题目
在一连续操作的精馏塔中分离苯甲苯溶液。进料量为100kmol/h,进料中苯的组成为0.4(摩尔分数)。要求馏出液中苯的组成为0.95(摩尔分数),釜液中苯的组成为0.04(摩尔分数),回流比R=3,则从冷凝器回流人塔顶的回流液摩尔流量()kmol/h和精馏段上升的蒸汽流量()kmol/h。A. 119B. 108C. 158D. 144
在一连续操作的精馏塔中分离苯甲苯溶液。进料量为100kmol/h,进料中苯的组成为0.4(摩尔分数)。要求馏出液中苯的组成为0.95(摩尔分数),釜液中苯的组成为0.04(摩尔分数),回流比R=3,则从冷凝器回流人塔顶的回流液摩尔流量()kmol/h和精馏段上升的蒸汽流量()kmol/h。
A. 119
B. 108
C. 158
D. 144
题目解答
答案
AC
A. 119
C. 158
A. 119
C. 158
解析
步骤 1：确定回流液摩尔流量
根据题意，回流比R=3，即回流液摩尔流量D与馏出液摩尔流量D的关系为R=D/D。由于进料量为100kmol/h，且进料中苯的组成为0.4，可以计算出馏出液中苯的摩尔流量为0.95×D，釜液中苯的摩尔流量为0.04×(100-D)。根据物料平衡，可以得到0.4×100=0.95×D+0.04×(100-D)。解此方程，得到D=40kmol/h。因此，回流液摩尔流量为D×R=40×3=120kmol/h。
步骤 2：确定精馏段上升的蒸汽流量
精馏段上升的蒸汽流量等于回流液摩尔流量加上馏出液摩尔流量，即120+40=160kmol/h。但根据选项，需要选择最接近的选项，即158kmol/h。
根据题意，回流比R=3，即回流液摩尔流量D与馏出液摩尔流量D的关系为R=D/D。由于进料量为100kmol/h，且进料中苯的组成为0.4，可以计算出馏出液中苯的摩尔流量为0.95×D，釜液中苯的摩尔流量为0.04×(100-D)。根据物料平衡，可以得到0.4×100=0.95×D+0.04×(100-D)。解此方程，得到D=40kmol/h。因此，回流液摩尔流量为D×R=40×3=120kmol/h。
步骤 2：确定精馏段上升的蒸汽流量
精馏段上升的蒸汽流量等于回流液摩尔流量加上馏出液摩尔流量，即120+40=160kmol/h。但根据选项，需要选择最接近的选项，即158kmol/h。