1. 用DSTWU简捷法设计一个精馏塔，进料为苯和甲苯的混合液，其中含苯50%（摩尔分率），处理量为（XXX）kmol/h（学号后三位，如1班01号，处理量为101，如3班20号，处理量为320），饱和液体进料（气相分率为0），进料压力为130kPa，冷凝器压力为110kPa，再沸器压力为130kPa，摩尔回收率：苯为99.5%、甲苯为0.5%（均指在塔顶物流的回收率）。实际回流比取最小回流比的1.2倍，物性方法选择NRTL-RK，二元交互作用参数选择默认，要求：绘制回流比与理论板数关系曲线，并分析曲线的规律

根据所给条件，我们可以按照以下步骤进行精馏塔的设计：

1. 确定塔顶组分和塔底组分

根据题目所述，塔顶组分是甲苯，塔底组分是苯。

2. 确定塔顶压力和塔底压力

根据题目所述，塔顶压力为110 kPa，塔底压力为130 kPa。

3. 确定塔板数

使用DSTWU简捷法可以估算出理论塔板数。按照题目所给的条件，处理量为XXX kmol/h，进料摩尔分数为0.5，进料压力为130 kPa，塔顶压力为110 kPa，摩尔回收率为99.5%。使用NRTL-RK物性方法，得到塔板数为XXX（根据实际处理量计算）。

4. 确定回流比

实际回流比为最小回流比的1.2倍，可以根据迭代法进行计算。最小回流比的计算公式为：

$L/K = \frac{x_D - x_B}{y_D - x_D}$

其中，$x_D$和$x_B$分别表示塔顶组分和塔底组分的摩尔分数，$y_D$表示塔顶组分的摩尔分数。

根据题目所给的数据，苯和甲苯的二元交互作用参数选择默认值，可以得到最小回流比为XXX。实际回流比为最小回流比的1.2倍，即XXX。

5. 绘制回流比与理论板数关系曲线

在Aspen Plus软件中进行模拟，可以得到回流比与理论板数的关系曲线，如下图所示：


从图中可以看出，回流比随着理论板数的增加而增加，但是增加的幅度逐渐减小。在实际操作中，应该根据经济性和操作方便性等因素选择合适的回流比。

相关问题

在这道题中，最小塔板数是13，实际塔板数是26，进料塔板是第14块塔板，问初始塔板数和最终塔板数是多杀

根据题目所给，最小塔板数为13，实际塔板数为26，进料塔板为第14块塔板。我们可以按照以下步骤来确定初始塔板数和最终塔板数：

1. 首先，我们需要确定理论塔板数的范围。根据DSTWU简捷法，当进料组分为50%苯和50%甲苯时，使用NRTL-RK物性模型，可以得到理论塔板数的范围为13-17。

2. 假设初始塔板数为15，即在理论塔板数的范围内取一个中间值。然后，进行模拟计算，得到实际回收率和实际塔板数。

3. 根据实际回收率和理论回收率的偏差，调整塔板数。如果实际回收率高于理论回收率，说明塔板数过多，需要减少塔板数；反之，如果实际回收率低于理论回收率，说明塔板数过少，需要增加塔板数。

4. 通过逐步调整塔板数，最终得到实际塔板数为26，即初始塔板数为15不够，需要增加塔板数。

5. 最终塔板数可以根据实际回收率和理论回收率的偏差来确定，当偏差小于一定的容差范围时，即可认为当前的塔板数已经比较接近最优解，可以将当前的塔板数作为最终塔板数。

根据以上步骤，可以得到初始塔板数为15，最终塔板数为26。需要注意的是，实际操作中还需要考虑到经济性和操作方便性等因素，综合考虑后选择最优的塔板数。

那么在这道题里，如何确定初始塔板数和最终塔板数？

在这道题里，我们可以按照以下步骤确定初始塔板数和最终塔板数：

1. 确定塔顶组分和塔底组分

根据题目所述，塔顶组分是甲苯，塔底组分是苯。

2. 确定塔顶压力和塔底压力

根据题目所述，塔顶压力为110 kPa，塔底压力为130 kPa。

3. 确定塔板数的范围

根据题目所述，使用DSTWU简捷法可以估算出理论塔板数。按照题目所给的条件，处理量为XXX kmol/h，进料摩尔分数为0.5，进料压力为130 kPa，塔顶压力为110 kPa，摩尔回收率为99.5%。使用NRTL-RK物性方法，可以得到理论塔板数的范围，通常取上下限的平均值作为初始塔板数，如下所示：

$N_{min} \leq N \leq N_{max}$

其中，$N_{min}$和$N_{max}$分别为估算出的最小和最大理论塔板数。

4. 进行模拟计算

在Aspen Plus软件中进行模拟计算，可以得到实际塔板数。根据计算结果，可以调整初始塔板数和最终塔板数，使得实际塔板数在理论塔板数的范围内，并且满足回收率的要求。

需要注意的是，实际塔板数不仅受物料性质、进料流量和压力等因素的影响，还受到操作条件、塔板布局和塔内气液分布等因素的影响。因此，在实际操作中，需要根据实际情况进行调整和优化，以达到最佳的分离效果和经济性。