..可修編.蒸餾.填空題蒸餾是分離 的一種方法，蒸餾分離的依據是 。氣液兩相呈平衡狀態時，氣液兩相溫度 ，但氣相組成 液相組成。氣液兩相組成相同時，則氣相露點溫度 液相泡點溫度。TOC\o"1-5"\h\z在精餾過程中，增大操作壓強，則物系的相對揮發度 ，塔頂溫度 ，塔釜溫度 ，對分離過程 。兩組分溶液的相對揮發度是指溶液中 的揮發度對 的揮發度的比值，a=1表示。所謂理論板是指該板的氣液兩相 ，且塔板上 。某兩組分物系，其相對揮發度a=3,對第n,n-1兩層理論板，在全回流條件下，已知xn=0.3,則yn_1=。某精餾塔的溫度精餾段操作線方程為y=0.75+0.24,則該精餾塔的操作回流比是 ，餾出液組成為 。精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度，其原因是 和 。10.在總壓為103.3kPa溫度為95℃下，苯與甲苯的飽和蒸汽分別為=155.7kPa=63.3kPa,則平衡時苯的液相組成為=,氣相組成為曠=，相對揮發度為a=。精餾塔有進料熱狀態，其中進料口值最大，進料溫度―泡點。在操作的精餾塔中，測得相鄰兩塔板的兩相四個組成為0.62，0.70，0.75，0.82.則= ，= ，= ，= .對于不同的進料熱狀態，，與的進料關系為（1）冷液進料， ， （2）飽和液體進料， ， （3）氣液混合物進料， ， （4）飽和蒸汽進料， ， （5）過熱蒸汽進料, ， TOC\o"1-5"\h\z某連續精餾塔中，若精餾段操作線方程的截距等于零，則：回流比等于 ，餾出液量等于 ，操作線方程為 。板塔式的流體力學性能包括 ， ， ， ， ， 。塔板負荷性能圖由 ， ， ， ， 五條線組成，五條線圍成的區域為 ，操作點應在 。加大板間距，則液泛線 ；減少塔板開孔率，則漏液線 ；增加降業管面積，則液相負荷上限線 。塔板的操作彈性是指 。選擇題.精餾操作時，增大回流比，其他操作條件不改變，則精餾段液氣比1"（），餾出液組成（），釜殘液組成（）。A.增加B.不變C.不確定D.減少.精餾塔的設計中，若進料熱狀態由原來的飽和蒸汽進料改為液體進料，其他條件不變，則所需理論板數口（），L（）,V（）,L'（）,V'（）A.減少B.不變C.增加 口.不確定.對于飽和蒸汽進料，則L'（）L,V'（）V.A.等于B.小于 C.大于 D.不確定

4.某減壓操作的精餾塔，若真空度加大，其他條件不變，則塔釜殘液組成(),餾出液組成()。A.減小B.組成()。A.減小B.不變操作中的精餾塔，A.D增大，R減小；C.口減小，R^加；操作中的精餾塔，保持A.不確定B.增加操作中的精餾塔，保持V'()。A.增加B.不變『不變，減小，則有()D不變，R增加；D減小，口不變,,不變，增加，則()，V'()C.不變 D.減少,,不變，增加塔頂產品D,則()C.減少 口.不確定用某精餾塔分離二元混合物，規定產品組成、。當進料為時，相應的回流比為；當進料為時，相應的回流比為。若<，進料熱狀況不變，則()。A.<B.=C.>D.無法判斷精餾塔設計中，增大操作壓強，則相對揮發度()，塔頂溫度()，塔釜溫度()A.增大B.不變C.減少 口.不確定精餾塔中由塔頂向下的第、、層塔板，其氣體組成關系為()。A.； B.；C.;口.不確定.二元混合物，其中人為易揮發組分，液相組成為，相應的泡點溫度為，氣相組成為，相應的露點溫度為，則()

A.B.C.D.A.B.C.D.不能確定.二元混合物，進料量為100卜團0為，，要求餾出液的組成不小于0.9,則塔頂最大產量為（）A.60B.66.7C.90D.不能確定.下列塔板屬于錯流塔板的有（）。A.浮閥塔板B.穿流塔板C.刨罩塔板D.淋降篩板.精餾塔設計中，增加塔板開孔率，可使漏液線（）。A.上移B,不動 ^下移D.無法確定15．完成某分離任務需理論板數為（包括再沸器），若，則塔內實際板數為（）。A.14層B.10層C.12層D.無法確定三、計算題.計算含苯0.4（摩爾分數）的苯——甲苯混合液在壓強101.33下的泡點溫度。苯（人）和甲苯（8）的飽和蒸汽壓數據如下：溫度產℃80.1859095100105110.6101.33116.9135.8155.7179.2204.2240.240.046.054.063.374.386.0101.33.試根據題1中的飽和蒸汽壓數據，計算苯——甲苯混合液在壓強101.33、90℃時的氣液平衡組成。.試根據題1中的飽和蒸汽壓數據，計算苯——甲苯混合液在85~100℃下的平均相對揮發度。.在連續精餾塔中分離含苯0.4（摩爾分數，下同）的苯——甲苯混合液，要求餾出物組成為0.95，苯的回收率不低于90%，試求：（1）餾出液的采出率；（2）釜殘液組成。.在連續精餾塔中分離二硫化碳（人）和四縷化碳（8）混合液，原料液流量為10000kg/h、組成為0.3（質量分數，下同）。若要求釜殘液組成不大于0.05，二硫化碳回收率為88%，試求餾出液流量和組成，分別以摩爾流量和摩爾分率表示。.在連續精餾塔中分離兩組分混合液，已知進料液量為100kg/h、組成為0.45（摩爾分數,下同）。飽和液體進料；操作回流比為2.6，餾出液組成為0.96，釜殘液組成為0.02，試求：⑴易揮發組分的回收率；（2）精餾段操作線方程；（3）提餾段操作線方程；.在連續精餾塔中分離兩組理想溶液，原料液流量為100卜團。為，泡點進料。精餾段操作線方程和提餾段操作方程分別為和試求精餾段和提餾段上升蒸汽量。在常壓連續蒸餾塔中，分離含甲醇0.4（摩爾分數）的甲醇——水混合液。試求進料溫度為40℃時的熱狀況參數。已知進料泡點溫度為75.3℃。操作條件下甲醇的氣化熱為1055行/卜。、比熱容為2.68行保。.℃）；水的氣化熱為2320行/卜。、比熱容為4.19kJ/（kg.℃）。在常壓連續精餾塔中分離含苯0.4（摩爾分數，下同）的苯——甲苯混合液。飽和液體進料，餾出液組成為0.9，釜殘液組成為0.06。塔頂采用混凝器，泡點回流，操作回流比為最小回流比的1.5倍。在操作條件下，物系的平均相對揮發度為2.47。試求理論板數和進料位置。在連續的精餾塔中，分離兩組理想溶液。已知原料組成為0.3（摩爾分數，下同），泡點進料，餾出液組成為0.9，釜殘液組成為0.05，操作回流比為2.5，試寫出精餾段操作線方程和提餾段操作線方程。在連續的精餾塔中分離理想溶液，原料液組成為0.35（摩爾分數，下同），餾出液組成為0.95，回流比取為最小回流比的1.3倍，物系的平均度為2.0，試求以下兩種進料情況下的操作回流比。（1）飽和蒸汽進料；（2）飽和液體進料；在常壓連續精餾塔中分離理想兩組分溶液。餾出液組成為0.94（摩爾分數，下同），釜殘液組成為0.04，操作回流比為最小回流比的1.2倍，物系的平均相對揮發度為2，進料方程為。試求：（1）進料組成和進料熱狀況參數；（2）精餾段操作方程；在連續精餾塔中分離理想兩組分溶液。塔頂采用全凝器，泡點回流。物系的平均相對揮發度為3.0。實驗測得塔頂第一層塔板的單板率￡四=0.6,且已知精餾塔操作線方程為，試求離開塔頂第二層的上升蒸汽組成。在常壓連續精餾塔中分離理想兩組分溶液。實驗測得餾出液組成為0.95（摩爾分數，下同），回流比為3.5，精餾段內某相鄰兩板的上升蒸汽組成分別為，。已知物系的平均相對揮發度為3,試求以氣相組成表示的第口層板的單板效率。在常壓連續板式精餾塔中，分離兩組分溶液。原料液流量為50kmol/h,組成為0.3（摩爾分數，下同），泡點進料。餾出液組成為0.95，釜殘液組成為0.05，操作回流比為2.5，圖解所需理論板數為21（包括再沸器），全塔效率為50%。空塔氣速為0.8團/$,板間距為0.4團。全塔平均溫度為70℃,平均壓強為103.3卜口工試求：（1）塔的有效高度；（2）塔徑。參考答案一、填空題1.均相混合物揮發度差異2.相同3.大于4.下降升到升高不利5.易揮發組分難揮發組分不能用蒸餾方法分離6.互呈平衡液相組成均勻一致7.0.7948.R=39.塔頂易揮發組分含量高塔低壓力高于塔頂10.a=2.46 11.五種冷液體小于（1）>> （2）=> （3）< > （4）<= （5）<<g0 15.塔板壓降液泛霧沫夾帶漏液液面落差16．霧沫夾帶線液泛線液相負荷上限適宜操作區適宜操作區內17.上移下移右移18.操作線與負荷性能圖上曲線的兩個交點所對應的氣體流量的上限與下限的比值。二、選擇題1.AA A2. ABBCC3.A B4.AC5.C6.C7.AA 8.C 9.CAA 10.C 11.A12. B13.A、CA15.C三、計算題2. 3.4.(1)TOC\o"1-5"\h\z5.D=35.7kmol/h, 6.(1)；(37.8.q=1.0739.,11.(1)R=5.65(2)R=3.29(1) (2) 13.=50% 15.(1) (2)D=0.77m1．蒸餾操作的依據 。解：液體均具有揮發成蒸汽的能力，但液體不同揮發性不同。蒸餾操作是借混合液體中各組分揮發性差異而達到分離目的的。2．兩組分物系的相對揮發度越大，則表示采用精餾方法分離該物系越(A)。A容易 8.困難C完全 口.無法判斷解：相對揮發度是溶液中兩組分揮發度之比，相對揮發度越大越易采用精餾的方法分離。.某精餾塔的餾出液量是50卜團0為，回流比是3,則精餾段的回流量是。解：回流比口4/口，帶入數據得L=150kmol/h.某精餾塔的餾出液量是80卜團0為，進料量為120kmol/h,則釜殘液的流量是。解：由總物料衡算式：F=D+W,帶入數據川=40kmol/h.某二元混合物，進料量為100kmol/h,xF=0.6,要求塔頂xD不小于0.9,則塔頂最大產量為。解：由易揮發組分物料衡算式：FXF=DXD+WXW,進塔易揮發組分為60kmol/h,DXD360,解得D=66.7kmol/h6．精餾塔的主要部件有。解：精餾塔應包括塔身,塔頂冷凝器,及塔釜再沸器。7．精餾（多級蒸餾）的本質是 。解：精餾的核心是回流,是否具有回流也是精餾與蒸餾的本質區別。8.精餾時若為全回流則回流比口為 ，理論板數為 （最多，最少）。解：精餾操作中兩個極限狀態是全回流與最小回流，全回流時對應的1最大，口=0,因此，口=8,所需理論板最多。因此操作時,增大回流量可以提高塔頂輕組分組成。9．精餾操作中有幾種進料熱狀況。解：精餾操作中有5種進料熱狀況，分別為冷液進料理q>1，汽液混合進料0<q<1過熱蒸氣進料口<0，飽和液體進料口=1,飽和蒸汽進料口=0,.在連續精餾塔中分離苯和甲苯混合液。已知原料液流量為12000kg/h,苯的組成為40%（質量分率,下同）。要求餾出液組成為97%,釜殘液組成為2%。試求餾出液和釜殘液的流量kmol/h；餾出液中易揮發組分的回收率和釜城液中難揮發組分的回收率。.將含24%（摩爾分數,下同）易揮發組分的某液體混合物送入一連續精餾塔中。要求餾出液含95%易揮發組分，釜液含3%易揮發組分。送入冷凝器的蒸氣量為850卜團。為，流入精餾塔的回流液為650卜團。為，試求：（1）每小時能獲得多少kmol/h的餾出液？多少kmol/h的釜液？（2）回流比R為多少？（3）精餾段操作線方程？12在苯-甲苯的精餾系統中，若已知物料的相對揮發度為。=2.4,原料液、餾出液組成分別為XF=0.5,XD=0.96（以上均為摩爾分數），實際采用回流比口=2.0,塔頂采用全凝器，泡點進料，試計算從上先下數，第二塊塔板的氣液相組成。因為是全凝器：y1=xD=0.96帶入平衡方程和操作線方程依次計算：x1=0.909，y2=0.929，x2=0.845化工原理蒸餾部分模擬試題及答案一、填空1精餾過程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而進行的。精餾設計中，回流比越大，所需理論板越少，操作能耗增加，隨著回流比的逐漸增大，操作費和設備費的總和將呈現先降后升的變化過程。2精餾設計中當回流比增大時所需理論板數減小（增大、減小），同時蒸餾釜中所需加熱蒸汽消耗量增大（增大、減小），塔頂冷凝器中冷卻介質消耗量減小（增大、減小），所需塔徑增大（增大、減小）。3分離任務要求一定，當回流比一定時，在5種進料狀況中,冷液體進料的q值最大，提餾段操作線與平衡線之間的距離最遠，分離所需的總理論板數量少。4相對揮發度。=1,表示不能用普通精餾分離分離，但能用萃取精餾或恒沸精餾分離。5某二元混合物，進料量為100kmol/h,xF=0.6,要求得到塔頂/不小于0.9,則塔頂最大產量為66.7kmol/h。 ' °6精餾操作的依據是混合液中各組分的揮發度差異，實現精餾操作的必要條件包括塔頂液相回流和塔底上升蒸氣。7負荷性能圖有五條線，分別是液相上限線、液相上限線、霧沫夾帶線、漏液線和液泛線。二、選擇已知q=1.1,則加料中液體量與總加料量之比為^。A1.1:1 B1:1.1 C1:1 D0.1:1精餾中引入回流，下降的液相與上升的汽相發生傳質使上升的汽相易揮發組分濃度提高，最恰當的說法是D。A液相中易揮發組分進入汽相；B汽相中難揮發組分進入液相；C液相中易揮發組分和難揮發組分同時進入汽相，但其中易揮發組分較多；D液相中易揮發組分進入汽相和汽相中難揮發組分進入液相必定同時發生。3某二元混合物，其中人為易揮發組分，液相組成々=0.6，相應的泡點為〈，與之相平衡的汽相組成看=0.7，相應的露點為<，lAAt1=t2 B t1<t2 Ct1>t2 D不確定4某二元混合物，進料量為100kmol/h，xF=0.6,要求得到塔頂/不小于0.9,則塔頂最大產量為___B___。A60kmol/hB66.7kmol/hC90kmol/hD不能定5精餾操作時，若F、D、xF、q、口、加料板位置都不變，而將塔頂泡點回流改為冷回流，則塔頂產品組成/變化為__8—

A變小B變大C不變D不確定6在一二元連續精餾塔的操作中，進料量及組成不變，再沸器熱負荷恒定，若回流比減少，則塔頂溫度A，塔頂低沸點組分濃度B,塔底溫度—C，塔底低沸點組分濃度A。A升高B下降C不變D不確定7某二元混合物,。=3,全回流條件下^=0.3,則yn1=B。A0.9B0.3 C0.854D0.7948某二元混合物，其中人為易揮發組分，液相組成％=0.4,相應的泡點為\,氣相組成為％=0.4,相應的露點組成為！則B。At1=t2 Bt1<t2 Ct汽 D不能判斷9某二元混合物，。=3「全回流條件下*=0.3,則yn1=_DA0.9 B0,3 C0.854 "D0.79410精餾的操作線是直線，主要基于以下原因」。A理論板假定 B理想物系C塔頂泡點回流 D 恒摩爾流假設11某篩板精餾塔在操作一段時間后，分離效率降低，且全塔壓降增加，其原因及應采取的措施是B。A塔板受腐蝕，孔徑增大，產生漏液，應增加塔釜熱負荷B篩孔被堵塞，孔徑減小，孔速增加，霧沫夾帶嚴重，應降低負荷操作C塔板脫落，理論板數減少，應停工檢修D降液管折斷，氣體短路，需更換降液管12板式塔中操作彈性最大的是Bo人篩板塔B浮閥塔 C泡罩塔13下列命題中不正確的為A。A上升氣速過大會引起漏液B上升氣速過大會引起液泛 C上升氣速過大會使塔板效率下降D上升氣速過大會造成過量的液沫夾帶14二元溶液連續精餾計算中，進料熱狀態的變化將引起以下線的變化B。A平衡線B操作線與q線 C平衡線與操作線D平衡線與q線15下列情況D不是誘發降液管液泛的原因。人液、氣負荷過大B過量霧沫夾帶C塔板間距過小D過量漏液三、計算1某塔頂蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的氣、液兩相互成平衡。氣相作產品，液相作回流，參見附圖。塔頂產品組成為：全凝時為x，分凝時為y。設該系統符合恒摩爾流的假D0定，試推導此時的精餾段操作線方程。解：由精餾段一截面與塔頂（包括分凝器在內）作物料衡算。Vy=L+Dy，若回流比為RLDR1LDR1則y=—x+—y= x+ yVVR+1R+10對于全凝時y1xD精餾段操作線y=可知：當選用的回流比一致，且x=y時兩種情況的操作線完全一致。在y~x圖上D0重合，分凝器相當于一塊理論板。2用一精餾塔分離二元液體混合物，進料量100卜團0為，易揮發組分XF=0.5,泡點進料，得塔頂產品％=0.9,塔底釜液xw=0.05(皆摩爾分率)，操作回流比口=1.61,該物系平均相對揮發度。二夕25,塔頂為全凝器，求：⑴塔頂和塔底的產品量(10為)；(2)第一塊塔板下降的液體組成々為多少；寫出提餾段操作線數值方程；最小回流比。解：(1)塔頂和塔底的產品量(E0而)；F=D+W=100(1)Dx0.9+Wx0.05=Fx=100x0.5=50(2)F上述兩式聯立求解得W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h(2)第一塊塔板下降的液體組成々為多少；因塔頂為全凝器，oxx=y二 1 D11+(a—1)x1a—(a—1)y10.92.25—1.25x0.9=0.80(3)寫出提餾段操作線數值方程；『=V=(R+1)D=2.61x52.94=138.17L'=L+qF=RD+F=1.61x52.94+100=185.23, L',Wx185.23, 47.06x0.05y=x—w=x-則，m+1V，mV' 138.17m138.17=1.34x'—0.017m(4)最小回流比。泡點進料q=1, xq」二0.5ax q 1+(a—1)xq2.25x0.5:0.6921+1.25x0.5Rminx—yDqy-xqq°.9一0.692-1.0830.692—0.53一精餾塔，原料液組成為0.5(摩爾分率)，飽和蒸氣進料，原料處理量為100卜團0方，塔頂、塔底產品量各為50kmol/h。已知精餾段操作線程為曠=0.833*+0.15,塔釜用間接蒸氣加熱，塔頂全凝器，泡點回流。試求：(1)塔頂、塔底產品組成；全凝器中每小時冷凝蒸氣量；蒸餾釜中每小時產生蒸氣量(4)若全塔平均。=3.0,塔頂第一塊塔板默弗里效率El=0.6,求離開塔頂第二塊塔板的氣相組成。解：(1)塔頂、塔底產品組成；因RR+1廣0.833，R=5又"(R+1)=0.15，了°。90由物料衡算Fx=Dx+NXF DW得x=(100X0.5—50X0.9)/50=0.1N(2)全凝器中每小時冷凝蒸氣量；V=(R+1)D=300kmol/h(3)蒸餾釜中每小時產生蒸氣量；q=0,V'=V-F=300-100=200kmol/h(4)求離開塔頂第二塊塔板的氣相組成。mV1=0.6ax*mV1=0.61+(a—1)x*0.9a—(a—1)y10.9a—(a—1)y13—2x0.9=0.750.9一x=0.60.9一0.75=0.81y2=0.833x0.81+0.15=0.8254在一常壓精餾塔內分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱，平均相對揮發度為2.47,飽和蒸汽進料。已知進料量為150kmol/h,進料組成為0.4(摩爾分率)，回流比為4，塔頂餾出液中苯的回收率為0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率為0.95。試求：(1)塔頂餾出液及塔釜采出液組成；(2)精餾段操作線方程；(3)提餾段操作線方程；(4)回流比與最小回流比的比值；(5)若全回流操作時，塔頂第一塊塔板的氣相默弗里板效率為0.6，全凝器液相組成為0.98，求由塔頂第二塊板上升的氣相組成。解：(1)塔頂餾出液及塔釜采出液組成；由0.97Fx=Dx(a)FD0.95F(1一x)=N(1-x)(b)FNF=D+W+150(c)Dx+Nx=Fx=150x0.4=60(d)DNF聯立(2)、(匕)、《)和《)求解得：W=87.3kmol/h，D=62.7kmol/hxW=0.0206， xD=0.928(2)精餾段操作線h程； D

y=Xx+xD=0.8x+0.1856n+1R+1nR+1 n(3)提餾段操作線方程；LL,Wxy=—x-——wm+1V'mV'飽和蒸氣進料，故。=0丫'=（R+1）-F,L'=L=DR則y'm+則y'm+1RD(R+1)-FWx W (R+1)D-F=1.534x'-0.011（4）回流比與最小回流比的比值；RminxRminx-y—D qq=0y-xqqy=x=0.4qFRminax q Rminax q 1+(a-1)xq0.928-0.4得x=0.2125q0.4-0.2125=2.816，=1.42min（5）求由塔頂第二塊板上升的氣相組成。EmV1ax一巴一全回流時1EmV1ax一巴一全回流時1+（a-1）x1y2=x1y1ax 1 1+(a-1)x12.47y 21+1.47y2y1=0.98，代入上式可得:y=0.9693y-y—L 2-=0.6,y*-y*125在一常壓精餾塔內分離苯和甲苯混合物，塔頂為全凝器，塔釜間接蒸汽加熱。進料量為1000kmol/h,含苯0.4,要求塔頂餾出液中含苯0.9（以上均為摩爾分率），苯的回收率不低于90%,泡點進料，泡點回流。已知。=2.5,取回流比為最小回流比的1.5倍。試求：（1）塔頂產品量口、塔底殘液量川及組成*；（2）最小回流比；（3）精餾段操作線方程；（4）w提餾段操作線方程；（5）從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成為多少？（6）若改用飽和蒸汽進料，仍用（4）中所用回流比，所需理論板數為多少？解：（1）塔頂產品量口、塔底城液量川及組成*；Dx萬D，得：D=FxF0.91000x0.4x0.9Dx萬D，得：D=FxF0.9W=F-D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算Fx=Dx+WxF DW得x=(1000X0.4—400X0.9)/600=0.0667W(2)最小回流比；泡點進料，q=1,x=x=0.4qFax

q

1+(a—1)xQ2.5X0.4 =0.6251+1.5x0.4Rminx—yDqy-xqq0.9—0.625 =1.220.625—0.4(3)精餾段操作線方程；R=1.5R=1.83miny=Rx+xd=0.646x+0.318n+1 R+1nR+1 n(4)提餾段操作線方程；Vf=V=(R+1)D=2.83X400=1132L'=L+qF=RD+F=1.83x400+1000=1732, L',Wc1732, 600x0.0667y=x—=x—則'n+1V'mV' 1132m1132=1.53x'—0.0353m(5)從與塔釜相鄰的塔板上下降的液相組成ax 2.5X0.0667y= ^ = =0.152w1+(a—1)x1+1.5X0.0667

w由操作線方程y'=1.53x'—0.0353m+1 m得y=1.53x'—0.0353w1x'=0.07631(6)若改用飽和蒸汽進料，仍用(4)中所用回流比，所需理論板數又為多少。飽和蒸氣進料，q=0,y=x=0.4qFax由y= q 得x=0.21q 1+(a—1)x qQRminx—y—D qy—xqq0^±=2.630.4—0.21因R〈R ,故N=8min T6用一連續精餾塔分離苯-甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40，塔頂餾出液中含苯0.95（以上均為摩爾分率）。原料液為氣液混合進料，其中蒸汽占1/3（摩爾數比）。苯-甲苯的平均相對揮發度為2.5，回流比為最小回流比的2倍，試求：（1）原料液中汽相及液相的組成；（2）最小回流比；（3）若塔頂采用全凝器，求從塔頂往下數第二快理論板下降的液體組成。解：（1）解：（1）設原料液液相組成為x',F汽相組成為y'（均為摩爾分率）x=0.421則2x'+-y'=0.4(1)3f3f2.5x' f—(2)1+1.5x'F聯立（1）式和（2）式，可得：=聯立（1）式和（2）式，可得：=0.326y，F=0.548(2)Rminx-y—D qy-xqq因q=2/3，qy q-1x-xp (3)q-12.5x2.5xy= 1+1.5x（4）聯立（3）和（4）可得：x=0.326yq聯立（3）和（4）可得：x=0.326yq=0.548q所以Rmin0.95—0.5480.548—0.326（3）精餾段操作線方程為0.402 =1.80.222R=2x1.8=3.6yn+136x+竺=0.783xR+14.6 4.6+0.207ny=x=0.95y1則x1=y1則x1=0.884—i—1+1.5x1由y=0.783x+0.207得y=0.89921 20.899=2,5x2 x=0.7811+1.5x 22

7有某平均相對揮發度為3的理想溶液，其中易揮發組分的組成為60%(摩爾百分率，以下同)，于泡點下送入精餾塔中，要求餾出液中易揮發組分組成不小于90%，殘液中易揮發組分組成不大于2%，試用計算方法求以下各項：(1)每獲得1kmol餾出液時原料液用量；(2)若回流比R為1.5,它相當于最小回流比的若干倍；(3)回流比R為1.5時，精餾段需若干層理論板；假設料液加到板上后，加料板上溶液的組成不變，仍為0.6，求上升到加料板上蒸汽相的組成。解(1)原料液用量依題意知餾出液量D=1kmol,在全塔X圍內列總物料及易揮發組分的衡算，得：F=D+W=1+W(a)Fx=Dx+WxF DW或0.6F=0.9(1)+0.02W(b)由上二式解得，收集1kmol的餾出液需用原料液量為：F=1.52kmol回流比為最小回流比的倍數以相對揮發度表示的相平衡關系為：y=—藝一=(c)1+(a—1)x1+2x當x0.6時，與之平衡的氣相組成為：y=當襄=0.818F q1+2(0.6)由于是泡點進料，在最小回流比下的操作線斜率為：Rx—y min =-D -qR+1x一xmin Dq

0.9一0.818 =0.2730.9一0.6因此解得R=0.