用常压精馏塔分离苯和甲苯混合液。已知精馏塔每小时处理含苯0.44(摩尔分数,下同)的混合液100kmol,要求馏出液中含苯0.975,残液中含苯0.0235。操作回流比为3.5,采用全凝器,泡点回流。物系的平均相对挥发度为2.47。试计算泡点进料时以下各项:
(1)理论板数和进料位置;
(2)再沸器热负荷和加热蒸汽消耗量,加热蒸汽绝压为200kPa;
(3)全凝器热负荷和冷却水的消耗量(冷却水进、出口温度t1=25℃,t2=40℃)。
已知苯和甲苯的汽化热为427kJ/kg和410kJ/kg,水的比热为4.17kJ/(kg.℃),绝压为200kPa的饱和水蒸气潜热为2205kJ/kg。再沸器和全凝器的热损失忽略。
(1)理论板数和加料板位置根据物系的相对挥发度,在x-y图上标绘平衡曲线和对角线,
将二硫化碳和四氯化碳混合液于常压下进行间歇精馏。料液组成含二硫化碳0.4(摩尔分数,下同),当釜内残液中二硫化碳含量降到0.079时停止操作。若保持馏出液的组成恒定为0.95,操作终止时回流比为最小回流比的1.76倍。试求此精馏塔的理论板数(7.5层)