第6章 蒸馏
6-1.苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压数据为
根据上表数据作kPa 33.101下苯和甲苯溶液的x y t --图及x y -图。此溶液服从拉乌尔定律。
解：000B A B
A P P P P x --=；A A A x P P y 0
=
x (y )
t/0
C
0.00.20.40.60.8 1.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
y
x
6-2．利用习题6-1的数据
（1）计算相对挥发度α。（2）写出平衡方程式。
（3）算出x y -的一系列平衡数据与习题1作比较。
（答：（1） 44.2=α， （2）x
x y 44.1144.2+=） 解：⑴00B A
P P =α，
44.22
.2==α ⑵()x
x x x y 44.1144.211+=-+=αα
⑶由α计算所得的一系列y 、x 值与习题6-1之值很接近。
6-3．将含%24（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。要求馏出液含%95易挥发组分，釜液含%3易挥发组分。送至冷凝器的蒸气量为1h kmol 850-⋅，流入精馏塔的回流液量为1h kmol 670-⋅。试求：
（1）每小时能获得多少kmol 的馏出液？多少kmol 的釜液？
（2）回流比D
L R = 为多少？ (答：1h kmol 180-⋅=D ， 1h kmol 6.608-⋅=W ；72.3=R )
解：D L V +=，
1h kmol 180670850-⋅=-=-=L V D ， 72.3180
670===D L R ， W W D F +=+=180，
W D F Wx Dx Fx +=即()03.018018095.024.0⨯-+⨯=F F ，
解得：1h kmol 6.788-⋅=F ，
1h kmol 6.6081806.788-⋅=-=-=D F W 。
6-4．有1h kg 10000-⋅含物质A （摩尔质量为1kmol 8kg 7-⋅ ）3.0（质量分数，下同）和含物质B （摩尔质量为1kmol 0kg 9-⋅ ）7.0的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。若要求塔顶
产品中物质A 的组成为95.0，釜液中物质A 的组成为01.0。试求：（1）进入冷凝器底蒸气流量为多少？以摩尔流量表示。（2）回流比R 为多少？
(答：（1）1h kmol 116-⋅=V ; (2) 96.1=R )
解：W D F +=，
W D F Wx Dx Fx +=，
⇒1h kg 1.3085-⋅=D ， 956.090
05.07895.078/95.0=+=D x ， 33.0907.0783.078/3.0=+=
F x ， 53.7890044.078956.0=⨯+⨯=D M ，
11.869067.07833.0=⨯+⨯=F M ，
1h kmol 11611.8610000-⋅==
V ， 1h kmol 28.3953
.781.3085-⋅==D ， 96.1128.391161)1(=-=-=
⇒+=D V R D R V 。 6-5．某连续精馏塔，泡点加料，已知操作线方程如下：
精馏段 172.08.0+=x y
提馏段 018.03.1-=x y
试求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
（答： 38.0=f x ；86.0=d x ；06.0=W x ；4=R ） 解：精馏段操作线的斜率为8.01
=+R R ， 4=⇒R ；
精馏段操作线的截距为172.01
=+R x D 。 86.0=⇒D x ；
提馏段操作线在对角线的坐标为：
W W x x y ==，
018.03.1-=⇒W W x x ，
06.0=⇒W x ；
泡点进料，q 线为垂直线，两操作线交点的横坐标为F x ，
172.08.0-=F x y ，
018.03.1-=F x y ，
38.0=⇒F x 。
6-6．要在常压操作的连续精馏塔中把含4.0苯及6.0甲苯的溶液加以分离，以便得到含0.95苯的馏出液和04.0苯（以上均为摩尔分数）的釜液。回流比为3，泡点进料，进料量为1h kmol 100-⋅。求从冷凝器回流入塔顶的回流液的流量及自釜升入塔底的蒸气的流量。 （ 答： 1h kmol 68.118-⋅=L ；1h kmol 24.158-⋅=V ）
解：由W D F +=、W D F Wx Dx Fx +=，
解得：1h kmol 56.3904
.095.004.04.0100-⋅=--=--=W D W F x x x x F D ， 1h kmol 68.11856.393-⋅=⨯==RD L ，
1h km ol 24.15856.394)1(-⋅=⨯=+=='D R V V 。
6-7．在连续精馏塔中将甲醇%30（摩尔分数，下同）的水溶液进行分离，以便得到含甲醇%95的馏出液及%3的釜液。操作压力为常压，回流比为0.1，进料为泡点液体，试求理论板数及加料位置。常压下甲醇和水的平衡数据如下：
（答：6;8 T N 块板进料 ）
解：D x x =，D x y =在x y -图上得a 点，
精馏段截距475.01
195.01=+=+R x D ， 在x y -图上得c 点，连接ac 得精馏段操作线，
过F x x =做垂直线与精馏段操作线的交点d ，
当W x x =时，提馏段操作线W x y = 对角线上b 点，
在平衡线与操作线间作梯级，塔内理论板数为八块，加料板为第六块。（图略） 6-8．用一连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料中含苯4.0，要求塔顶馏出液中含苯
97.0，釜液中含苯02.0（以上均为摩尔分数）
，若原料液温度为C 250，求进料热状态参数q 为多少？若原料为气液混合物，气液比为4/3，q 值为多少？
（ 答：35.1=q ；57.0=q ）
解：44.092
/6.078/4.078/4.0///=+=+=B B A A A A F M M M x ααα， 泡点为C 95︒，
r
t t cp r r h h r h H h H q b F F )(-+=-+=--= 查得：1kmol kJ 2.30724-⋅=苯r ，
1kmol kJ 32200-⋅=甲苯r ，
