moea_joint_essay
106年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 三 題
📖 題組：
四、在 1 大氣壓下，將 50 mole%甲醇水溶液利用蒸餾塔加以分離。進料以 100 kgmol/hr 的飽和液體加入塔中，經分離獲得塔頂產物為 90 mole%甲醇，以及塔底產物含 5 mole%甲醇。每一莫耳塔頂產物將有 1 莫耳液體回流至蒸餾塔中。請回答下列問題(不必作圖)：（10 分）
四、在 1 大氣壓下，將 50 mole%甲醇水溶液利用蒸餾塔加以分離。進料以 100 kgmol/hr 的飽和液體加入塔中，經分離獲得塔頂產物為 90 mole%甲醇，以及塔底產物含 5 mole%甲醇。每一莫耳塔頂產物將有 1 莫耳液體回流至蒸餾塔中。請回答下列問題(不必作圖)：（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
計算汽提段(Stripping Section)L(液體莫耳流率)/V(氣體莫耳流率)的比值？(計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)（4 分）
思路引導 VIP
先求出精餾段的 L 和 V，再利用進料熱狀態(q=1)評估對汽提段液、氣流率的影響。汽提段液體流率 L' = L + qF，氣體流率 V' = V + (q-1)F。計算 L'/V'。
小題 (一)
寫出精餾段操作線與進料線方程式，並計算各線的斜率。（4 分)
思路引導 VIP
利用 McCabe-Thiele 方法。已知塔頂產物 x_D=0.9，迴流比 R=L/D=1/1=1，帶入精餾段操作線公式 y = (R/(R+1))x + (x_D/(R+1))。進料為飽和液體，q=1，進料線為垂直線 x=z_F。
小題 (二)
試求塔頂產物與塔底產物的莫耳流率？(計算至小數點後第 1 位，以下四捨五入)（2 分）
思路引導 VIP
列出總質量平衡 F = D + B 與成份平衡 Fz_F = Dx_D + B*x_B。代入已知數值解聯立方程式即可求得 D 與 B。