Контрольные задачи раздел 11 Перегонка и ректификация

Задача XI.1. 100 кмоль смеси бензол - толуол, содержащей 70 мольн. % бензола, подвергают простой перегонке, пока концентрация смеси не достигнет 20 мольн. % бензола. Определить: 1) количество остатка Lк .и 2) концентрацию дистиллята.

Задача XI.2. Эквимолярную смесь пропан - бутан подвергают простой перегонке при давлении 15 атм для отгонки 40 мольн. % исходного количества. Определить: 1) конечную концентрацию остатка и 2) концентрацию дистиллята. Равновесные данные:

Задача XI.3. Эквимолярную смесь пропан - бутан подвергают равновесной перегонке при давлении 15 атм до испарения 40% исходной смеси. Определить: 1) равновесный состав жидкой фазы и 2) температуру перегонки. Равновесные данные приведены в предыдущей задаче.

Задача XI.4. Эквимолярную смесь углеводородов, содержащую гексан (1), гептан (2), октан (3) и нонан (4), подвергают простой перегонке до испарения 80 мольн. % исходной смеси. Определить состав кубового остатка и дистиллята. Даны относительные летучести по нонану: а₁ = 10; a₂ = 4,5; а₃ = 2,0; a₄ = 1.

Задача XI.5. Смесь, содержащую 10 мольн. % пропана (1), 65 мольн. % н-бутана. (2) и 25 мольн. % н-пентана (3), подвергают равновесной перегонке. Определить: 1) мольную степень разделения и 2) равновесный состав фаз. Даны константы равновесия: k1 = 6,34; k2 = 1,37 и k3 = 0,32.

Задача XI.6. Смесь углеводородов, содержащую 10,2 мольн. % изобутана (1), 11,4 мольн. % н-пентана (2), 15,8 мольн. % изопен-тана (3), 46,6 мольн. % н-гексана (4), 12,5 мольн. % гептана (5) и 3,5 мольн. % н-октана (6), подвергают равновесной перегонке при температуре 160° С и давлении 10 атм. Определить: 1) мольную степень разделения и 2) состав полученных продуктов. Даны константы равновесия: k1 = 3,6; k2 = 1,79; k3 = 1,60; k4 = 0,95; k5 = 0,60; k6 = 0,30.

Задача XI.7. В ректификационной колонне непрерывного действия подвергают разделению смесь бензол - толуол, содержащую 40% бензола. Расход смеси 30000 кг/ч. Дистиллят содержит 97% бензола, а кубовый остаток - 98% толуола. Определить: 1) количества полученных продуктов и 2) число теоретических тарелок по методу Мак-Кэба - Тиле. Флегмовое число R = 3,5.

Задача XI.8. 1000 кмоль смеси бензол - толуол, содержащей 40 мольн. % бензола, подвергают ректификации с целью получения дистиллята, содержащего 95 мольн. % бензола, и остатка, содержащего 96,66 мольн. % толуола. Определить: 1) количество полученных продуктов; 2) минимальное флегмовое число; 3) число теоретических тарелок при бесконечном флегмовом числе; 4) число теоретических тарелок при флегмовом числе R = 1,47 Rmin

Задача XI.9. Определить оптимальное флегмовое число для ректификационной колонны, в которой происходит разделение смеси метиловый спирт - вода. Концентрация метилового спирта в исходной смеси составляет 40%; дистиллят содержит 98,5%, а кубовый остаток 1,5% метилового спирта.

Задача XI.10. Определить действительное число тарелок в рекификационной колонне для получения метилового спирта из его смеси с водой. Исходная смесь содержит 40%, дистиллят 98,5%, а кубовый остаток 1,5% метилового спирта. Расход смеси равен 5000 кг/ч; флегмовое число R = 1,25; диаметр колонны dк = 1,24м; коэффициенты массоотдачи, отнесенные к рабочей площади тарелки, kг=272 кмоль/(м²*ч*y) и kж=380 кмоль/(м2*ч*x) рабочая площадь тарелки составляет 80% сечения колонны.