化工原理(精馏复习题)
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精馏一、填空题:801、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 (增大、减小、不变)答案:增大,减小,减小802、精馏分离某二元组分混合液(,,F F x q ),要求塔顶D x ,轻组分回收率η。
设计时,若加大回流比R ,则精馏段液气比 ,提馏段液气比 ,所需理论板数T N ,塔顶产品量D ,塔釜W x ,塔顶冷凝量C Q ,塔釜加热量R Q ,若R 太大,过程的调节余地将 (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,减小,不变,不变,增大,增大,减小803、精馏塔设计时,已知,,,F D W F x x x ,进料热状态0.5q =时,所需塔板数为T N 。
试判断下列参数变化并定性绘出操作线的变化:(1)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:增大,不变,减小(2)保持塔釜加热量不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,增大(3)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为0q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,不变,增大804、某精馏塔设计中,若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热,而F 、D 、F 、D x 、q 、R 不变,则W , W x , L V '' , T N (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,不变,增大805、精馏塔设计时,若塔顶采用全凝器,所需理论板数为1T N ,采用分凝器,所需理论板2T N ,则1T N 2T N (<,=,>)****答案****:>806、某精馏塔的实际回流比小于设计时的最小回流比,其结果如何? 。
答案:完不成分离任务807、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比R ,则精馏段液气比L V ,提馏段的液气比L V '' ,D x ,W x (变大,变小,不变,不确定)。
精馏习题一、填空1. 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;无回流2.当分离要求和回流比一定时,进料的值最小,此时分离所需的理论板数。
答案:过热蒸气;最多3. 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度4.某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层塔板的气相组成为。
答案:0.45. 精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应,所需塔径应,操作费和设备费的总投资将是的变化过程。
答案:增大;增大;增大;急速下降至一最低后又上升6. 精馏操作时,若进料的组成、流量和气化率不变,增大回流比,则精馏段操作线方程的斜率,提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成_______,塔底组成 _______.答案:增加;减小;增加;降低7.间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________;间歇精馏操作中,若保持回流比不变,则馏出液组成_______ ;若保持馏出液组成不变,回流比需不断________ 。
答案:前者是不稳态过程,后者为稳态过程;不断下降;增大8. 某精馏操作时,加料由饱和液体改为过冷液体,且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变,则此时塔顶组成,塔底组成,回流比,精馏段操作线斜率L/V 。
答案:增加;减少;不变;不变二、判断1. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。
(√)2. 对于普通物系,原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。
(√)3. 回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。
(X )4.当分离要求一定时,精馏塔内物料的循环量越大,所需的理论塔板数越多。
(X )5. 在其他条件不变的情况下,降低连续精馏塔的操作压强,塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。
化⼯原理精馏习题精馏测试题⼀、填空题(1)精馏操作的依据是()。
实现精馏操作的必要条件是()和()。
(2)⽓液两相呈平衡状态时,⽓液两相温度(),液相组成()⽓相组成。
(3)⽤相对挥发度α表达的⽓液平衡⽅程可写为()。
根据α的⼤⼩,可⽤来(),若α=1,则表⽰()。
(4)某两组分物系,相对挥发度3=α,在全回流条件下进⾏精馏操作,若已知==+1,4.0n n y y 则()。
全回流适⽤于()或()。
(5)某精馏塔的精馏操作线⽅程为275.072.0+=x y ,则该塔的操作回流⽐为(),馏出液组成为()。
⼆、选择题(1)在⽤相对挥发度判别分离的难易程度时,下列哪种情况不能⽤普通蒸馏的⽅法分离()。
A.αAB >1 B. αAB <1 C.αAB =1 D. αAB >10(2)在精馏的过程中,当进料为正处于泡点的饱和液体时,则()。
A.q >1 B.q <1 C.q=1 D.0<q <1(3)精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n 、n+1层塔板,其⽓相组成的关系为()。
A.y n+1>y n >y n-1 B. y n+1=y n =y n-1 C.y n+1<y n <y n-1 D.不确定(4)精馏塔中⾃上⽽下().A.分为精馏段、加料板和提馏段三部分B.温度依次降低C.易挥发组分浓度依次降低D.蒸⽓量依次减少(5)某精馏塔的馏出液量是50kmo1/h ,回流⽐是2,则精馏段的回流液量是()。
A.100kom1/h B.50kmo1/h C.25kmo1/h D.125kmo1/h (6)连续精馏中,精馏段操作线随()⽽变。
A.回流⽐B.进料热状况C.残液组成D.进料组成(7)回流⽐的()值为全回流。
A.上限B.下限C.算术平均D.⼏何平均(8)⼆元溶液连续精馏计算中,物料的进料热状况变化将引起()的变化。
A.相平衡线 B.进料线和提馏段操作线 C.精馏段操作线 D.相平衡线和操作线(9)两组分物系的相对挥发度越⼩,表⽰分离该物系越()。
第一章 蒸馏复习题一、填空1精馏过程是利用 和 的原理而进行的。
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。
2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)。
3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 。
4相对挥发度α=1,表示不能用 分离,但能用 分离。
5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 。
6精馏操作的依据是 ,实现精馏操作的必要条件包括 和 。
7负荷性能图有 条线,分别是 、 、 、 和 。
8写出相对挥发度的几种表达式 α=B A v v /=B B A A x p x p //=BA B A x x y y //=oBo A p p /。
二、选择1 已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比为 。
A 1.1:1B 1:1.1C 1:1D 0.1:12 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是 。
A 液相中易挥发组分进入汽相;B 汽相中难挥发组分进入液相;C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多;D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。
3 某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成x A =0.6,相应的泡点为t 1,与之相平衡的汽相组成y A =0.7,相应的露点为t 2,则⎽⎽⎽⎽⎽⎽A t 1=t 2B t 1<t 2C t 1>t 2D 不确定4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⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
化工原理复习题第一章蒸馏11.用一连续精馏塔分离由组分A¸B组成的理想混合液。
原料液中含A 0.44,馏出液中含A 0.957(以上均为摩尔分率)。
已知溶液的平均相对挥发度为2.5,最回流比为1.63,试说明原料液的热状况,并求出q值。
解:在最回流比下,操作线与q线交点坐标(x q,y q)位于平衡线上;且q线过(x F,x F)可以计算出q线斜率即 q/(1-q),这样就可以得到q的值由式1-47 R min = [(x D/x q)-α(1-x D)/(1-x q)]/(α-1)代入数据得0.63 = [(0.957/xq )-2.5×(1-0.957)/(1-xq)]/(2.5-1)∴x q = 0.366 或x q = 1.07(舍去)即x q = 0.366 根据平衡关系式y = 2.5x/(1 + 1.5x)得到y q = 0.591q线 y = qx/(q-1)- xF/(q-1)过(0.44,0.44),(0.366,0.591)q/(q-1)= (0.591-0.44)/(0.366-0.44)得 q = 0.67∵ 0 < q < 1 ∴原料液为气液混合物12.在连续精馏塔中分离某种组成为0.5(易挥发组分的摩尔分率,下同)的两组分理想溶液。
原料液于泡点下进入塔内。
塔顶采用分凝器和全凝器,分凝器向塔内提供回流液,其组成为0.88,全凝器提供组成为0.95的合格产品。
塔顶馏出液中易挥发组分的回收率96%。
若测得塔顶第一层板的液相组成为0.79,试求:(1)操作回流比和最小回流比;(2)若馏出液量为100kmol/h,则原料液流量为多少?解:(1)在塔顶满足气液平衡关系式 y = αx/[1 +(α-1)x] 代入已知数据 0.95 = 0.88α/[1 + 0.88(α-1)] ∴α= 2.591 第一块板的气相组成 y 1 = 2.591x 1/(1 + 1.591x 1)= 2.591×0.79/(1 + 1.591×0.79)= 0.907 在塔顶做物料衡算 V = L + D Vy 1 = Lx L + Dx D0.907(L + D )= 0.88L + 0.95D ∴ L/D = 1.593 即回流比为 R = 1.593由式1-47 R min = [(x D /x q )-α(1-x D )/(1-x q )]/(α-1)泡点进料x q = x F ∴R min = 1.031(2)回收率Dx D /Fx F = 96%得到F = 100×0.95/(0.5×0.96)= 197.92 kmol/h14在常压连续提馏塔中分离含乙醇0.033的乙醇—水混合液。
1. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液,进料量为100kmol/h,进料组成为0.4(摩尔分率,下同),馏出液组成为0.9,残液组成为0.1,相对挥发度为2.5,饱和液体进料。
塔顶冷凝器为全凝器,塔釜间接蒸汽加热。
操作回流比为3。
试求:(1)馏出液及残液量;(2)塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol?(3)离开塔釜上一块理论板液相组成为多少?2.在连续精馏塔中,精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075,q线方程式为y=-0.5x+1.5xF,xW=0.05,试求:(1)回流比R、馏出液组成xD;(2)进料液的q 值;(3)当进料组成xF=0.44、塔釜间接蒸汽加热时,提馏段操作线方程。
3.用常压精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量100kmol/h,加料组成为50%,塔顶产品组成xD=95%,产量D=50kmol/h,塔釜间接蒸汽加热。
回流比R=2Rmin,设全部塔板均为理论板,以上组成均为摩尔分率。
相对挥发度为3。
求(1)最小回流比Rmin;(2)精馏段和提馏段的上升蒸汽量;(3)列出该情况下提馏段操作线方程。
4.用连续精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,泡点进料,塔顶馏出量为75kmol/h ,在塔釜温度下,釜液的汽化潜热为41900kJ/kmol ,精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。
已知在操作条件下加热水蒸汽的汽化潜热为2140kJ/kg 。
(1)试求加热蒸汽消耗量,kg/h ;(2)若精馏塔在全回流下操作,已知釜液的组成为0.01(摩尔分率),物系的平均相对挥发度为2,试求釜上方第一块板下流的液相组成。
塔釜可视为一块理论板。
5.分离苯一甲苯混合液,原料液中含苯0.5(摩尔分率,下同),泡点进料,馏出液中要求含苯0.95,塔顶用分凝器一全凝器流程(如图),测得塔顶回流液中含苯0.88,离开塔顶第一层理论板的液体含苯0.79,求:(1) 操作条件下平均相对挥发度 ;(2) 操作回流比R ; (3) 最小回流比Rmin 。
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。
五 蒸馏汽液相平衡1.1 苯(A)与氯苯(B)的饱和蒸汽压[mmHg]和温度[℃]的关系如下:t 80.92 90 100 110 120 130 131.8 p 0 A 760 1008 1335 1740 2230 2820 3020 p 0 B 144.8 208.4 292.8 402.6 542.8 719 760假设苯—氯苯溶液遵循Raoult 定律,且在1atm 下操作,试作: (1) 苯—氯苯溶液的t —x(y)图及y —x 图;(2) 用相对挥发度的平均值另行计算苯—氯苯的x —y 值。
1.2 苯—甲苯混合液的组成x=0.4(摩尔分率),求其在总压p=600[mmHg]下的泡点及平衡汽相组成。
又苯和甲苯的混合气含苯40%(体积%),求常压下的露点。
苯—甲苯混合液服从拉乌尔定律。
苯(A)和甲苯(B)的蒸汽压p 0 A 、p 0B [mmHg],按下述Antoine 方程计算:式中t 为温度[℃]。
lg p 0 A =6.89740-1206.350/(t+220.237)lg p 0 B =6.95334-1343.943/(t+219.237)1.3 某双组分理想物系当温度t=80℃时,p 0 A =106.7kPa ,p 0B =40kPa ,液相摩尔组成为 x A =0.4,试求:(1) 与此液相组成相平衡的汽相组成y A ; (2) 相对挥发度α。
1.4 一双组分精馏塔,塔顶设有分凝器,进入分凝器的汽相组成y 1=0.96(•摩尔分率,下同),冷凝液组成x D =0.95,两个组分的相对挥发度α=2,求:(1) 出分凝器的汽相组成y D =?(2) 出分凝器之液、汽的摩尔流率之比L/V D =? 习题4附图1.5 在1atm 下对x=0.6(摩尔分率)的甲醇—水溶液进行简单蒸馏,当馏出量为原料的 1/3时,求此时刻的釜液及馏出物的组成。
设x=0.6附近平衡线可近视为直线,其方程为 y=0.46x+0.5491.6 某二元混合物原料中易挥发组分x F =0.4(摩尔组成),用平衡蒸馏的方式使50%的物料汽化,试求气相中易挥发组分的回收率。
化工原理吸收精馏复习题1. 吸收操作的根本依据是利用各组分溶解度不同,从而别离气体混合物,精馏操作的根本依据是混合液中各组分间挥发度的差异。
2. 进料热状态参数q的物理意义是1kmol/h进料为基准时,提馏段中的液体流量较精馏段中液体流量增大的数。
饱和液体q=1,饱和蒸汽q=0。
3. 蒸发器生产能力是指单位时间内蒸发的水量,即蒸发量。
4. 吸收操作的目的是使原混合气体的组分得以别离,依据是各组分气体的溶解度不同。
5. 连续精馏正常操作时,增大再沸器热负荷,回流液流量和进料量和进料状态不变,那么塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔组成XD将增大,塔顶采出液中易挥发组分的摩尔组成XW将减小。
6. 别离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中,冷液体进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离越远,别离所需的总理论板数越少。
7. 蒸发操作按蒸发器内压力可分为加压蒸发,减压蒸发,常压蒸发。
8. 恒沸精馏与萃取精馏都需参加第三组分,目的分别是使原组分间的相对挥发度增大、改变原组分间的相对挥发度。
9. 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小,同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大,塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小,所需塔径增大。
10. 相对挥发度α℃℃,为使这两组分的混合液能得到别离,可采用萃取精馏。
12. 某二元混合物,α=3,全回流条件下Xn=0.3,那么yn+1=0.3。
13. 精馏过程中的操作线为直线,主要基于恒摩尔流假定。
14. 精馏中引入回流,下降的液相与上升的气相发生传质使上升的气相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是液相中易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相必定同时发生。
15. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成XA=0.6,相应的泡点为t1,与之相平衡的气相组成yA=0.7,相应的露点为t2,那么t1=t2。
16. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,XF=0.6,要求得到塔顶XD不小于0.9,那么塔顶最大产量为66.7kmol/h。
《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. 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)3. 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)4. 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)5. 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)6. 精馏操作的依据是混合液中各组分的_____差异。
实现精馏操作的必要条件包括___________和_____________。
(挥发度。
塔顶液相回流塔底上升气流)7. 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<0)8. 某精馏塔在操作时,加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料,且保持F,xf,回流比R和提馏段上升蒸汽量V'不变,则此时D____,xd____,W____,xw______。
(增加,不变,减少,无法确定)(***答案*** 减少,增加,增加,增加)9. 某精馏塔操作时,F,x F,q,D保持不变,增加回流比R,则此时x D___,x W____V____,L/V____。
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/()。
A 减小B 不变C 增加D 不确定3:对于饱和蒸汽进料,则有L ()L ,V ()V。
A 等于B 小于C 大于D 不确定4精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n,n+1层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n>y n-1B y n+1=y n=y n-1C y n+1<y n<y n-1D 不确定5:某两组分混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.4,相应的泡点温度为t1,气相组成y A=0.4,相应的露点温度为t2,则()A t1 <t1B t1= t1C t1> t1D 不能判断6: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()A 14 层B 10层C 12层D 无法确定7:若进料量、进料组成、进料热状况都不变,要提高x D,可采用()A、减小回流比B、增加提馏段理论板数C、增加精馏段理论板数D、塔釜保温良好8:在精馏操作中,若进料位置过高,会造成()A、釜残液中易挥发组分含量增高B实际板数减少C 馏出液中难挥发组分含量增高D各组分含量没有变化9:精馏塔采用全回流时,其两操作线()A、与对角线重合B距平衡线最近C斜率为零D在y轴上的截距为110:精馏的两操作线都是直线,主要是基于()A、理论板的概念B理想溶液C服从拉乌尔定律D恒摩尔流假设11:当x F、x D、x W和q一定时,若减小回流比R,其他条件不变,则()A、精馏段操作线的斜率变小,两操作线远离平衡线B、精馏段操作线的斜率变小,两操作线靠近平衡线C、精馏段操作线的斜率变大,两操作线远离平衡线D、精馏段操作线的斜率变大,两操作线靠近平衡线12:两组分的相对挥发度越接近于1 ,则表示分离该物系越()。
A不完全;B完全;C困难;D容易。
13.操作中连续精馏塔,如采用回流比增大,则()。
A)x D,x W均增加(B)x D,x W均减小(C)不能操作(D)x D增加,x W减小。
14.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NT()。
A 减小B 不变C 增加D 不确定三、判断题11 理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比()26:从相平衡x-y图中可以看出,平衡曲线距离对角线越近,则表示该溶液越容易分离()27:用于精馏计算的恒摩尔液流假定,就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等()28:精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大,所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大()29:用图解法求理论塔板数时,适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上()30:当进料量、进料组成及分离要求都一定时,两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与(1)操作回流比有关()(2)原料液的温度有关()31:对于精馏塔的任何一层理论板来说,其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度()32:当F、x F一定时,只要规定了分离程度x D和x W,则D和W也就被确定了()33:当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小()34在精馏操作中,若进料的热状况不同,则提馏段操作线的位置不会发生变化()习题35:简述在定压下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。
答:图中有两条曲线:下方曲线为t-x线,称为饱和液体线或泡点线;上方曲线为t-y线,称为饱和蒸气线或露点线。
(2分)两条曲线将t-x-y图分成三个区域:饱和液体线以下区域称为液相区;饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区;两曲线之间的区域称为气、液共存区。
(3分)习题36:简述精馏原理,实现精馏定态操作的必要条件是什么?答:精馏原理:精馏是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。
(2分)上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。
(2分)(共4分)习题37:连续精馏流程中主要由哪些设备所组成?还有哪些辅助设备?答:主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。
(2分)辅助设备有:原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。
(2分)(共4分)习题38:简述恒摩尔流假定。
在精馏计算中有何意义?答:恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内,本段内各板上升蒸气摩尔流量相等,下降液体摩尔流量相等,但两段之间不一定相等。
(3分)意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的,这样可简化精馏计算。
(2分)习题39:写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q值。
答:原料的五种热状况为:(1)冷液进料,q>1。
(1分)(2)饱和液体进料,又称泡点进料,q=1。
(1分)(3)气、液混合物进料,q=0~1。
(1分)(4)饱和蒸气进料,又称露点进料,q=0。
(1分)(5)过热蒸气进料,q<0。
(1分)(共5分)习题40:何谓适宜回流比?在精馏设计计算中怎样确定?其范围如何?答:精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比,称为适宜回流比。
(2分)在精馏设计计算中,一般不进行经济衡算,常采用经验值。
(1.5分)据生产数据统计,适宜回流比的范围可取为:R=(1.1~2)R min。
(1.5分)习题41:什么时全塔效率E T?在精馏设计中E T如何确定?答:全塔效率E T又称总塔板效率,是指一定分离任务下,所需理论塔板数N T和实际板数N P的比值,即ET=PTNN×100%。
(3分)在精馏设计中,由于影响E T的因素非常复杂,故一般用经验或半经验公式估算,也可采用生产实际或经验数据。
(2分)(共5分)习题42:简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP?答:假想在填料塔内,将填料层分为若干个高度单元,每个单元的作用相当于一层理论板,此单元填料高度称为理论板当量高度,又称为等板高度,以HETP表示。
(3分)习题43:通常对特定的精馏塔和物系,影响精馏操作的因素有哪些?答:影响因素有:(1)塔内操作压强(2)进、出塔的物料流量(3)回流比(4)进料组成和热状况(5)再沸器和冷凝器的传热性能和条件(6)设备散热情况(每个影响因素给0.5分,6个共3分)习题45:简述什么叫恒沸精馏?答:在混和液(恒沸液)中加入第三组分(称为夹带剂),该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液,且其沸点更低,使组分间相对挥发度增大而得以分离,这种精馏方法称为恒沸精馏。
(3分)习题46:什么叫萃取精馏?答:萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。
不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高,且不与组分形成恒沸液。
(3分)习题47:在乙醇和水的混和液中,乙醇的质量为15kg,水为25kg。
求乙醇和水分别在混和液中的质量分数、摩尔分数和该混和液的平均摩尔质量。
习题48:若苯-甲苯混和液在45℃时沸腾,外界压力味20.3kpa。
已知在45℃时,纯苯的饱和蒸气压kpap7.22苯,纯甲苯的饱和蒸气压kpap6.7甲苯。
求其气液相的平衡组成。
习题49:苯-甲苯理想溶液在总压为101.3kpa下,饱和蒸气压和温度的关系如下:在85℃时,kpap9.116苯,kpap46甲苯;在105℃时,kpap2.204苯,kpap86甲苯。
求:(1)在85℃和105℃时该溶液的相对挥发度及平均相对挥发度;(2)在此总压下,若85℃时,78.0苯x,用平均相对挥发度值求y苯。
习题50:在连续精馏塔中分离含苯50%(质量百分数,下同)的苯-甲苯混和液。
要求馏出液组成为98%,釜残液组成为1%(均为苯的组成)。
求:甲苯的回收率。
习题51:在一两组分连续精馏塔中,进入精馏段中某层理论板n 的气相组成y n +1为0.75,从该板流出的液相组成x n 为0.65(均为摩尔分数),塔内气液比V/L=2,物系的相对挥发度 为2.5,求:(1)从该板上升的蒸气组成y n ;(2)流入该板的液相组成x n -1;(3)回流比R 。
习题52:在连续精馏塔中分离某两组分混合物。
已知原料液流量为100kmol/h ,组成为0.5(易挥发组分摩尔分数,下同),饱和蒸气进料;馏出液组成为0.98,回流比R 为2.6,若要求易挥发组分回收率为96%,求:(1)馏出液的摩尔流量D ;(2)提馏段操作线方程。
习题53:某连续操作精馏塔,分离苯-甲苯混和液,原料中含苯45%,馏出液中含苯95%,残液中含甲苯95%(以上均为摩尔分数)。
塔顶全凝器每小时全凝28000kg 蒸汽,液体在泡点下回流。