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化工原理-蒸馏习题

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一、填空

1精馏过程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越 大 ，所需理论板越少，操作能耗

增加 ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现

先降后升 的变化过程。

2相对挥发度α=1，表示不能用 普通精馏分离 分离，但能用 萃取精馏或恒沸精馏分离 分离。

3精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 ，实现精馏操作的必要条件包括 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸气 。

4、精馏塔的塔底温度总是（ ）塔顶温度。

5、某连续精馏塔，若精馏段操作线截距为0，则精馏段操作线斜率为（ ），提馏段操作线斜率为（ ），回流比为（ ），馏出液量为（ ）。

6、简单蒸馏和间歇精馏的主要区别是（ ）。

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 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1

D 0.1:1

2 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气相；

B 气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气相，但其中易挥发组分较多；

D 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。

3精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 。

A 理论板假定 B 理想物系

C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设

三、计算

1用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h，易挥发组分xF=0.5，泡点进料，得塔顶产品xD=0.9，塔底釜液xW=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求：

(1) 塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；

(2) 第一块塔板下降的液体组成x1为多少；

(3) 写出提馏段操作线数值方程；

解：（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h）；

F=D+W=100 （1）

505.010005.09.0FFxWD （2）

上述两式联立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h

（2）第一块塔板下降的液体组成x1为多少；

因塔顶为全凝器，

111)1(1xxyxD

80.09.025.125.29.0)1(111yyx

（3）写出提馏段操作线数值方程；

17.13894.5261.2)1(DRVV

23.18510094.5261.1FRDqFLL

则

017.034.117.13805.006.4717.13823.1851mmWmmxxVWxxVLy

2一精馏塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h 。已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求：

（1） 塔顶、塔底产品组成；

（2） 全凝器中每小时冷凝蒸气量；

（3） 蒸馏釜中每小时产生蒸气量

解：（1）塔顶、塔底产品组成；

因 833.0)1(RR， R=5 又 15.0)1(RxD，

90.0Dx

由物料衡算 WDFWxDxFx

得 1.050/)9.0505.0100(Wx

（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量；

V=（R+1）D=300kmol/h

（3）蒸馏釜中每小时产生蒸气量；

q=0，V´=V - F=300 -100=200kmol/h

3在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，饱和蒸汽进料。已知进料量为150kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率），回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95。试求：

（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程。

解：（1）塔顶馏出液及塔釜采出液组成；

由 DFDxFx97.0 （a）

）WFxWxF1()1(95.0 （b）

F=D+W=150 （c）

604.0150FWDFxWxDx （d）

联立（a）、（b）、（c）和（d）求解得：

W=87.3kmol/h， D=62.7kmol/h

xW=0.0206， xD=0.928

（2）精馏段操作线方程；

1856.08.0111nDnnxRxxRRy

（3）提馏段操作线方程；

VWxxVLyWmm1

饱和蒸气进料，故 q=0 FDRV)1(， DRLL

则 011.0534.1)1()1(1mWmmxFDRWxxFDRRDy

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化工原理习题第三部分蒸馏答案

化工原理习题第三部分蒸馏答案

第三部分 蒸馏

一、填空题

1、 均相液体混合物 2、 5.07% 3、 挥发度 。4、 精馏段 和 提馏段 5、拉乌尔定律 6、泡点温度，简称泡点 7、露点温度，简称露点 8、饱和蒸气压

9、 难易程度 10、全回流 11、 最小回流比 12、进料热状况参数 13、

越少14、逐渐降低 15. 冷液, 最远 , 最少 16、部分冷凝 和 部分汽化

增加 17. 1333.3 18. 沸点, 易.19、 普通精馏分离 ， 萃取精馏或恒沸精馏分离20. 液相 ，提高 21. 单效蒸发 和 多效蒸发 22、 蒸馏 , 改变状态参数 23、挥发度v vA=pA/xA vB=pB/xB 24、相对挥发度 。：α=vA/vB=（pA/xA）/（pB/xB）=yAxB/yBxA25、平衡 , 大于 ； 相同 ， 大于 26、多次部分汽化和多次部分冷凝, 混合物中各组分挥发度的差异 ， 塔顶液相回流

和 塔底产生上升蒸汽 ,由上至下逐级降低 ；27、低于,塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低

；原因之二是：存在压降使塔底压力高于塔顶，塔底沸点较高。28、 理论板 29、 再沸器 ，冷凝器 30、R/R+1， xD/R+1。31、

进料量和进料热状况 32、（1）温度低于泡点的冷液体；（2）泡点下的饱和液体；（3）温度介于泡点和露点的气液混合物；（4）露点下的饱和蒸汽；（5）温度高于露点的过热蒸汽。33、最少为Nmin。34、减少 ，增加 ，增加，增加 ，增大 。

35、xD变大 。36、愈大 ，先减小后增大的过程 。37、 拉乌尔定律 。38、

逐渐降低 ， 逐渐升高 。39. 1 40. 变大 ， 减小 ， 不变 ， 增加 41、0.77（塔板从上往下数），0.35（塔板从下往上数）。42、 逐渐升高 ，

化工原理王志魁第五版习题解答：第六章 蒸馏

化工原理王志魁第五版习题解答：第六章 蒸馏

第六章蒸馏

相平衡

【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。试求：（1）温度80℃t、液相组成.05x

（摩尔分数）时的汽相平衡组成与总压；（2）试求总压为.10133kPa、液相组成.04x（摩尔分数）时的

汽液相平衡温度与汽相组成；（3）液相组成.06x、汽相组成.084y时的平衡温度与总压。组成均为摩

尔分数。

用Antoine方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.

lg.

.157499

719736

23886Ap

t

丙醇.

lg.137514

674414

193Bp

t



式中t为温度，℃。

解（1） 80℃t时，..1811，5093

ABpkPapkPa

B

ABpp

x

pp





总压



 ....18115093055093116

ABBpppxpkPa汽相组成..

.181105

0781

116Apx

y

p



（2）已知..10133，04，求、pkPaxxy

.10133pkPa时，甲醇沸点为64.7℃，丙醇沸点为97.2℃，所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃

之间。

假设75℃t计算.1511，41

ABpkPapkPa液相组成.

..

.1013341

054804

151141B

ABpp

x

pp







计算的x值大于已知的x值，故所假设的温度t偏小，重新假设大一点的t进行计算。将3次假设的t与

计算的x值列于下表，并在习题6-3附图1上绘成一条曲线，可知.04x时的平衡温度.795℃t。

习题6-3附表

计算次数第一次第二次第三次

假设/t℃758085

x

0.5480.3870.252

习题6-3附图1

.795℃t时，.1779

ApkPa汽相组成..

 .

.177904

=0702

10133Apx

y

p



（3）已知..06，084，求，xytp计算().(.)

 .

().(.)1084106

35

1061084A

化工原理复习必看 第6章_蒸馏习题

化工原理复习必看 第6章_蒸馏习题

1. 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 。

答案:均相液体混合物，挥发性差异， 造成气液两相系统 （每空1分，共3分）

2. 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。

答案: 相等，大于，杠杆规则（每空1分，共3分）

3. 当气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。

答案:大于 （每空1分）

4. 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。

答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离 远离（每空1分，共4分）

5. 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。而 是精馏与普通精馏的本质区别。

答案:多次部分气化， 多次部分冷凝， 回流（每空1分，共3分）

6. 精馏塔的作用是 。

答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。（2分）

7. 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 。

化工原理习题第三部分蒸馏答案 2

化工原理习题第三部分蒸馏答案 2

第三部分 蒸馏

一、填空题

1、蒸馏是用来分离 均相液体混合物 的单元操作。

2、含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为 5.07% 。

3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分 挥发度 的差异而达到分离的目的。

4、进料板将精馏塔分为 精馏段 和 提馏段 。

5、理想溶液的气液相平衡关系遵循 拉乌尔定律 。

6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下，加热到某一温度，液体出现第一个气泡，此温度称为该液体在指定总压下的 泡点温度，简称泡点 。

7、在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的 露点温度，简称露点 。

8、理想溶液中各组分的挥发度等于其 饱和蒸气压 。

9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的 难易程度 。

10、在精馏操作中，回流比的操作上限是 全回流 。

11、在精馏操作中，回流比的操作下限是 最小回流比 。

12、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为进料热状况参数 。

13、q值越大，达到分离要求所需的理论板数 越少 。

14、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为 逐渐降低 。

15、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中， 冷液 进料的q值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离 最远 ，分离所需的总理论板数 最少 。

16、精馏过程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗 增加