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1、第6章蒸餾6-1.苯(A)和甲苯(B)的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)為苯的飽和蒸氣壓甲苯的飽和蒸氣壓80.284.188.092.096.0100104108110.4101.33113.59127.59143.72160.52179.19199.32221.19233.0539.9944.450.657.665.6674.5383.3393.93101.33根據(jù)上表數(shù)據(jù)作下苯和甲苯溶液的圖及圖。此溶液服從拉烏爾定律。解:;80.284.188.092.096.0100104108110.41.00.8230.6590.5080.3760.2560.1550.05801.00.9
2、250.830.720.5960.4530.3040.12306-2.利用習(xí)題6-1的數(shù)據(jù)(1)計(jì)算相對揮發(fā)度。(2)寫出平衡方程式。(3)算出的一系列平衡數(shù)據(jù)與習(xí)題1作比較。(答:(1),(2))解:⑴,80.284.188.092.096.0100104108110.42.532.562.522.502.442.402.392.362.301.00.8230.6590.5080.3760.2560.1550.058010.9190.8250.7160.5950.4560.3090.1310⑵⑶由計(jì)算所得的一系列、值與習(xí)題6-1之值很接近。6-3.將含(摩爾分?jǐn)?shù),
3、下同)易揮發(fā)組分的某液體混合物送入一連續(xù)精餾塔中。要求餾出液含易揮發(fā)組分,釜液含易揮發(fā)組分。送至冷凝器的蒸氣量為,流入精餾塔的回流液量為。試求:(1)每小時(shí)能獲得多少的餾出液?多少的釜液?(2)回流比為多少?(答:,;)解:,,,,即,解得:,。6-4.有含物質(zhì)A(摩爾質(zhì)量為)(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)和含物質(zhì)B(摩爾質(zhì)量為)的混合蒸氣自一連續(xù)精餾塔底送入。若要求塔頂產(chǎn)品中物質(zhì)A的組成為,釜液中物質(zhì)A的組成為。試求:(1)進(jìn)入冷凝器底蒸氣流量為多少?以摩爾流量表示。(2)回流比為多少?(答:(1);(2))解:,,,,,,,,,。6-5.某連續(xù)精餾塔,泡點(diǎn)加料,已知操作線方
4、程如下:精餾段提餾段試求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。(答:;;;)解:精餾段操作線的斜率為,;精餾段操作線的截距為。;提餾段操作線在對角線的坐標(biāo)為:,,;泡點(diǎn)進(jìn)料,線為垂直線,兩操作線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,,,。6-6.要在常壓操作的連續(xù)精餾塔中把含苯及甲苯的溶液加以分離,以便得到含0.95苯的餾出液和苯(以上均為摩爾分?jǐn)?shù))的釜液?;亓鞅葹椋蔹c(diǎn)進(jìn)料,進(jìn)料量為。求從冷凝器回流入塔頂?shù)幕亓饕旱牧髁考白愿胨椎恼魵獾牧髁?。(答:;)解:由、,解得:,,?-7.在連續(xù)精餾塔中將甲醇(摩爾分?jǐn)?shù),下同)的水溶液進(jìn)行分離,以便得到含甲醇的餾出液及的釜液。操作壓力為常壓,回
5、流比為,進(jìn)料為泡點(diǎn)液體,試求理論板數(shù)及加料位置。常壓下甲醇和水的平衡數(shù)據(jù)如下:液相中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)氣相中甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)10096.493.591.289.387.784.481.778.075.373.171.269.367.666.065.064.50.02.04.06.08.010.015.020.030.040.050.060.070.080.090.095.0100.00.013.423.430.436.541.851.757.966.572.977.982.587.091.595.897.9100.0(答:塊板進(jìn)料)解:,在圖上得點(diǎn),精餾段截距,在圖上得點(diǎn)
6、,連接得精餾段操作線,過做垂直線與精餾段操作線的交點(diǎn),當(dāng)時(shí),提餾段操作線對角線上點(diǎn),在平衡線與操作線間作梯級,塔內(nèi)理論板數(shù)為八塊,加料板為第六塊。(圖略)6-8.用一連續(xù)精餾塔分離苯-甲苯混合液,原料中含苯,要求塔頂餾出液中含苯,釜液中含苯(以上均為摩爾分?jǐn)?shù)),若原料液溫度為,求進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)為多少?若原料為氣液混合物,氣液比為,值為多少?(答:;)解:,泡點(diǎn)為,查得:,,,平均溫度:,查得苯的比熱為,甲苯的比熱為,,;氣液混合物:。6-9.某液體混合物含易揮發(fā)組分(摩爾分?jǐn)?shù),下同),以飽和蒸汽加入連續(xù)精餾塔中,加料量為,殘液組成為,塔頂產(chǎn)品的回收率為,回流比為,試
7、求:(1)塔頂、塔底的產(chǎn)品流量;(2)精餾段和提餾段內(nèi)上升蒸汽及下降液體的流量;(3)寫出精餾段和提餾段的操作線方程。解:⑴根據(jù)回收率的定義有:,又,,則,;⑵根據(jù)回流比的定義有:,又,因?yàn)檫M(jìn)料為飽和蒸氣,所以提餾段上升蒸氣和下降的液流量如下:,;⑶由回收率定義得:,精餾段操作線方程為:,即,提餾段操作線方程為:,即。6-10.一常壓操作的精餾塔用來分離苯和甲苯的混合物。已知進(jìn)料中含苯(摩爾分?jǐn)?shù),下同),且為飽和蒸汽進(jìn)料。塔頂產(chǎn)品組成為,塔底產(chǎn)品組成為,塔頂為全凝器,泡點(diǎn)回流。原料處理器為,系統(tǒng)的平均相對揮發(fā)度為,回流比是最小回流比的倍。試求:(1)塔頂、塔底產(chǎn)