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用一精馏段与提馏段各只有一层理论板的精馏塔分离二元组分理想溶液露点下进料组成为0.8 相对

2022-08-13 21:35:49 问答库阅读 199 次

问题详情

用一精馏段与提馏段各只有一层理论板的精馏塔分离二元组分理想溶液，露点下进料组成为0.8，相对挥发度为2。塔底抽出液经再沸器加热成蒸气后全部返回塔底。当全塔进出物料平衡时，试分析：
(1)塔内两层塔板有无分离作用？
(2)塔顶回流比的改变对经再沸器返塔的气相组成的影响。

参考答案

由题知 F=D， x_F=x_D=0.8
因是露点进料，q=0，故L'=L+qF=L
塔底无产品，则V'=L'=L
做精馏段全塔轻组分物料衡算Fx_F+V'y₂=Lx₁+Dx_D
整理为V'y₂=Lx₁，即y₂=x₁
因塔底无产品y_w=x₂
已知y₁=x_D，由相平衡方程
解得x₁=0.67，即y₂=0.67
x₂=0.5，即y_w=0.5
从计算结果看出，进出每层塔板的气相组成与液相组成均有变化，因而可以认为这两层板均有分离作用。
由于此塔板无塔底产品的特殊性，无论回流比如何变，均有x_F=x_D=y₁，上述计算的各个气液组成均不变化，所以回流比的改变对由再沸器返塔的气相组成无影响，此时的回流比的改变仅能通过增减进料量来实现。做全塔物料衡算时，要注意到此塔的特殊性——塔底无产品。即进料量应与塔顶产品量D相等，且进料组成也应与塔顶产品组成相同。