分离工程Word下载.docx
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（1）塔顶分凝器温度，即分凝器出口蒸汽的露点温度。
（2）塔釜温度，即釜液组成的泡点温度。
（3）确定92℃时的进料状态。
2、异丙醇
（1）—水
（2）系统的无限稀释活度系数
试用此对数值计算wilson常数λ12和λ21，并计算x1=0.1665（mole分率）时的泡点温度和汽相组成y1。
已知：
异丙醇和水的蒸汽压可分别用下列各式计算：
系统处于常压。
（提示：
试差求λ12和λ21时，可取初值λ12=0.1327）
习题2
代入Wilson方程
设
由此反复迭代，直到
为止。
得：
Λ12＝0.1327，Λ21＝0.7393
将Λ12，Λ21代入Wilson方程，并计算x1＝0.1665，x2＝0.8335时的
。
设该二元系汽相为理想气体，液相为实际溶液，则
设t＝100℃，计算，
设t＝80.0℃，计算，
设t＝84.1℃，计算。
计算汽相组成：
3、用常规精馏分离下列烃类混合物：
CH4
C2H4
C2H6
C3H6
C3H8
C4（烷烃）
mole%
0.52
24.9
8.83
8.7
3.05
54.0
工艺规定塔顶馏出液中C4浓度不大于0.002，塔釜残液中C3H8不大于0.0015，试应用清晰分割法估算塔顶和塔底产品的量和组成。
习题3
设F=100Kmol/h
组分
di
bi
CH4
0.52
0.0
0.0113
0.00
C2H4
24.9
0.0
0.5412
C2H6
8.83
0.1919
C3H6
8.70
0.1891
C3H8
2.97
0.081
0.0645
0.0015
nC4
0.092
53.908
0.002
0.9985
4、设工艺规定C3H6为轻关键，C4为重关键，上题料液在常规精馏塔中分离，要求C3H6在塔顶的收率为0.99，C4在塔底的收率为0.995。
假设全部轻组分全部从塔顶馏出。
试计算：
（1）用Underwood方程计算Rm和C3H8在两端产品中的分布，算出两端产品的量和组成（设F=100Kmol/h，泡点体进料）。
（2）计算Nm。
各组分的j如下：
（3）取R=1.5Rm，求N。
5、某料液的组成如下：
丙烯
丙烷
异丁烷
mole分率
0.7811
0.2105
0.0084
于泡点时加入常规精馏塔进行分离。
要求塔顶产品中丙烯的mole分率99.5%，塔底产品中的丙烯mole分率5%。
（1）分离所需的Rm，并取R=2Rm，计算所需的理论板数N。
（2）如果塔顶精丙烯产品中精丙烯浓度达99.7%，塔底组成保持不变，试计算此时能耗比生产99.5%产品时的增加多少？
12=1.12184，22=1.0，32=0.54176。
习题5：
第一部分
1）LK－丙烯，HK－丙烷，q＝1，xD丙烯≥99.5％，XB丙烯≤5％
第二部分：
6、某石油化工厂脱甲烷塔塔底产品组成如下：
组分C2=C20C3=C30
分子分数0.67300.13300.18300.011
操作压力35atm（绝）。
试确定该塔塔底温度。
7.脱乙烷塔塔顶汽相流出物组成如下：
C1
C2=
C20
C3=
分子分数
0.0039
0.8649
0.1286
0.0026
操作压力26atm（绝）。
试确定该塔塔顶温度。
8.脱甲烷塔塔底产品经节流膨胀进入脱乙烷塔，进料量400公斤分子/小时，脱乙烷塔操作压力26atm（绝），塔顶产品经分凝器汽相出料。
分离要求：
塔顶产品含C3=≤0.1%，塔底产品含C20≤0.2%。
试确定塔顶、塔底产品的数量及组成等工艺条件。
9.已知某脱乙烷塔，操作压力28.8*0.1013MPa，塔顶采用全凝器，塔顶产品组成如下：
总和
组成XDi
1.48
88.00
10.16
0.36
100%（分子%）
求塔顶温度。
10.某精馏塔操作压力1*0.1013MPa，其进料组成如下：
组成
n-C40
n-C50
n-C60
n-C70
n-C80
组成XFi
0.05
0.17
0.65
0.10
0.03
1.00
求：
（1）露点进料的进料温度；
（2）泡点进料的进料温度。
11.已知某混合物组成如下：
C30
0.08
0.22
0.53
压力为22*0.1013MPa泡点进料，而后绝热瞬间降压到13.6*0.1013MPa，试求等焓节流的汽化率与温度的关系，作出闪蒸曲线及等焓平衡线，找出汽化率及节流后温度。
12.某厂脱丙烷塔每小时进料量为53.24公斤分子/小时，进料组成如下：
C4=
C40
C50
0.0051
0.3070
0.3515
0.1465
0.1518
0.0381
1.0000
塔的操作压力为17.2*0.1013Mpa，进料泡点为66℃，要求塔顶馏出液中C4=不大于0.0051（分子%），塔釜残液中C30不大于0.0051（分子%）。
试用清晰分割法作物料衡算，并计算的C30，C4=回收率。
13.已知第一脱甲烷塔的进料组成如下：
H2
C3H4
0.1280
0.2517
0.2310
0.3860
0.0033
1.000
Ki
26
1.7
0.34
0.24
0.051
塔的操作压力为34*0.1013Mpa，塔顶，塔底的平均温度为-50℃。
要求塔底乙烯回收率93.4%，塔顶甲烷回收率98.9%，按不清晰分割估算塔顶，塔底产品组成。
14.已知C2—C3塔的进料液，塔顶馏出液，塔釜液的组成如下：
C4
进料液
0.3414
0.0282
0.5017
0.1287
塔顶液
0.9244
0.746
0.0010
——
塔釜液
0.7950
0.2040
塔的操作压力为29*0.1013Mpa，泡点进料，试计算最小回流比。
15.某分离乙烷和丙烯的连续精馏，其进料组成如下：
（均为分子分数）
i-C4H40
n-C4H10
0.35
0.15
0.20
α平均
10.950
2.590
0.884
0.422
0.296
----
要求馏出液中丙烯浓度≤2.5%，残液中乙烷浓度≤5.0%，并假定残液中不出现甲烷，在馏出液中不出现丙烷及更重的组分。
（1）进料量为100公斤分子/小时，馏出液和残液的组成和流量。
（2）若按饱和液体进料，进料温度为26℃，平均操作压力为27.4*0.1013Mpa，试用简捷法计算理论塔板数（塔顶采用全凝器）。
（3）确定进料板位置。
16.某精馏塔共有三块理论板，示意图如下：
1
2
3
33.3
33.4
100
试用比流量法计算塔顶及塔釜各组分的量及组成。
（题16附图）
17.按16题的数据，试用三对角矩阵法，解物料平衡式（作一次物料平衡的计算，不作流率校正）
18.设计带侧线采出的乙烯精馏塔，要求乙烯纯度为99.9%，甲烷为0.01%，乙烷为0.09%，塔釜乙烯带出来；
带出量不大于2%。
已知进料组成为：
0.16%
80.3%
19.54%
100%
塔操作压力为20.5*0.1013Mpa，进料状态q=0，已知拔顶数αC1C2==5.4，精馏数αC2=C20=1.415。
（1）拔顶气体量，乙烯产品量，釜液量（按进料量为100公斤分子/小时计）
（2）拔顶段和精馏段的理论板数。
19.10分子A，40分子B和50分子C组成三元非均相液体混合物，其中A，B互溶成为一相，C和A，B完全不互溶组成另一相。
试求与这两液相平衡的气相组成。
40℃
KA=1.8
KB=0.4
KC=0.19
50℃
KA=2.0
KB=0.5
KC=0.2
（题19附图）
20.根据分子总和方程
，和相对挥发度的定义αij=
=
推导yi=
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