分离工程

1、欲分离苯（1）、甲苯（2）和二甲苯（3）的三元混合物，精馏塔的进料、塔顶产品和塔底产品的组成如下：（1种解法）

组分 塔顶产品 塔底产品 进料

塔于常压下操作。试求： （1）塔顶分凝器和塔釜温度。

（2）若进料温度为92C，确定进料相态。

假设液相服从拉乌尔定律，汽相可作为理想气体。三个组分的蒸汽压分别用下列各式计算：

o

苯 0.995 0.005 0.600

甲苯 0.005 0.724 0.300

二甲苯 0 0.251 0.100

答案：点击查看

习题1

解：（1）塔顶分凝器温度，即分凝器出口蒸汽的露点温度。

（2）塔釜温度，即釜液组成的泡点温度。

（3）确定92℃时的进料状态。

2、异丙醇（1）—水（2）系统的无限稀释活度系数此对数值计算wilson常数λ温度和汽相组成y1。

已知：异丙醇和水的蒸汽压可分别用下列各式计算：（1种解法）

12

试用

和λ

21

，并计算x1=0.1665（mole分率）时的泡点

系统处于常压。 （提示：试差求λ

和λ

时，可取初值λ

=0.1327）

122112

答案：

习题2

解：已知：

代入Wilson方程 设

由此反复迭代，直到 为止。

得：Λ12＝0.1327，Λ21＝0.7393

将Λ12，Λ21代入Wilson方程，并计算x1＝0.1665，x2＝0.8335时的

得：

。

设该二元系汽相为理想气体，液相为实际溶液，则

设t＝100℃，计算， 设t＝80.0℃，计算， 设t＝84.1℃，计算。

计算汽相组成：

3、用常规精馏分离下列烃类混合物：（1种解法） 组分 mole%

CH4 0.52

C2H4 24.9

C2H6 8.83

C3H6 8.7

C3H8 3.05

C4（烷烃） 54.0

工艺规定塔顶馏出液中C4浓度不大于0.002，塔釜残液中C3H8不大于0.0015，试应用清晰分割法估算塔顶和塔底产品的量和组成。 答案：

习题3

解：设F=100Kmol/h

组分 di bi

CH4 0.52 0.0 0.0113 0.00 C2H4 24.9 0.0 0.5412 0.00 C2H6 8.83 0.0 0.1919 0.00 C3H6 8.70 0.0 0.1891 0.00 C3H8 2.97 0.081 0.0645 0.0015 nC4 0.092 53.908 0.002 0.9985

4、设工艺规定C3H6为轻关键，C4为重关键，上题料液在常规精馏塔中分离，要求C3H6在塔顶的收率为0.99，C4在塔底的收率为0.995。假设全部轻组分全部从塔顶馏出。试计算：

（1）用Underwood方程计算 Rm和C3H8在两端产品中的分布，算出两端产品的量和组成（设F=100Kmol/h，泡点体进料）。 （2）计算Nm 。各组分的?j如下：

（3）取R=1.5Rm，求N 。

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