例题-精馏综合.doc

例题3.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。进料为含苯0.4(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h。要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过0.014。若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的1.25倍，塔底采用再沸器。全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。试求：
①塔顶、塔底产品的流率D、W及塔顶产品的组成xD；
②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少；
③精馏段及提馏段的操作线方程；
④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？
解： (1)

根据物料衡算方程

代入数据
解得
(2)求最小回流比：
q=1,xq=xF=0.44

R=1.25Rmin=1.519
L=RD=1.159×5.43=8.25(kmol/h)
V=(R+1)D=2.519×5.43=13.68(kmol/h)
(3) 精馏段操作线方程为

提馏段的操作线方程
①

②解线方程与精馏段操作线方程组成的方程组

得
提馏段的操作线方程为

即
(4) 因为塔顶采用全凝器

由
解得

代入精馏段操作线方程