0+=xy提馏段：1.250.0187yx=-求：1）回流⽐；2）馏出液；3）釜残液的组成；4）原料液的组成。解：1）求回流⽐R由精馏段操作线⽅程263.0723.0+=xy可知：723.01=+RR∴R＝2.612）馏出液组成xD∵263.01=+RxD∴95.0=Dx1）求Wx因Wx为提馏段操作线与对⾓线交点的横坐标，故联⽴两线⽅程：Wxxy==0187.025.1-=x得：yWx＝0.0754）求原料液组成xF当泡点进料q＝1，此时两操作线交点的横坐标即xF263.0723.0+=Fxy0187.025.1+=Fxy得：535.0723.025.10187.0263.0=-+=Fx5-5．在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.02。泡点进料。求：1）求每获得1kmol/h馏出液时的原料液⽤量F；2）若回流⽐为1.5，它相当于最⼩回流⽐的多少倍？3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6，则上升到加料板上的⽓相组成。（已知物系的平均相对挥发度为3）解：1）求当D＝1kmol/h时F为多少由全塔物料衡算：WWDF+=+=1WDFxWxDxF?+?=?代⼊已知量可解得：W＝0.52kmol/h，F＝1.52kmol/h。2）求R/Rmin，已知3=mα①泡点进料q＝1，则xq＝xF＝0.6②由⽓液平衡⽅程：()818.06.0216.0311=?+?=-+?=qmqmqxxyαα③求Rmin，376.06.0818.0818.09.0min=--=--=qqqDxyyxR④求R/Rmin，99.3376.05.1/min==RR（倍）3）求上升到加料板上的⽓相组成因加料板是提馏段第⼀层板，故所求量为y2’①5.115.1=?=?=DRLkmol/h泡点进料q＝1，已知F＝1.52kmol/h，W＝0.52kmol/h，xW＝0.02，xF＝0.6①提馏段操作线⽅程为：WmmxWqFLWxWqFLqFLy?-+-?-++=+''1，代⼊已知量：52.052.15.102.052.0'52.052.15.152.15.1'1-+?--++=+mmxy，00416.0'208.1'1-=+mmxy③721.000416.06.0208.100416.0'208.1'12=-?=-=xy5-6．在常压连续提馏塔中，分离两组分理想溶液，该物系平均相对挥发度为2.0。原料液流量为100kmol/h，进料热状态参数q为0.8，馏出液流量为60kmol/h