精馏作业题

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(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(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℃)：A B C 苯 甲苯例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。

进料为含苯(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。

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，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。

精馏习题课一、填空题1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内，成平衡的气液两相的温度，但气相组成液相组成，当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。

6. 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∞。

7. 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。

8. 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。

9. 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（）。

10.精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α（），溶液的泡点（），塔顶蒸汽冷凝温度（）。

11.精馏塔设计时，已知F，X F，X D，X W，进料热状态q＝0.5时，所需理论板数N T。

试判断下列参数变化（1）保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔釜加热量Q R（），塔顶冷凝量Q c（），所需理论板数N T（）。

（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔顶冷凝量Qc（），所需理论板数N T（）12.某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而X F、D、F、X D、q、R不变，则W（）X W（），L’/V’( )，N T( )。

13.一连续精馏塔操作中，维持其他条件不变而增大回流比R，则精馏段液气比L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D（），X W（）。

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。

对于存在恒沸物或相对挥发度等於 1的液体混合物需用 精馏方法分离，其基本原理都 是 。

2、 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。

3、 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。

4、 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 ________________ 。

5、 用直角梯级法（图解法）求解理论板数的前提条件是 ____________________________________________ ，该前提的主要条件是6、 板效率是对 _____________ 假定的修正，对于分凝器或再沸器，单板效率等于 ______________ 。

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 ________________ 。

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。

B A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（）。

B A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、xw。

如进料分别为xF1、xF 2时，其相应的最小回流比分别为Rmin 1、Rmin 2。

当xF1xF 2时，则（）。

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

D A．理论板假定； C.理想物系；B．塔顶泡点回流； D.恒摩尔流假定13．某二元混合物，其中 A 为易挥发组分。

精馏知识模考试题（含答案）一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。

A、塔顶液相B、塔底液相C、塔顶气相D、塔底气相正确答案：A2、下列操作属于板式塔正常操作的是( )。

A、泄漏B、雾沫夹带C、液泛D、鼓泡正确答案：D3、( )是指离开这种板的气液两相互相成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。

A、浮阀板B、喷射板C、理论板D、分离板正确答案：C4、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。

A、由高到低B、不变C、都有可能D、由低到高正确答案：A5、只要求从混合液中得到高纯度的难挥发组分,采用只有提馏段的半截塔,则进料口应位于塔的( )部。

A、底B、顶C、中D、中下正确答案：B6、由气体和液体流量过大两种原因共同造成的是( )现象。

A、液泛B、漏液C、液沫夹带D、气泡夹带正确答案：A7、从节能观点出发,适宜回流比R应取( )倍最小回流比Rmin。

A、2B、1.3C、1.1D、1.7正确答案：C8、操作中的精馏塔,保持进料量F、进料组成xF、进料热状况参数q、塔釜加热量Q不变,减少塔顶馏出量D,则塔顶易挥发组分回收率η( )。

A、变大B、变小C、不变D、不确定正确答案：B9、精馏塔釜温度过高会造成( )。

A、釜液作为产品质量不合格B、可能造成塔板严重漏液C、轻组分损失增加D、塔顶馏出物作为产品不合格正确答案：D10、下列判断不正确的是( )。

A、上升气速过大引起液泛B、上升气速过大引起漏液C、上升气速过大造成过量雾沫夹带D、上升气速过大造成大量气泡夹带正确答案：B11、在板式塔中进行气液传质时,若液体流量一定,气速过小,容易发生( )现象;气速过大,容易发生( )或( )现象,所以必须控制适宜的气速( )。

A、漏液、液泛、液沫夹带B、漏液、液泛、淹塔C、液沫夹带、液泛、淹塔D、漏液、液沫夹带、淹塔正确答案：B12、下列哪个选项不属于精馏设备的主要部分( )。

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(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(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℃)：A B C 苯 甲苯例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。

进料为含苯(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。

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，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。

一、判断题1.进行蒸馏分离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。

（）2.回流液的作用，是使蒸汽部分冷凝的冷却剂，并使精馏稳定进行。

（）3.通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。

（）4.精馏塔釜的作用，是向最下面一块塔板供应蒸汽。

（）5.精馏（或蒸馏）的基本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。

（）6.普通精馏操作可分离所有的液体混合物。

（）7.全回流时，精馏所用理论板层数最多。

（）8.精馏是一种既符合传质规律，又符合传热规律的单元操作。

（）9.蒸馏是分离均相液的一种单元操作。

（）10.精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。

（）11.简单蒸馏属于间歇性操作。

( )12.精馏塔的进料板属于精馏段。

( )13.饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。

( )14.浮阀塔板的特点是造价较高，操作弹性小，传质性差。

（）15.液泛不能通过压强降来判断。

（）16.筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。

（）17.精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。

（）18.蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。

（）19.精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大，也可能是液相速度过大。

（）20.蒸馏塔总是塔顶作为产品，塔底作为残液排放。

（）21.浮阀塔板结构简单，造价也不高，操作弹性大，是一种优良的塔板。

（）22.精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。

（）23.精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。

（）24.正常操作的精馏塔从上到下，液体中轻相组分的浓度逐渐增大。

（）25.精馏操作中，回流比越大越好。

（）26.灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。

（）27.筛板塔板结构简单，造价低，但分离效率较泡罩低，因此已逐步淘汰。

（）28.精馏塔板的作用主要是为了支承液体。

（）29.连续精馏停车时，先停再沸器，后停进料。

（）30.回流是精馏稳定连续进行的必要条件。

作业（计算题）1、用常规精馏分离下列烃类混合物：组分甲烷 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 丁烷 ∑ 摩尔分数/%工艺规定塔顶馏出液中丁烷浓度不大于，塔釜残液中丙烷浓度不大于，试应用清晰分割法估算塔顶塔釜产品的量和组成。

2、脱丁烷塔分离下列混合液：组分丙烷 异丁烷 丁烷 异戊烷 戊烷 己烷 iFx （摩尔分数） iDX （摩尔分数） 50.3410-⨯ 4i a 平均值工艺规定丁烷为轻关键组分，异丁烷为重关键组分。

分离所得的塔顶产物组成已列于上表，各组分相对于重关键的相对挥发度也列于表中。

料液为饱和液体。

试求最小回流比m R 。

并应用清晰分割法进行塔顶和塔釜产品的量和组成的估算。

已知轻关键组分丁烷在塔顶产品中的回收率%，重关键组分异戊烷在塔釜产品中的收率为%。

进料量F=983kmol/h 。

3、进料中含正辛烷(1),正庚烷（2），正己烷（3）（摩尔分数）。

今要馏出液中正庚烷浓度2,0.01D x ≤，釜液中正己烷3,0.01W x ≤，试求所需最少理论级数及在全回流条件下馏出液和釜液之组成。

已知各组分之相对挥发度为1,1 1.00a =，2,1 2.27a =，3,1 5.25a =。

4、某分离乙烷和丙烯连续精馏，其进料组成（摩尔分率）如下：组分甲烷 乙烷 丙烯 丙烷 异丁烷 正丁烷 ∑ 组成a 平均要求馏出液丙烯浓度 2.5%≤，釜液中乙烯浓度5%≤，并假定釜液中不出现甲烷，在馏出液中不出现丙烷及其更重的组分。

试求：（1）进料量为100kmol/h ，馏出液，馏出液和釜液的组成级流量；（2）若按饱和液体进料，进料温度为26℃，平均操作压力为，试用简捷法计算理论级数（塔顶采用全凝器）；(3)确定进料位置。

5、拟以水为溶剂对醋酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液进行萃取精馏分离，已知料液的x1F=，此三元系中各组分的端值常数为：A 12=;A21=;A2S=A S2=;A1S=;AS1=试问当全塔萃取剂浓度为xS=时，水能作为该体系的萃取剂吗？若当全塔萃取剂浓度为xS=时，其萃取效果可提高多少？6、以水为溶剂对乙酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液进行萃取精馏分离，料液的x1，F =（摩尔分数），呈露点状态进塔。