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有一分离理想二元组分溶液的精馏塔 进料组成为0.28 要求塔顶产品组成为0.97 塔底产品组
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有一分离理想二元组分溶液的精馏塔，进料组成为0.28，要求塔顶产品组成为0.97，塔底产品组成为0.05(以上均为轻组成为A的摩尔分数)。若进料的汽化率为0.2，相对挥发度为4，试求提馏段的最大液气比。
参考答案
已知进料状态q=1-e=1-0.2=0.8，
则q线方程为
Y=q/(q-1)x-xF/(q-1)
即y=[0.8/(0.8-1)]x-0.28/(0.8-1)
=-4x+1.4 (1)
相平衡方程y=ax/[1+(α-1)x]=4x/(1+3x) (2)
联立(1)、(2)两式得xq=0.218， yq=0.527
最小回流比
Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.970-0.527)/(0.527-0.218)=1.43
提馏段的液气比L'/V'=(L+qF)/(L+qF-W)
=[L+q(D+W)]/[L+q(D+W)-W]
=[R+q(1+W/D)]/[R+q(1+W/D)-W/D] (3)
将
W/D=(xD-xF)/(xF-xW)
=(0.97-0.28)/(0.28-0.05)=3
和
R=Rmin=1.43及q=0.8
代入(3)式，得提馏段最大液气比
(L'/V')max=[R+q·(1+W/D)]/[R+q·(1+W/D)-W/D]
=[1.43+0.8×(1+3)]/[1.43+0.8×(1+3)-3]=2.84当回流比为最小时提馏段操作线的斜率L'/V'为最大，故可先求Rmin。因为进料方程q线与平衡曲线的交点即是最小回流比时两条操作线的交点。
