分离工程(3)

15. 某分离乙烷和丙烯的连续精馏，其进料组成如下：（均为分子分数） 组分 组成

CH4 0.05

C2H6 0.35 2.590

C3H6 0.15 1.000

C3H8 0.20 0.884

i-C4H40 0.10 0.422

n-C4H10 0.15 0.296

总和 1.00 ----

α平均 10.950

要求馏出液中丙烯浓度≤2.5%，残液中乙烷浓度≤5.0%，并假定残液中不出现甲烷，在馏出液中不出现丙烷及更重的组分。

试求：（1）进料量为100公斤分子/小时，馏出液和残液的组成和流量。 （2）若按饱和液体进料，进料温度为26℃，平均操作压力为27.4*0.1013Mpa，试用简捷法计算理论塔板数（塔顶采用全凝器）。 （3）确定进料板位置。

16. 某精馏塔共有三块理论板，示意图如下：

组分 组成XFi Ki

1 33.3 1

2 33.3 2

3 33.4 3

总和 100 ----

试用比流量法计算塔顶及塔釜各组分的量及组成。

（题16附图）

17. 按16题的数据，试用三对角矩阵法，解物料平衡式（作一次物料平衡的计算，不作流率校正）

18. 设计带侧线采出的乙烯精馏塔，要求乙烯纯度为99.9%，甲烷为0.01%，乙烷为0.09%，塔釜乙烯带出来；带出量不大于2%。已知进料组成为：

组分 组成XFi

C1 0.16%

C2= 80.3%

C20 19.54%

总和 100% =5.4，精馏数

塔操作压力为20.5*0.1013Mpa，进料状态q=0，已知拔顶数αα

C2= C20

C1 C2=

=1.415。

试求：（1）拔顶气体量，乙烯产品量，釜液量（按进料量为100公斤分子/小时计）

（2）拔顶段和精馏段的理论板数。

19. 10分子A，40分子B和50分子C组成三元非均相液体混合物，其中A，B互溶成为一相，C和A，B完全不互溶组成另一相。试求与这两液相平衡的气相组成。已知：

40℃ 50℃

KA=1.8 KA =2.0

KB=0.4 KB =0.5

KC=0.19 KC =0.2

（题19附图）

20. 根据分子总和方程，和相对挥发度的定义αij==

推导yi=

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