化工原理下蒸馏章节例题
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5.蒸馏一、单选题1.蒸馏是分离( )混合物的单元操作。
BA 气体;B 液体;C 固体;D 刚体。
2.蒸馏是利用各组分的()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。
3.在二元混合液中,()的组分称为易挥发组分。
AA 沸点低;B 沸点高;C 沸点恒定;D 沸点变化。
4.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。
5.在二元混合液中,()的组分称为难挥发组分。
BA 沸点低;B 沸点高;C 沸点恒定;D 沸点变化。
6.在二元混合液中,沸点高的组分称为( )组分。
DA 可挥发;B 不挥发;C 易挥发;D 难挥发。
7.()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。
8.液相回流是保证()过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
BA 吸收;B 精馏;C 传热;D 过滤。
9.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.10.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条件。
CA 部分冷凝;B 全部冷凝;C 部分气化;D 全部气化。
11.在再沸器中溶液部分气化而产生(),是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
DA 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
12.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。
13.()的作用是提供一定量的上升蒸气流. CA 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器。
14.()的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。
AA 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器.15.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。
化工原理蒸馏部分模拟试题及答案一、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精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小(增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小(增大、减小),所需塔径增大(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, 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最远 , 分离所需的总理论板数最少。
4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。
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 66.7 kmol/h 。
6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。
7负荷性能图有五条线,分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。
二、选择1 已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比为 C 。
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 D 。
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t1,与之相平衡的汽相组成y A=0.7,相应的露点为t2,则⎽⎽⎽A⎽⎽⎽A t1=t2B t1<t2C t1>t2D 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⎽⎽⎽B⎽⎽⎽。
化工原理《蒸馏》习题及答案1.单位换算(1) 乙醇-水恒沸物中乙醇的摩尔分数为0.894,其质量分数为多少? (2) 苯-甲苯混合液中,苯的质量分数为0.21,其摩尔分数为多少?大气中O 2含量为0.21, N 2含量为0.79(均为体积分率),试求在标准大气压下, O 2和N 2 的分压为多少? O 2和N 2 的质量分数为多少? 解:(1)质量分数 956.0106.018894.046894.046=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A A x M x M x M a(2)摩尔分数(苯分子量:78;甲苯分子量:92)239.09279.07821.07821.0=+=+=BBAAA AA M a M a M a x (3)79.0121.0=-==⋅=O N O O P P y P P767.0233.011233.079.02821.03221.032=-=-==⨯+⨯⨯=+=O N N N O O O O O a a x M x M x M a2.正庚烷和正辛烷在110℃时的饱和蒸气压分别为140kPa 和64.5kPa 。
试计算混合液由正庚烷0.4和正辛烷0.6(均为摩尔分数)组成时,在110℃下各组分的平衡分压、系统总压及平衡蒸气组成。
(此溶液为理想溶液) 解:409.0591.011591.07.9456kPa 7.947.3856kPa 7.386.05.64kPa 564.0140=-=-=====+=+==⨯=⋅==⨯=⋅=A B A A B A B O B B A O A A y y P P y P P P x P P x P P3.试计算压力为101.3kPa 时,苯-甲苯混合液在96℃时的气液平衡组成。
已知96℃时, p A o =160.52kPa ,p B o =65.66kPa 。
解:液相苯的分率:376.066.6552.16066.653.101=--=--=OBO A O B A P P P P x气相苯的分率:596.03.101376.052.160=⨯=⋅=P x P y A OAA4.在101.3 kPa 时正庚烷和正辛烷的平衡数据如下:试求:(1)在压力101.3 kPa 下,溶液中含正庚烷为0.35(摩尔分数)时的泡点及平衡蒸汽的瞬间组成?(2)在压力101.3 kPa 下被加热到117℃时溶液处于什么状态?各相的组成为多少? (3)溶液被加热到什么温度时全部气化为饱和蒸汽? 解:t-x-y 图0.00.20.40.60.81.095100105110115120125oC习题4附图由t -x -y 图可知(1)泡点为114℃,平衡蒸汽的组成为0.54(摩尔分数);(2)溶液处于汽液混合状态,液相组成为0.24(摩尔分数),气相组成为0.42(摩尔分数); (3)溶液加热到119℃时全部汽化为饱和蒸汽。
化工原理蒸馏试题蒸馏一.填空题1.蒸馏是分离____________的一种方法,蒸馏分离的依据是_______________________________。
2.气液两相呈平衡状态时,气液两相温度_______,但气相组成________液相组成。
3.气液两相组成相同时,则气相露点温度________液相泡点温度。
4.在精馏过程中,增大操作压强,则物系的相对挥发度________,塔顶温度_________,塔釜温度_______,对分离过程___________。
5.两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_______的挥发度对________的挥发度的比值,a=1表示_______。
6.所谓理论板是指该板的气液两相____________,且塔板上_________________。
7.某两组分物系,其相对挥发度α=3,对第n,n-1两层理论板,在全回流条件下,已知x n=0.3,则y n-1 =_________________。
8.某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.75+0.24,则该精馏塔的操作回流比是____________,馏出液组成为____________________。
9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是_____________和_________________。
10.在总压为103.3kPa温度为95℃下,苯与甲苯的饱和蒸汽分别为=155.7kPa =63.3 kPa,则平衡时苯的液相组成为=_________,气相组成为y=______________,相对挥发度为α=____________。
11.精馏塔有____________进料热状态,其中__________进料q值最大,进料温度____泡点。
12.在操作的精馏塔中,测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62,0.70,0.75,0.82.则=_________,=________,=_________,=_______.13.对于不同的进料热状态,,与的进料关系为(1)冷液进料,_________,___________(2)饱和液体进料,_________,__________(3)气液混合物进料,_________,___________(4)饱和蒸汽进料,_________,__________(5)过热蒸汽进料, _________,___________14.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_________,馏出液量等于____________,操作线方程为_______________。
单项选择题 (每题2分,共50题) 成绩查询第九章蒸馏1. 蒸馏是利用各组分______不同的特性实现分离的目的。
A: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。
A:可挥发B:不挥发C:难挥发D:易挥发3. 某真空操作精馏塔,因故真空度减小,而F,D,xf,q,加料位置,回流比R都不变。
则塔底残液xw______。
A:变小B:变大C:不变D:不确定4. 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,与之相平衡的汽相组成yA=0.7,相应的露点为t2,则:____。
A:t1=t2B:t1<t2C:t1>t2D:不能判断5. 某二元混合物,其中A为易挥发组分。
液相组成xA=0.4,相应的泡点为t1;汽相组成yA=0.4相应的露点为t2。
则:____A:t1=t2B:t1<t2C:t1>t2 D:不能判断6. 原料的数量和浓度相同,用简单蒸馏得汽相总组成为xD1,用平衡蒸馏得汽相总组成为xD2。
若两种蒸馏方法所得的汽相量相同,则:____A:xD1>xD2B:xD1=xD2C:xD1<xD2 D:不能判断7. 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的现象同时发生。
8. 精馏理论中,“理论板”概念提出的充分而必要的前提是_____。
A:塔板无泄漏B:板效率为100%C:离开塔板的气液达到平衡D:板上传持推动力最大9. 下列哪几条是指导精馏塔操作线方程的前提?甲:恒摩尔流;乙:平衡精馏;丙:板式塔;丁:过程稳定(定常)。
A:甲、乙B:甲、丁C:丙、丁D:乙、丙10. 已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比为_____。
化⼯原理习题第三部分蒸馏答案(1)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,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。
17、精馏设计中,当回流⽐增⼤时所需理论板数减⼩(增⼤、减⼩),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增⼤(增⼤、减⼩),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减⼩(增⼤、减⼩),所需塔径增⼤(增⼤、减⼩)。
18、分离任务要求⼀定,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最远,分离所需的总理论板数最少。
19、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。
第九章 蒸馏1.在密闭容器中将A 、B 两组分的理想溶液升温至82 ℃,在该温度下,两组分的饱和蒸气压分别为*A p = kPa 及*B p = kPa ,取样测得液面上方气相中组分A 的摩尔分数为。
试求平衡的液相组成及容器中液面上方总压。
解:本题可用露点及泡点方程求解。
()()()()95.085.416.10785.416.107总总*B*A 总*B 总*A A 总*AA =-=--==p p p p p p p p x p p y - 解得 76.99=总p kPa8808.085.416.10785.4176.99*B*A *B =--=--=p p p p x 总本题也可通过相对挥发度求解571.285.416.107*B *A ===p p α由气液平衡方程得()()8808.095.01571.295.095.01=-+=-+=y y y x α()()[]kPa 76.99kPa 8808.0185.418808.06.1071A *BA *A =-+⨯=-+x p x p p =总 2.试分别计算含苯(摩尔分数)的苯—甲苯混合液在总压100 kPa 和10 kPa 的相对挥发度和平衡的气相组成。
苯(A )和甲苯(B )的饱和蒸气压和温度的关系为24.22035.1206032.6lg *A +-=t p58.21994.1343078.6lg *B +-=t p 式中p ﹡的单位为kPa ,t 的单位为℃。
苯—甲苯混合液可视为理想溶液。
(作为试差起点,100 kPa 和10 kPa对应的泡点分别取94.6 ℃和31.5 ℃)解:本题需试差计算 (1)总压p 总=100 kPa 初设泡点为94.6℃,则191.224.2206.9435.1206032.6lg *A =+-=p 得 37.155*A =p kPa同理 80.158.2196.9494.1343078.6lg *B =+-=p 15.63*B =p kPa4.03996.015.6337.15515.63100A ≈=--=x或 ()kPa04.100kPa 15.636.037.1554.0=⨯+⨯=总p则 46.215.6337.155*B *A ===p p α 6212.04.046.114.046.2)1(1=⨯+⨯=-+=x x y αα(2)总压为p 总=10 kPa通过试差,泡点为31.5℃,*A p =,*B p =203.3313.502.17==α 681.04.0203.214.0203.3=⨯+⨯=y随压力降低,α增大,气相组成提高。
习题及答案1.蒸馏操作属于()A. 传热B. 传热加传质C. 传质2.回流比的定义是_________________________________。
3.某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32,则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.4.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xd =0.93时,达到此分离要求的最小回流比Rm=_______.5.工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的________倍。
6.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. 7.按蒸馏操作方法不同,蒸馏可分为________、________ 和________三大类。
8.某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204, 则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.9.某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为: y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度α=2.5,当xw=0.06时(摩尔分率),此时从塔底数起的第二块理论板数 (塔底可视为第一块理论板)下流液体的组成为___________.10.对一定组成的二元体系,精馏压力越大,则相对挥发度,塔操作温度,对分离。
11.精馏过程的回流比是指,最小回流比是指。
12.设计某二元理想溶液精馏塔时,如保持F,xf ,xd,xw不变,则随进料热状况参数的增加,其最小回流比________(增加、减小、不变)。
13.某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32, 且塔顶产品量为100kmol.h-1,则馏出液组成xd=_________,塔顶上升蒸气量V=_________. 14.精馏操作的依据是。
蒸馏练习下册第一章蒸馏概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔公式全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置〔完整手算过程〕进料热状况对汽液相流量的影响2.连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D和W,则精馏段液气比总是小于1,提馏段液气比总是大于1,这种说法是否正确?全回流时,该说法是否成立?为什么?正确;全回流时该说法不正确;因为,D=W=0,此时是液汽比的极限值,即4.简述有哪几种特殊精馏方法?它们的作用是什么?1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系,可通过参加第三组分作为挟带剂,形成新的恒沸体系,使原溶液易于别离。
对于相对挥发度很小的物系,可参加第三组分作为萃取剂,以显著改变原有组分的相对挥发度,使其易于别离。
5.恒沸精馏原理6.试画出板式塔负荷性能图,并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义,指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
〔5分〕1.漏液线〔气体流量下限线〕〔1分〕2.雾沫夹带线〔气体流量上限线〕〔1分〕3.液相流量下限线〔1分〕4.液相流量上限线〔1分〕5.液泛线〔1分〕最适宜的区域为五条线相交的区域。
7.进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系?四 计算题1、用一精馏塔别离苯-甲苯溶液〔α=2.5〕,进料为气液混合物,气相占50%〔摩尔分率,下同〕,进料混合物中苯占0.60,现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流,未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品,试求:塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍?〔2〕塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少?2、*连续精馏塔的操作线方程分别为:精馏段:263.0723.01+=+n n x y提馏段:0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体,试求上述条件下的回流比,以及馏出液、釜液和进料的组成。