蒸馏塔流量计算

⑴ 蒸馏塔计算类型有哪些分别说明

按结构分：板式塔和填料塔
按工作压力：常压塔，加压塔，减压塔

⑵ 求馏出液和釜残液的流量和组成

1.1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系
1-1正戊烷（C5H12）和正已烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试计算总压P=13.3kPa下该溶液的汽液平衡数据和平均相对挥发度。假设该物系为理想溶液。

习题1-1 附表

温度 T / K
C5H12
223.1
233.0
244.0
251.0
260.6
275.1
291.7
309.3

C6H14
248.2
259.1
276.9
279.0
289.0
304.8
322.8
341.9

饱和蒸汽压 p0 / kPa
1.3
2.6
5.3
8.0
13.3
26.6
53.2
101.3

1-2 某精馏塔再沸器的操作压力为105.0kPa，釜液中含苯0.15（摩尔分率），其余为甲苯。苯与甲苯的安托尼常数列于本题附表，安托尼方程中温度的单位为℃，压力单位为kPa。本物系可视作理想溶液。求此溶液的泡点及其平衡汽相组成。

习题1-2 附表

组分
A
B
C

苯
6.023
1206.35
220.24

甲 苯
6.078
1343.94
219.58

1.2 平衡蒸馏与简单蒸馏
1-3 常压下对含苯0.6（摩尔分率）的苯—甲苯混合液进行蒸馏分离，原料处理量为100kmol。物系的平均相对挥发度为2.6，汽化率为0.45，试计算：

(1) 平衡蒸馏的汽液相组成；

(2) 简单蒸馏的馏出液量及其平均组成。

1-4 在常压下对苯-甲苯混合液进行蒸馏，原料液量为100kmol/h，组成为0.7（苯摩尔分率，下同），塔顶产品组成为0.8。物系的平均相对挥发度为2.46，试分别求出平衡蒸馏和简单蒸馏两种操作方式下的气化率。

（平衡蒸馏：0.448， 简单蒸馏: 0.667）

1.3 两组分连续精馏的计算（Ⅰ）
1-5 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100 kg/h，组成为0.5 （易挥发组分的摩尔分率，下同），若要求釜液组成不大于0.05，馏出液回收率为95%。试求馏出液的流量和组成。

1-6 在连续精馏塔中分离含甲醇0.45（摩尔分率，下同）的甲醇－水溶液，其流量为100kmol/h，要求馏出液中甲醇的含量为0.96，釜液中甲醇的含量为0.03，回流比为2.6。试求：

（1）馏出液的流量；

（2）饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。

1-7 在连续精馏操作中，已知加料量为100kmol/h，其中汽、液各半，精馏段和提馏段的操作线方程分别为

y=0.75x+0.24

及 y=1.25x-0.0125

试求操作回流比，原料液的组成、馏出液的流量及组成。

1-8 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和 0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求：

(1)精馏段操作线方程；

(2)提馏段操作线方程。

(精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195)

1.4 两组分连续精馏的计算（Ⅱ）
1-9 在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知精馏段操作线方程为 ，提馏段操作线方程为 。若原料液于露点温度下进入精馏塔中，试求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。

1-10连续精馏塔在常压下分离含甲醇30%与水70%的混合液，要求塔顶产品含甲醇不低于95%，塔底残液含甲醇不大于5%（以上均为摩尔分率）。泡点进料。

试计算：（1）最小回流比Rmin；

（2）若R=2Rmin，求所需理论塔板数；

（3）若总板效率为50% ，所需实际塔板数与加料板位置。（化工原理例题分析与练习P117）

（Rmin=0.78, N理=7（不包括塔釜）, N实际=14（不包括塔釜），N精=10, N提=4（不包括塔釜））

1-11 在连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。若原料为饱和液体，其中含苯0.5（摩尔分率，下同）。塔顶馏出液组成为0.95，塔底釜残液组成为0.06，回流比为2.6。试求理论板层数和加料板位置。苯－甲苯混合液的平衡数据见例1－2附表。

1.5 两组分连续精馏的计算（Ⅲ）
1-12 在常压连续精馏塔内分离甲醇－水溶液，料液组成为0.4 （甲醇的摩尔分率，下同），流量为100kmol/h，于泡点下加入塔内。要求馏出液组成为0.96，釜液组成为0.04，塔釜间接蒸汽加热，回流比R＝1.86Rmin。

试求：(1) 所需理论板层数及加料板位置；

(2) 若改为直接水蒸汽加热，其它均保持不变，馏出液中甲醇收率将如何变化。

常压下物系平衡数据列于本题附表中。

习题 1-12附表

温度t ℃
液相中甲醇的摩尔分率
汽相中甲醇的摩尔分率
温度t ℃
液相中甲醇的摩尔分率
汽相中甲醇的摩尔分率

100
96.4
93.5
91.2
89.3
87.7
84.4
81.7
78.0
0.0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.15
0.20
0.30
0.0
0.134
0.234
0.304
0.365
0.418
0.517
0.579
0.665
75.3
73.1
71.2
69.3
67.6
66.0
65.0
64.5
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.95
1.0
0.729
0.779
0.825
0.870
0.915
0.958
0.979
1.0

1-13 在常压连续精馏塔内分离乙醇－水混合液，原料液为饱和液体，其中含乙醇0.30（摩尔分率，下同），馏出液组成不低于0.80，釜液组成为0.02；操作回流比为2.5，若于精馏某一塔板处侧线取料，其摩尔流量为馏出液摩尔流量的1/2，侧线产品为饱和液体，组成为0.6。试求所需的理论板层数、进料板及侧线取料口的位置。物系平衡数据见本题附表。

习题1-13 附表

液相中乙醇的摩尔分率
汽相中乙醇的摩尔分率
液相中乙醇的摩尔分率
汽相中乙醇的摩尔分率

⑶ 精馏塔储液量如何计算

一般是按储存时候的，好像是塔釜要存10分钟，然后再计算塔的体积，流量这些就可以算出来

⑷ 求精馏塔蒸发量的计算

任何化工生产过程都希望产品产量、产品纯度尽可能大，而设备投资、能源消耗尽可能小，以获得尽可能大的经济效益。然而，上述指标是紧密关联在一起的，往往会出现鱼和熊掌不可兼得的情况。精馏过程也是如此，比如一定条件下，塔顶产品产量和塔顶产品纯度就是彼此关联，向相反方向变化的指标。计算一个给定的精馏过程的最大产品产量、最大产品纯度、最小能源消耗如塔顶冷凝器中冷凝水消耗量或塔釜加热蒸汽消耗量，与精馏的操作型问题的分析、计算密切相关，具有一定难度。兹举两例说明。一精榴塔有层塔板实际，用于分离xF=的苯甲苯溶液，总板效率可取为，泡点进料。共有三根进料管，分别接到第层塔板任选其一。若要求馏出液组成，再沸器的最大蒸发能力V'=kmol/h，求馏出液的最大产量。分析：根据以前专题精馏过程的操作型问题塔顶产品采出率的影响的分析，在其它条件固定时，增加塔顶采出率，馏出液组成将下降。现在要求，说明馏出液的最大产量只能在=时达到。根据提馏段蒸汽流量即再沸器的蒸发量与馏出液产量的关系V'=(R+)D(泡点进料，可知馏出液的最大产量应当在V'为再沸器的最大蒸发能力kmol/h)为最小值时达到。

⑸ 精馏塔的回流比解释为塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R＝L/D。

采出量

⑹ 精馏的精馏计算

最常用的是麦凯勃－蒂利图解法（美国W.L.麦凯勃和.W.蒂利在1925年合作设计的双组分精馏理论板计算的图解方法）用于双组分精馏计算。此法假定流经精馏段的汽相摩尔流量V和液相摩尔流量L以及提馏段中的汽液两相流量V′和L′都保持恒定。此假定通常称为恒摩尔流假定，它适用于料液中两组分的摩尔汽化潜热大致相等、混合时热效应不大、而且两组分沸点相近的系统。图解法的基础是组分的物料衡算和汽液平衡关系。
取精馏段第n板至塔顶的塔段（图2）为对象，作易挥发组分物料衡算得：式中D为塔顶产品流量;xn为离开第n板的液相浓度;yn+1为离开第n+1板的汽相浓度。此式称精馏段操作线方程，在y-x图上是斜率为L/V的直线。同样取提馏段第m板至塔底的塔段为对象，作易挥发组分物料衡算得：式中D为塔底产品流量。此式称为提馏段操作线方程。 将汽液平衡关系和两条操作线方程绘在y-x直角坐标上(图3)。
根据理论板的定义，离开任一塔板的汽液两相浓度xn与yn，必在平衡线上，根据组分的物料衡算，位于同一塔截面的两相浓度xn与yn+1, 必落在相应塔段的操作线上。在塔顶产品浓度xd和塔底产品浓度xw范围内，在平衡线和操作线之间作梯级，每梯级代表一块理论板，总梯级数即为所需的理论板数NT，跨越两操作线交点的梯级为加料板。计入全塔效率，即可算得实际板数NP(见级效率)；或根据等板高度,从理论板数即可算出填充层高度(见微分接触传质设备)。 随着精馏技术日趋成熟和生产规模的扩大，具有多股加料和侧线抽出等特殊功能以及具有侧塔和中间再沸器等的各种复杂的精馏塔(见精馏设备)相继出现。现今越来越需要对精馏作出严格计算，以了解塔内温度、流量和浓度的变化，达到更合理的设计和操作。电子计算机的应用，为严格计算法提供了条件。各种严格计算法均基于四类基本方程：即组分物料衡算式、汽液相平衡关系、归一方程（汽相及液相中各组分摩尔分率之和为 1）和热量衡算方程。对每块理论板都可以建立这些方程，组成一个高维的方程组，然后依靠电子计算机求解。根据不同的指定条件，原则上此方程组可用于新塔设计或对现有塔的操作性能核算。

⑺ 在精馏计算过程中,D表示什么

塔顶产品流量。
精馏全塔物料的原料流量等于塔顶产品即馏出液流量和塔底产品即釜液流量。精馏中由于是连续的稳定操作，所以进料流量等于出料流量。
精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。精密精馏的原理及设备流程与普通精馏相同，只是待分离物系中的组分间的相对挥发度较小，因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯。

⑻ 精馏塔设计中根据回流比,进料流量,塔板数,怎么确定塔径

根据元管内流量公式，塔经是由塔内气体的体积流量与空塔气速决定的，塔经=根号下4Vs/πu。板式精馏塔精馏段和提馏段气体流量可能不同，要分段计算。

⑼ 想请教一下Aspen精馏塔模拟计算结果中哪个是气相流量，哪个是液相流量，从结果中能直接获得这些信息吗谢

results—blocks—profiles，在profiles的界面里有个vapor flow和liquid flow，这两个分别表示气相流量和液相流量，直接看到各个理论板上的信息。

⑽ 常减压蒸馏塔 的理论塔板数算法由于自己自己基础比较差，所有请告诉一个比较简单的从头到尾的计算方法。

要逐板计算理论塔板数，你得有这么几个数据：（1）馏出液组成，即xd；（2）进料液组成，即xf；（3）馏残液组成，即xw；（4）回流比R以及相对挥发度a。
在精馏塔中，Xn和Yn是一对平衡，Xn和Yn+1是同一塔板上的一对气液组成。气液平衡组成满足气液平衡方程，可根据该方程由Yn算出Xn；同一塔板上的气液组成分别满足精馏段操作线方程和提馏段操作线方程，可根据这两个方程由Xn算出Yn+1；然后由Yn+1算Xn+1（气液平衡），Xn+1算Yn+2（操作线），以此类推即可分别算出精馏段理论塔板数和提馏段理论塔板数。其中，精馏段算至x接近Xf为止，提馏段算至x接近Xw为止。所得到的Y的下标即为理论塔板数。因为塔底再沸器是部分气化，相当于一块塔板，所以最后的理论塔板数要减1。例如，精馏段塔板数：第一步，因为已知Y1（即Xd），所以可由气液平衡方程，由y1计算x1；第二步，由精馏段操作线方程，由x1计算y2；然后重复第一步和第二步，分别算出x2和y3；以此类推计算至Xn=Xf为止，可得精馏段理论塔板数；提馏段理论塔板数的计算与精馏段类似，只不过是从Xf开始，先根据提馏段操作线方程算其同层气相组成Ym，然后由Ym根据气液平衡算Xm。
希望对你有所帮助。