拟将100kmol乙醇的水溶液于常压下进行间歇精馏。料液组成含乙醇0.4(摩尔分数,下同),当釜内残液中乙醇的含量降到0.04时停止操作。每批操作所花时间为6h。若保持馏出液的组成恒定为0.8,操作终止时回流比为最小回流比的2倍。试求:(1)理论板数;(2)蒸馏釜汽化的蒸气量,kmol/h;(3)操作终止时釜内残液量和馏出液量。
在常压连续精馏塔中,分离乙醇-溶液,组成为xF1=0.6(易挥发组分摩尔分率,下同)及xF2=0.2的两股原料液分别被送到不同的塔板,进入塔内。两股原料液的流量之比F1/F2为0.5,均为饱和液体进料。操作回流比为2。若要求馏出液组成xD为0.8,釜残液组成xw为0.02,试求理论板层数及两股原料液的进料板位置。常压下乙醇—水溶液的平衡数据示于例6—9附表中。
在常压连续精馏塔中,分离乙醇-水溶液,组成为xF1=0.6(易挥发组分摩尔分率,下同)及xF2=0.2的两股原料液分别被送到不同的塔板,进入塔内。两股原料液的流量之比F1/F2为0.5,均为饱和液体进料。操作回流比为2。若要求馏出液组成xD为0.8,釜残液组成xW为0.02,试求理论板层数及两股原料液的进料板位置。
常压下乙醇-水溶液的平衡数据示于例6—9附表中。
附6—9附表 单位:% | |||
液相中乙醇的摩尔分数 | 气相中乙醇的摩尔分数 | 液相中乙醇的摩尔分数 | 气相中乙醇的摩尔分数 |
0.0 0.01 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.14 0.18 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 | 0.0 0.11 0.175 0.273 0.340 0.392 0.430 0.482 0.513 0.525 0.551 0.575 0.595 0.614 | 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.894 0.90 0.95 1.0 | 0.635 0.657 0.678 0.698 0.725 0.755 0.785 0.820 0.855 0.894 0.898 0.942 1.0 |
在101.325kPa下连续操作的精馏塔中分离甲醇_水溶液。进料流量为100kmol/h,进料中甲醇的组成为0.3(摩尔分数),馏出液流量为50kmol/h,回流比R=2。甲醇一水气液相平衡数据见教材附录。(1)若进料为40℃的液体,试求进料热状态参数q值,并计算精馏段及提馏段的下降液体流量及上升蒸气流量;(2)若进料为气液混合物,气液比为7:3,试求q值。
在一常压下连续操作的精馏塔中分离含丙酮0.25(质量分数)、流量为1000kg/h的丙酮水溶液。要求溜出液中含丙酮0.99(质量分数)。进料中的丙酮有80%(摩尔分数)进入溜出液中。进料温度为25℃,回流比为最小回流比的2.5倍。蒸馏釜的加热水蒸气绝对压力为0.25MPa。塔顶蒸汽先进入一个分凝器中进行部分冷凝,冷凝液用于大定回流,为泡点回流。其余蒸汽继续进入全凝器中冷凝,并冷却至20℃,作为溜出液。101.325kPa下的丙酮-水溶液的相平衡数据,见教材附录。 (1)计算理论板数及实际板数,取全塔板效率为0.65;
(2)计算蒸馏釜的水蒸气消耗量。
已知15%(质量分数)NaOH水溶液在常压下的沸点为105℃,20kPa(绝压)下的沸点为64.2℃,试利用杜林规则求该溶液沸点直线的斜率和截距,并计算50kPa(绝压)下的沸点。
在单效蒸发器内,若将某物质的水溶液从8%浓缩至32%(质量分数),原料的流量为1800kg/h,溶液在常压下蒸发,其沸点为373K,该物质的比热容为1.2kJ/(kg·K),加热蒸汽的温度为403K,汽化潜热为2180kJ/kg,求(1)水分蒸发量。(2)在293K、373K、393K加料时的加热蒸汽的消耗量。
溶液各半,釜液中甲醇含量不高于2%,以上均为摩尔分数。回流比为2.2,泡点进料。试求:(1)所需理论板数、加料板位置及侧线采出板的位置;(2)若只在塔顶采出96%的甲醇水溶液,需要多少理论板数?较(1)计算的理论板数是多还是少?