精馏分知识点复习题
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第十章蒸馏一、填空1、精馏操作的目的是________________________________,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是_________________________。
2、精馏操作的原理是。
精馏设计中,回流比越,所需理论板越少,操作能耗,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现的变化过程。
3、精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数(增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量(增大、减小),所需塔径(增大、减小)。
4、描述任一精馏过程的数学方程有________________._________________._____________,在______________和__________假定的条件下,以上方程构成的方程组可见化为____________________和_____________________方程构成的方程组。
5、分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中, 进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离 , 分离所需的总理论板数。
6、进料热状态参数q的物理意义是__________________________________,对于饱和液体其值等于_____________,饱和蒸汽q等于______________。
7、相对挥发度α=1,表示不能用分离,但能用分离。
8、某二元混合物,进料量为100kmol/h,x F=0.6,要求得到塔顶x D不小于0.9,则塔顶最大产量为。
9、在精馏塔的设计中,最小回流比是指____________________________时的回流比.若增大回流比,则精馏段L/V_______,提馏段L/V_________,完成同样分离要求所需的塔板数减少,但它是以___________的增加为代价的回流比的调节是通过_______________实现的。
第9章液体精馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而达到分离目的。
轻组分:混合物中的易挥发组分;重组分:混合物中的难挥发组分例:蒸馏是分离的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的,分离的条件是。
答:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏:降低了液体的沸点。
应用场合:分离沸点较高的热敏性混合液,混合物沸点过高的物系(避免采用高温载热体)。
加压蒸馏:提高冷凝温度避免使用冷冻剂。
应用场合:分离常压下呈气态的物系,馏出物的冷凝温度过低的物系。
举例:脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时,冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却,石油气常压呈气态,必须采用加压蒸馏。
2 双组分溶液的气液相平衡例:当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答: 相等,大于,杠杆规则例:当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答:大于例:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离,远离理想溶液的含义例:理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨利定律;非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性例:精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低时,系统的相对挥发度α_____,溶液的泡点_____,塔顶蒸汽冷凝温度______。
答:增大,减小,减小例. 已知75℃时甲醇(A)、水(B)的饱和蒸汽压为p A0=149.6kPa,p B0=38.5kPa,平衡的气液两相浓度分别为y=0.729,x=0.4,则其相对挥发度之值为_____.(4.035)3 平衡蒸馏与简单蒸馏简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度____,其沸点则_____.答:不断降低不断升高4 精馏例:精馏塔的作用是。
精馏培训试题
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一、填空题:(30分)
1、介质在精馏塔内气相流向是,液相流向是。
2、泛液现象又叫。
3、二氯甲烷精馏塔生产负荷的上限是,下限是。
4、三氯甲烷精馏塔生产负荷的上限是,下限是。
5、四氯化碳精馏塔生产负荷的上限是,下限是。
6、二氯甲烷精馏塔下塔塔釜温度控制是,塔顶操作压力是。
7、三氯甲烷精馏塔下塔塔釜温度控制是,塔顶操作压力是。
8、四氯化碳精馏塔塔顶控制温度是,塔顶操作压力是。
9、精馏塔的液位控制值是。
10、塔回流是跟的比值。
二、问答题:(70分)(答案写不下的可写在北面)
1、什么是精馏?
2、什么叫沸点?二氯甲烷的沸点是多少?三氯甲烷的沸点是多少?四氯甲烷的沸点是多少?
3、精馏塔淹塔的原因是什么?针对二氯甲烷精馏塔淹塔,如何进行处理?
4、精馏塔漏液的原因是什么?针对三氯甲烷精馏塔漏液,如何进行处理?
5、精馏塔塔釜温度发生变化,塔内介质平衡将发生何种变化?应当对此现象怎样进行调控?
6、什么是全回流操作?针对三氯甲烷精馏塔,何种条件下进行全回流操作,如何进行全回流操作?
7、二氯甲烷精馏塔开、停车步骤?。
精馏知识试题库+答案1、溶液能否用一般精馏方法分离,主要取决于( )。
A、各组分溶解度的差异B、各组分相对挥发度的大小C、是否遵循拉乌尔定律D、以上答案都不对答案:B2、在精馏过程中,回流的作用是提供 ( )。
A、提供塔顶产品B、提供上升的蒸汽C、提供下降的液体D、提供塔底产品答案:C3、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。
A、由低到高B、由高到低C、都有可能D、不变答案:B4、回流比的计算公式是( )。
A、回流量比塔顶采出量B、回流量比进料量C、回流量比塔顶采出量加进料量D、回流量加进料量比全塔采出量答案:A5、操作中的精馏塔,F、q、xD、xW、v1不变,减小xF,则有 ( )。
A、D增大,R减小B、D不变,R增加C、D减小,R增加D、D减小,R不变答案:C6、精馏塔在操作时由于塔顶冷凝器冷却水用量不足而只能使蒸汽部分冷凝,则馏出液浓度。
( )A、下降B、下移7、下列不是产生淹塔的原因是( )。
A、下降液体量大B、回流量小C、上升蒸汽量大D、再沸器加热量大答案:B8、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。
A、塔顶气相B、塔底液相C、塔顶液相D、塔底气相答案:C9、适宜的回流比取决于( )。
A、生产能力和操作费用B、操作费用和设备折旧费C、生产能力D、塔板数答案:B10、在再沸器中溶液( )而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少的条件。
A、部分冷凝B、全部冷凝C、部分气化D、全部气化答案:C11、连续精馏中,精馏段操作线随( )而变。
A、回流比B、进料组成C、残液组成D、进料热状态答案:A12、在四种典型塔板中,操作弹性最大的是( )型。
A、舌D、浮阀答案:D13、精馏塔操作前,釜液进料位置应该达到( )。
A、1/2~2/3B、满釜C、低于1/3D、1/3答案:A14、气液两相在筛板上接触,其分散相为液相的接触方式是( )。
A、鼓泡接触B、喷射接触C、泡沫接触D、以上三种都不对答案:B15、塔板上造成气泡夹带的原因是( )。
1、什么是蒸馏操作?2、蒸馏和精馏有何区别?3、如何选定蒸馏操作压强?4、何谓挥发度与相对挥发度?5、何谓非理想溶液?它们的特点是什么?6、溶液的气液相平衡的条件是什么?7、什么是回流?精馏操作过程中回流有什么作用? 8、什么是全回流操作?主要应用? 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础? 10、何谓理论板?理论塔板数是如何求取的? 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器? 12、什么位置为适宜的进料位置?为什么?13、q 值的物理意义是什么?不同进料状态下的q 值怎样?14、用图解法求理论塔板数时,为什么说一个三角形梯级代表一块理论块? 15、恒縻尔流假设的内容?16、为使恒摩尔流假设成立,精馏过程须满足什么条件? 17、化工生产中,对精馏塔板有哪些要求? 18、何谓液泛、夹带、漏液现象?19、一正在运行的精馏塔,由于前段工序的原因,使料液组成F x 下降,而F 、q 、R 、'V 仍不变,试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化?19、解: ()F q V V -+=1' 分析,因为'V 、q 、F 不变,则:V 不变;D RD D L V +=+= 分析 1+=R V D 因R 不变,V 不变,则D 不变;W D F += 分析F 不变,D 不变,则W 不变; RD L = 分析R 不变,D 不变,则L 不变; W V L +='' 分析'V 不变,W 不变,则L }不变;因为R 不变,所以L/V 不变;因为'V 、W 不变,所以'L /'V 不变;而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变,由 F x 下降,可得:D x 减少、W x 也减少。
从物料衡算的角度来分析,因为F 、D 、W 都不变,W D F Wx Dx Fx +=,所以F x 下降,可得:D x 减少、W x 也减少。
20、某别离二元混合物的精馏塔,因操作中的问题,进料并未在设计的最正确位置,而偏下了几块板。
化工原理精馏复习题一、填空题1. 在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压p A =160.5(kPa),甲苯的饱和蒸气压p B=65.66(kp A ),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x ______.气相组成y =______.相对挥发α=____.(***答案*** 0.376 0.596 2.44)2.在汽-液相平衡的t-x-y图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为________,沸点与汽相组成的曲线,称为____________.( ***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线))3. 在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为_________,汽.液相线之间的区域为___________.(***答案*** 汽相区液相区汽液共存区)4.在y-x图中,以A组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A组分比B组分的挥发度______.平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____. (***答案*** 高低)5.精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,利用_____________、 _____________的方法,将各组分得以分离的过程. (***答案*** 沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝)6. 某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为 _______,原料组成x =________.釜液组成y=1.3x-0.018,则回流比 R=_______,馏出液组成x=x =_________.( ***答案*** 4 0.86 0.38 0.06)7. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x =0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x =0.93时,达到此分离要求的最小回流比R =____. (***答案*** 1.66)8. 当塔板中______________时,该塔板称理论塔板。
精馏岗位复习题一、填空题1、甲醇的沸点:64.5~64.7℃。
2、通常情况下,纯甲醇是无色、易挥发的可燃液体,并带有与乙醇相似的气味。
可以和水以及许多有机液体如乙醇、乙醚等无限混和,但不能与脂肪族烃类相混和,易于吸收水蒸气、二氧化碳和其他物质。
甲醇具有毒性,内服10mL有失明的危险,30mL能致人死亡,空气中允许最高甲醇蒸汽浓度为0.05mg/L。
慢性影响:神经衰弱综合征,植物神经功能失调,粘膜刺激,视力减退等。
皮肤出现脱脂、皮炎等。
3、甲醇是多种有机产品的基本原料和重要的溶剂,广泛用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业。
甲醇是较好的人工合成蛋白的原料,在能源方面可以单独或与汽油混和作为汽车燃料。
甲醇可直接用于还原铁矿,得到高质量的海绵铁。
3、精馏操作应掌握物料平衡、热量平衡、气液平衡。
4、精馏按操作方式分为间歇精馏、连续精馏。
按操作条件不同分为加压精馏、常压精馏、减压精馏。
按原理分一般精馏、特殊精馏。
特殊精馏包括恒沸精馏、萃取精馏、水蒸气精馏、分子精馏。
5、常见的精馏塔:填料塔和板式塔。
6、预塔的作用是除去甲醇沸点低的轻组分,加压塔,常压塔的作用是除去甲醇中的重组分,在塔顶采出纯度很高的精甲醇。
7、通常将原料进入的那层塔板称为加料板。
加料板以上的塔段称为精馏段,加料板以下塔段(包括加料板)称为提馏段。
8、皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。
就医。
9、在产生甲醇反应的同时,还伴随着一系列的副反应,其主要是由甲醇及水、有机杂质组成的混和溶液,故称粗甲醇。
10、把液体混合物进行多次部分气化,同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏11、精馏系统停车要充氮保护,防止停车后塔内蒸汽冷凝而形成负压,损坏设备及管道。
因氮气为惰性气体,充入起保护设备,防止设备管道腐蚀。
二、问答1、什么是空塔速度及影响。
答:空塔速度是指单位时间内精馏塔上升蒸汽的体积与塔截面的比,既塔内上升蒸汽在单位时间内流动的距离。
精馏考试题库一、填空题1.精馏尾气冷凝器定期进行切换化冰,以防__尾气冷凝器堵塞__。
2.精馏就是利用物质的__沸点__不同.在一定范围的温度下经过多次蒸发和__冷凝__而分离出不同组分物质的过程.3.氯乙烯气柜过低时,压缩机会联锁___停车___以保护气柜.4.0℃冷冻系统所用的载冷剂是__乙二醇溶液__,制冷剂是__氟里昂R134a__5.罐区球罐液位高连锁动作是切断__进料阀___6.生产车间含氯乙烯浓度不大于_15mg/m3__7.精馏工序脱水的设备有___机前冷却器__,分离罐和___干燥器__、聚结器。
8.低沸物主要是指___乙炔_,高沸物主要是指___二氯乙烷__.9.精馏外送单体的的质量标准:含乙炔≤____5__ppm,含二氯乙烷≤____30___ppm10.尾气的主要成份为惰性气体,__乙炔__,__氯乙烯___等。
11.氯乙烯在空气中的燃烧产物为___氯化氢__,__二氧化碳___。
12.罐区氯乙烯球罐的最大充装容积≤_______85%____13.一般粗氯乙烯精馏采用先除__低沸_物,再除_高沸_物的工艺。
14.氯乙烯的分子式__C2H3CL__,氯乙烯单体简称__VC__.15.影响精馏的主要因素__压力__,___温度_,回流比。
16.我厂生产氯乙烯的主要原料___乙炔___ ___氯化氢___ .17.精馏低沸塔的塔底温度控制范围是____42-46℃____18.氯乙烯与空气混合的爆炸极限____4-22%_____19.回流比是指精馏段内___回流__和塔顶___进料___之比。
20.我厂氯乙烯精馏工序在干燥器内添加______棒碱(固碱)___,对氯乙烯进行干燥。
二、选择题1.氯乙烯精馏操作,一般采用( C. )进料.A.气相B.固相C.液相2.氯乙烯在空气中的爆炸极限( B.)。
A.2.3—8.1%B.4—22% (V)C.2.3—81%D.3.6—72%3精单体中EDC的含量增加如何处理( A )A适当增大高沸塔塔底高沸物的排放量 B 适当减小回流比C适当提高塔釜温度 D检查高塔内部结构件有无异常变化。
第六章精馏习题一、填空1、在t-x-y图中的气液共存区内,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
2、当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
3、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
4、工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
5、精馏塔的作用是。
6、在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为,其作用是。
7:离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,互成平衡。
8:精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2)。
9:精馏过程回流比R的定义式为;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为;而R= 时,所需理论板数为∞。
10:精馏塔有进料热状况,其中以进料q值最大,进料温度泡点温度。
11:某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于,馏出液流量等于,操作线方程为。
12:在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2;则它们的大小顺序为最大,第二,第三,而最小。
13:对于不同的进料热状况,x q、y q与x F的关系为(1)冷液进料:x q x F,y q x F;(2)饱和液体进料:x q x F,y q x F;(3)气液混合物进料:x q x F,y q x F f;(4)饱和蒸汽进料:x q x F,y q x F;(5)过热蒸汽进料:x q x F,y q x F;13.塔板上的异常操作现象包括、、。
14.随着气速的提高,塔板上可能出现四种不同的气液接触状态,其中和均是优良的塔板工作状态,从减少液膜夹带考虑,大多数塔都控制在下工作。
二、选择1:精馏操作时,增大回流比R,其他操作条件不变,则精馏段液气比VL (),馏出液组成x D( ),釜残液组成x W( ).A 增加B 不变C 不确定D减小2:精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T(),提馏段下降液体流量L/()。
精馏复习题(附答案)一、填空题:1. 精馏塔设备主要有_______、______、_______、________、_______。
***答案*** 筛板塔 泡罩塔 浮阀塔 填料塔 舌形板板式塔2. 在1个大气压.84℃时, 苯的饱和蒸气压P=113.6(kpa),甲苯的饱和蒸气压p=44.38(kpa),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发α=____.***答案*** 0.823 0.923 2.563. 在精馏操作中,回流比增大,精馏段操作线与平衡线之间的距离________,需理论板_________。
***答案*** 越远, 越少4. 精馏的基本原理是________而且同时应用___________,使混合液得到较彻底的分离的过程。
***答案*** 多次 部分冷凝和部分汽化5. 精馏塔不正常的操作有:_________________________________________________。
***答案***液泛、严重漏液、严重液沫夹带6. 试述五种不同进料状态下的q 值:(1)冷液进料____;(2) 泡点液体进料_____;(3)汽液混合物进料___; (4)饱和蒸汽进料____;(5)过热蒸汽进料_______。
***答案*** (1) q>1 (2) q=1 (3) 0<q<1 (4) q=0 (5)q<07. 已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比R=_______,塔顶产品组成x=_____。
***答案*** 3, 0.968. 试比较某精馏塔中第n,n+1层理论板上参数的大小(理论板的序数由塔顶向下数起),即:1+n y ___n y ,n t ___1+n t ,n y ___n x (>,=,<)***答案*** <, <, >9. 精馏操作的依据是_________________ 。
第9章液体精馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而达到分离目的。
轻组分:混合物中的易挥发组分;重组分:混合物中的难挥发组分例:蒸馏是分离的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的,分离的条件是。
答:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏:降低了液体的沸点。
应用场合:分离沸点较高的热敏性混合液,混合物沸点过高的物系(避免采用高温载热体)。
加压蒸馏:提高冷凝温度避免使用冷冻剂。
应用场合:分离常压下呈气态的物系,馏出物的冷凝温度过低的物系。
举例:脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时,冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却,石油气常压呈气态,必须采用加压蒸馏。
2 双组分溶液的气液相平衡例:当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答: 相等,大于,杠杆规则例:当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答:大于例:双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离,远离理想溶液的含义例:理想溶液满足拉乌尔定律,也满足亨利定律;非理想稀溶液满足亨利定律,但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性,服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性例:精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低时,系统的相对挥发度α_____,溶液的泡点_____,塔顶蒸汽冷凝温度______。
答:增大,减小,减小例. 已知75℃时甲醇(A)、水(B)的饱和蒸汽压为p A0=149.6kPa,p B0=38.5kPa,平衡的气液两相浓度分别为y=0.729,x=0.4,则其相对挥发度之值为_____.(4.035)3 平衡蒸馏与简单蒸馏简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度____,其沸点则_____.答:不断降低不断升高4 精馏例:精馏塔的作用是。
答:提供气液接触进行传热和传质的场所。
例:在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为_____,其作用是。
答:精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分例:离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,____互成平衡。
答: 平衡温度组成例:精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2)。
答: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶加料热状态参数q的计算例:已知汽液混合物进料中,汽相与液相的摩尔数之比为3:2,易挥发组分的摩尔分数为0.3,则q=______。
答:0.4(q=2/(3+2)=0.4)例:精馏塔有 进料热状况,其中以 进料q 值最大,进料温度____泡点温度。
答: 五种 冷液体 小于对于不同的进料热状况,x q 、y q 与x F 的L 与L , V 与V 的关系为 (1)冷液进料:x q >x F ,y q >x F ,q>1,L >L+F, V <V ; (2)饱和液体进料:x q =x F ,y q >x F ; q =1, L =L+F, V=V ; (3)气液混合物进料:x q <x F ,y q >x F 0<q<1, L >L, V >V ; (4)饱和蒸汽进料:x q <x F ,y q =x F ; q=0, L =L, V=V +F ; (5)过热蒸汽进料:x q <x F ,y q <x F ; q<0, L <L, V >V +F ; 操作线方程例:某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,且塔顶产品量为100 kmol/h ,则馏出液组成=D x _________, 塔顶上升蒸汽量=V _________。
答:0.86, 500 kmol/h例:某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于____,馏出液流量等于 ,操作线方程为 。
答: ∞ 零 y n+1=x n例:在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2(自塔顶开始计数), 则它们的大小顺序为 。
答: y 1 >y 2>x 1>x 2例:精馏的两操作线都是直线,主要是基于 恒摩尔流假设5 双组分精馏的设计型计算例:精馏过程回流比R 的定义式为 ;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为 ;而R= 时,所需理论板数为∞。
答案:DL∞ 全回流 R min 例:完成某分离任务需理论板数为N T =7(包括再沸器),若E T =50%,则塔内需实际板数(不包括再沸器)为( )答: 12层 (7-1)/0.5=12例:在精馏操作中,若进料位置过高,会造成釜残液中易挥发组分含量增高。
例:精馏塔采用全回流时,其两操作线 与对角线重合 最优加料位置例:精馏计算中,以下说法正确的是____________。
A.再沸器算一块理论板 B.分凝器算一块理论板 C.加料板算一块理论板 答:A 、B 例:图解法求理论板时与下列参数F 、x F 、q 、x D 、x W 、α中的哪一个量无关?F例:设计精馏塔时,若将塔釜由原来的直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,而保持进料量、进料量、进料热状况、塔顶馏出液量、馏出液浓度及回流比等不变,则提馏段操作线斜率 ,残液浓度 。
⑶;⑴⑴ 变大 ⑵ 变小 ⑶ 不变 ⑷ 不确定6 双组分精馏的操作型计算操作条件变化对产品质量的影响例:操作间接蒸汽加热的连续精馏塔时,由于某种原因,再沸器中加热蒸汽压力下降而使提馏段上升蒸汽流量V 下降,而进料热状况q 、浓度x F 及进料量F 不变,同时回流量L 恒定,则馏出液浓度x D 及流量D 、残液浓度x W 的变化趋势为:x D _______、D _______、x W _______。
(变大,变小,不变,不确定) 答:x D 增大、D 减小、x W 增大解: D=F-W F V L L qF L W D V L W ⎫=+⇒⎪⇒↑⇒↓⎬=-↓⎪⎭不变不变/L V L V ⇒↑不变 减小 //()1/(1/)L D L V L L D D L ⇒=+=+↑不变 减小假设x D 减小,则x W 减小,此时塔板数将小于实际板数,假设不成立;同理,x D 不变也不成立,所以x D 增大,x W 也增大。
例:精馏操作时,增大回流比R ,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V ( ),馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ).答: 增加 增加 减小例:精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T ( ),提馏段下降液体流量( )。
答:减小 增加7 间歇精馏间歇精馏间歇精馏往往采用填料塔 间歇精馏为一非定态过程 间歇精馏时全塔均为精馏段为保持间歇精馏时馏出液组成恒定,其回流比应不断增大 为保持间歇精馏时回流比成恒定,其馏出液组将不断减小简述间歇精馏的操作方式和适用场合。
答:间歇精馏的操作方式有三种:(1)恒回流比操作。
(2)恒馏出液组成操作。
(3)以上两种操作联合的组合式操作适用场合:小批量、多品种的生产或实验场合,也适用于多组分的初步分离。
8恒沸精馏与萃取精馏恒沸精馏与萃取精馏主要针对_____的物系,采用加入第三组分的办法以改变原物系的______。
(具有恒沸物或相对挥发度接近1 相对挥发度)恒沸精馏的原理是 。
[在混合液中加入第三组分,该组分与原混合液中的组分形成新的恒沸物,其沸点明显低于原溶液中组分沸点或原恒沸物的沸点,使混合液变成“纯组分—恒沸物”组成,从而可以用一般的精馏方法分离。
]计算题1.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
已知原料液组成为0.6(摩尔分数,下同),馏出液组成为0.9,釜残液组成为0.02,泡点进料,物系的平均相对挥发度为3。
试求:(1) 每获得1 kmol/h 馏出液时的原料液用量F ;(2) 若回流比为1.5,它相当于最小回流比的多少倍?(3) 假设原料液加到加料板上后,该板的液相组成仍为0.6,求上升到加料板上的气相组成。
[所用知识点] 全塔物料料衡算、最小回流比、提馏段操作线方程 解:(1) 求当D =1kmol/h 时的F已知x F =0.6,x D =0.9,x W =0.02,D =1 kmol/h ,由全塔物料衡算可得W W D F +=+=1 (a)W D F x W x D x F ⋅+⋅=⋅即 ()W W 02.09.0116.0+⨯=+ (b) 联立式(a)、(b)得:W =0.52 kmol/h ,F =1.52 kmol/h 。
(2) 求R/R min因系泡点进料q =1,则x q =x F =0.6。
由相平衡方程()30.60.81811120.6q q q x y x αα⋅⨯===+-+⨯376.06.0818.0818.09.0min =--=--=qq q D x y y x R99.3376.05.1/min ==R R (倍) (3) 求上升到加料板上的气相组成因加料板是提馏段第一层板,故所求量为y 2’ 5.115.1=⨯=⨯=D R L kmol/h泡点进料q =1,已知F =1.52 kmol/h ,W =0.52 kmol/h ,x W =0.02,x 1’=0.6 提馏段操作线方程为 1m m W L qF Wy x x L qF W L qF W++=⋅-⋅+-+-代入已知量 1 1.5 1.520.520.021.5 1.520.521.5 1.520.52m m y x ++⨯=⋅-+-+-,即1 1.2080.00416m m y x +=-所以 721.000416.06.0208.100416.0'208.1'12=-⨯=-=x y2. 在一双组分连续精馏塔中,已知精馏段操作线方程为271.0715.0+=x y ;q 线方程为91.081.2-=x y ,求:(1) 回流比及进料热状况参数;(2) 馏出液及原料液组成;(3) 若回流比为3,测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82(摩尔分数,下同),从第三层塔板上升的蒸汽组成为0.86,则此时的馏出液组成又为多少?解:(1) 求回流比R 和进料热状况参数q由精馏段操作线方程:111D n n x Ry x R R +=+++ 有:715.01=+R R解得:R =2.51 由q 线方程:11F x qy x q q =--- 有:81.21=-q q解得:q =1.55 (2) 求馏出液组成x D ,原料液组成x F由精馏段操作线方程有:271.01=+R x D解得: 0.951D x = 由q 线方程有:91.01=-q x F解得: 0.501F x = (3) 若3R '=,精馏段230.82,0.86x y ==,求Dx ' 精馏段操作线方程为:111D n n x R y x R R +''=+''++ 所以 30.860.823131D x '=⨯+++ 解得:98.0'=D x。