精馏例题06

1. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００kmol/．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占h一半，试求：（1）提馏段上升蒸气量；（86.1kmol/h）（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。

0.88分析：欲解提馏段的蒸气量v'，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V。

而V又须通过D=才可确定。

可见，先(+V)1R确定最小回流比R，进而确定R是解题的思路。

min理想体系以最小回流比操作时，两操作线与进料方程的交点恰好落在平衡线上，所以只须用任一操作线方程或进料方程与相平衡方程联立求解即可。

某二元混合液的精馏操作过程如图4—9。

已知组成为52.0的原料液在泡点温度下直接加入塔釜，工艺要求塔顶产品的组成为0.75，（以上均为轻组分A 的摩尔分数），塔顶产品采出率D/F 为1:2，塔顶设全凝器，泡点回流。

若操作条件下，该物系的a 为2.5，回流比R 为2.5，求完成上述分离要求所需的理论板数（操作满足恒摩尔流假设）。

包括塔釜在共需3块理论塔板。

分析：因题中未给平衡相图，只可考虑逐板计算法求理论板数。

当料液直接加入塔釜时，应将塔釜视作提馏段，然后分段利用不同的操作线方程与相平衡方程交替使用计算各板的气液相组成，直至W x x 时止。

图4-94在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。

原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。

塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。

全塔平均相对挥发度为2.5,操作回流比min 5.1R R 。

当馏出液流量为100h kmol /时，试求：（1） 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成；0.909（2） 提馏段上升的气体量。

一．选择题1． 蒸馏是利用各组分（）不同的特性实现分离的目的。

CA 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。

2．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。

CA 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。

3．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。

AA液相回流； B 进料； C 侧线抽出； D 产品提纯。

4．在（）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。

5．再沸器的作用是提供一定量的（ ）流。

DA 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。

6．冷凝器的作用是提供（ ）产品及保证有适宜的液相回流。

BA塔顶气相； B 塔顶液相； C 塔底气相； D 塔底液相。

7．冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。

BA气相； B 液相； C 固相； D 混合相。

8．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。

CA浮阀板； B 喷射板； C 加料板； D 分离板。

9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。

BA精馏段； B 提馏段； C 进料段； D 混合段。

10．某二元混合物，进料量为100 kmol/h ， x F = 0.6 ，要求塔顶 x D 不小于 0.9 ，则塔顶最大产量为（）。

( 则 W=0) BA 60 kmol/h； B 66.7 kmol/h ；C 90 kmol/h ； D 100 kmol/h 。

11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为 xD 、x w。

如进料分别为xF 1 、xF 2 时，其相应的最小回流比分别为R min 1 、 R min 2 。

当 x F1 xF 2 时，则 （ ）。

AA．Rmin 1R min 2 ； B ． R min 1R min 2 ； C ． Rmin 1 Rmin 2 ； D ． R min 的大小无法确定12． 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。

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．精馏塔中恒摩尔流假设，主要依据是各组分的________ ，但精馏段与提馏的摩尔流量由于________影响而不一定相等。

2．溶液的相对挥发度等于两组份________ ，а>1则表示组分Ａ和Ｂ________ ，а=1则表示组分Ａ和Ｂ________ 。

3．当某塔板上_______________时，该塔板称为理论塔板。

4．精馏过程的回流比是指________ ，最小回流比是指________。

5．在设计连续操作的精馏塔时，如保持x F，D/F，x D，R一定，进料热状态和选用的操作气速也一定，则增大进料量将使塔径________ ，而所需的理论板数________。

6.塔设计中求取精馏理论板时，以过两操作线交点的那块板作为最佳加料板位置时，所需理论数量最少，其原因是________ 。

7．精馏塔操作时，若加料板由最佳位置上移两板，则x D ________，x W ________ 。

（1）变小(2 )变大(3)不变(4)不确定8．某操作中的精馏塔，维持F、q 、X D、、V′不变，但XF增大，则D________ ，R ________ 。

（1）变小(2 )变大(3)不变(4)不确定9．填料塔设计时，空塔气速一般取________气速的60%-80%，理由________ 。

若填料层高度较高，为了有效地湿润填料，塔内应设置________装置。

一般而言，填料塔的压降________板式塔压降。

（＞，＝，＜＝)15．未饱和湿空气与同温度水接触，则传质方向为________。

若未饱和空气中的水汽分压与水表面的饱和蒸汽压相同，则传热方向为________ 。

例6-1每小时将15000kg含苯40%（质量%，下同）和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为%。

试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。

解：苯的分子量为78；甲苯的分子量为92。

概念题一、填空题1. __________________________________________________ 精馏操作的依据是 _______ 。

利用 _________________________________________________________ 、______________________ 的方法 ,将各组分得以分离的过程。

_______________________________ 实现精馏操作的必要条件 __ 和。

2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ________ ，液相组成 __________ 汽相组成。

3.用相对挥发度 _______________________________ 表达的气液平衡方程可写为。

根据 的大小，可用来 ___________________ ，若 =1，则表示 ________________ 。

4. 某两组分物系，相对挥发度 =3，在全回流条件下进行精馏操作，对第 n,n+1 两层理论板 （从塔顶往下计） ，若已知 y n=0.4, y n+1= _______ 。

全回流操作通常适用于 _________________或_________________ 。

5. ____________________________________________________________________ 精馏和蒸馏的区别在于 _精馏必须引入回流 __________________________________________________ ；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于 _________________________________________ 。

6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 _______________________________________ 和7.在总压为101.33kPa 、温度为85C 下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 P A °116.9kPa 、P B °=46kPa, 则相对挥发度 = _______ ，平衡时液相组成 x A = _________ ,汽相组成 y A = _______ 8.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该塔的操作回流比为 _____________馏出液组成为 ________________ 。

精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯0.8(摩尔分率)，回流比均为2。

(1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、1t 是否相等?为什么?并求0t 、1t 的值。

(2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯0.8(摩尔分率)。

①比较温度1t 、2t 、3t 的大小；②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小；③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。

将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。

(3)三种情况下精馏段操作线是否相同?在同一x y -图上表示出来，并将三种情况下D x 、L x 、V x 的值在x y -图上表示出来。

已知阿托因常数如下(阿托因方程为)/(lg 0T C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。

进料为含苯0.4(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。

要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过0.014。

若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的1.25倍，塔底采用再沸器。

全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。

试求：①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ；②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少； ③精馏段及提馏段的操作线方程；④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。

①若气相馏出物浓度（或平均浓度）相同，即平D 简D ＝x x ,,，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物量V 简、V 平；②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物浓度（或平均浓度）平D 简D 、xx ,,及残液（或液相产品）量。

精馏典型计算例题1. 某连续精馏操作中，已知精馏段操作线方程为：y =0.723x +0.263,提馏段操作线方程为：y =1.25x -0.0187,若原料液于露点温度下进入精馏塔中，求原料液、馏出液和釜残液的组成及回流比。

解：由精馏段操作线方程 1111n n D Ry x x R R +=+++0.7231RR =+，得 R = 2.61；10.2631D x R =+，得 x D = 0.95 将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立1.250.0187y x y x =-⎧⎨=⎩解得 x = 0.07，即 x w = 0.07将两操作线方程联立0.7230.2631.250.0187y x y x =+⎧⎨=-⎩解得 x = 0.535，y = 0.65因是露点进料，q = 0，q 线水平，两操作线交点的纵坐标即是进料浓度， ∴ x F = 0.652. 有苯和甲苯混合物，含苯0.4，流量1000 kmol/h ，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度α=2.5。

试求。

（1）塔顶产品量D ；塔底残液量W 及组成x W ； （2）回流比R 及精馏段操作线方程；（3）由第二块理论板（从上往下数）上升蒸汽的组成。

解：（1）kmol/h 600kmol/h 400%904.010009.0===⨯W D D10000.44000.910000.44000.96000.0667600W W x x ⨯-⨯⨯=⨯+==（2）111F x qq y x q q ==---q 线方程：0.4F x =平衡线方程：()x xy x x y 5.115.2115.2+=-+==ααα 联立求得：625.04.0==e e y x8333.15.1222.14.0625.0625.09.0min min ===--=--=R R x y y x R dd D精馏段操作线：317.0647.011+=+++=x R x x R R y D（3）9.01==D x y 由平衡线方程可得：7826.05.115.29.0111=+=x x x由精馏段操作线：8234.0317.0647.012=+=x y3. 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的汽相组成为0.78（以上均为轻组分A 的摩尔分数，下同）。

《化工原理》第六章“精馏”复习题一、填空题1. 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))2. 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)3. 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)4. 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)5. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成xf=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当xf=0.93时,达到此分离要求的最小回流比Rmin=____. (***答案*** 1.66)6. 当塔板中上升的汽相与下降液相之间达到＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。

***答案*** (相平衡)7. 分离某些α接近1的物系时,可采用一些特殊的精馏方法,如_______，_________.(***答案***萃取精馏恒沸精馏)8. 分离要求一定。

当回流比为一定时，在五种进料状况中，＿＿＿＿进料的ｑ值最大，其温度＿＿＿＿＿＿，此时，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＿＿＿＿＿＿＿＿。

(***答案***冷液ｔF ＜ｔ泡最远最少)9. 精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度＿＿＿＿，塔顶温度＿＿＿＿，塔釜温度＿＿＿＿。

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。