作业 6精馏

7－1 苯－甲苯混合物在总压p=200×133.3pa下的泡点为45℃，求汽相各组分的分压，汽液两相的组成和相对挥发度。

已知蒸气压数据：t=45.0℃， pa°=223.4×133.3pa，pb°= 74.1×133.3pa。

7－5 含苯0.45及甲苯0.55(摩尔分率)的混合溶液，在0.

1mpa的泡点为94℃，求该混合液在55℃时的q值及q线方程。此混合液的平均比热容为167.5kj/(kmol·k)，汽化潜热为30397.

6kj/kmol。若原料为汽液混合物，汽液比为3∶4，其q值和q线方程又如何？

7－6 由45%(摩尔分率，下同)的苯及55%的甲苯组成的二元混合液，在常压精馏塔内进行连续精馏，要求塔顶产品含苯92%，塔釜产品含甲苯85%。取回流比为4.0，塔顶采用全凝器，求进料温度为55℃时间接和直接蒸汽加热两种情况下，所需的理论板数。

7－7 有两股苯和甲苯混合液，摩尔流量之比为1∶3，浓度各为0.5和0.2(皆为苯的摩尔分率)，拟在同一精馏塔进行分离，要求塔顶产品浓度为0.

9，釜液浓度不高于0.05。两股料液皆预热至泡点加入塔内，在操作条件下物系的平衡关系如表7－1（教材p258）所示，回流比取2.

5，试求按以下两种方式操作所需的理论板数；(1)两股物料各在适当位置分别加入塔内；(2)两股物料混合进料。

7—8 在带有侧线出料的二元混合液精馏塔中，原料液流量为100kmol/h，进料组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），进料状态为饱和液体。塔顶经全凝器馏出液流量为20kmol/h，组成为0.

98，塔上部侧线产品为饱和液体，抽出量为d1，其组成为0.9。釜液组成为0.

05。操作回流比为5。系统的平均相对挥发度为2.

5。试求：

1)抽出液量d1；

2)中间段的操作线方程；

3)由第三层理论板下降液体的组成(自塔顶往下数)。

7—9 进料组成为0.4（易挥发组成的摩尔分率，下同）的二元混合液由精馏塔顶加入塔中。进料温度为20℃，料液泡点为98℃，平均比热容为160kj/(kmolk)，气化热为35000kj/kmol。

塔顶产品馏出率d/f为0.7，塔顶蒸气冷凝后全部作为产品。釜残液组成为0.

02，塔釜为间接蒸汽加热。已知料液的相对挥发度为3。假设塔内物流为恒摩尔流。

试求：1)塔内液气比为多少？

2)经第一层理论塔板的气相增浓多少？

7－12 在常压连续精馏塔内分离苯－甲苯混合物。原料液中苯的浓度为40%，要求塔顶馏出物中含苯97%，塔底产品中含苯98%(以上均为质量百分数)。泡点进料，原料液流率为1500kg/h，操作回流比为3.

5，采用全凝器，回流液为泡点液体，该塔保温良好，其散热损失可忽略，试求：(1)以0.14mpa(表压)的废气作为再沸器的热源时，加热蒸汽用量；(2)冷却水进入全凝器时的温度为27℃，离开时为66℃时的冷却水量。

已知馏出液在泡点下的气化热为354kj/kg，操作条件下冷却水的平均比热为4.174kj/(kg℃)。