化工原理精馏习题
- 格式:ppt
- 大小:301.50 KB
- 文档页数:11


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(,,FFxq),要求塔顶Dx,轻组分回收率。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TN ,塔顶产品量D ,塔釜Wx ,塔顶冷凝量CQ ,塔釜加热量RQ ,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,,,FDWFxxx,进料热状态0.5q时,所需塔板数为TN。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RQ ,塔顶冷凝量CQ ,所需塔板数TN 。
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CQ ,所需塔板数TN 。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RQ ,塔顶冷凝量CQ ,所需塔板数TN 。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、Dx、q、R
不变,则W , Wx , LV , TN (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1TN,采用分凝器,所需理论板2TN,则1TN 2TN(<,=,>)****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
第一章 蒸馏
1、 熟悉气液平衡方程、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程和q线方程的表达形式并能进行计算;
2、 能根据物料进料状况列出q线方程并用于计算,从而根据q线方程、进料组成还有气液平衡方程计算出点(xq,yq),再进一步计算出最小回流比Rmin;例如饱和液相进料(泡点进料)时,q线方程式x=xF,即xq=xF;而饱和蒸汽进料时,q线方程式y=xF,即yq=xF。
3、 掌握通过质量分数换算成摩尔分数以及摩尔流量的方法,要特别注意摩尔流量计算时应该用每一个组分的流量乘以它们的摩尔分数而不是质量分数。
习题1:书上P71页课后习题第5题;
分析:本题的考察重点是质量分数与摩尔分数之间的转换,这个转换大家一定要注意,很多同学在此常会出错。在此我们采用直接将原料组成和原料流量都转换成摩尔量来进行计算,首先还是先列出所有题目给出的已知量,为了便于区分,建议大家以后再表示质量分数的时候可以使用w来表示,而表示摩尔分数时使用x来表示:
① 根据题目已知:wF=0.3,F=4000kg/h,ww=0.05,另外还可以知道二硫化碳的分子量Mcs2=76,四氯化碳的分子量Mccl4=154
根据这些条件可以先将进料和塔底组成转换成摩尔组成
② 同理可以求出塔底组成
③ 对于原料液的质量流量转换为摩尔流量有两种方法,第一种是分别用二硫化碳和四氯化碳各自的质量流量除以各自的分子量然后求和,即
第二种是用总质量流量除以混合物平均分子量,而这种方法也是同学们最容易出错的地方,因为这里平均分子量应该是用二硫化碳和四氯化碳各自的摩尔分数乘以各自的分子量后求和,而不是用质量分数乘以各自的分子量求和,这样是很多同学计算有误的原因,因此正确的求法是
④ 上面弄正确后,下面的步骤就比较简单,利用物料衡算以及回收率就可以求出来,方程组如下:
上述方程组里面所有的组成都已经转变为摩尔组成,所有的流量也都变为摩尔流量了,这样计算就不会再有问题了。
第五章 蒸 馏
一、名词解释:
1、蒸馏:
利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。
2、拉乌尔定律:
当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。
3、挥发度:
组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。
4、相对挥发度:
混合液中两组分挥发度之比。
5、精馏:
是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。
6、理论板:
气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。
7、采出率:
产品流量与原料液流量之比。
8、操作关系:
在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。
9、回流比:
精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。
10、最小回流比:
两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。
11、全塔效率:
在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。
12、单板效率:
是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。
二、填空题:
1、在精馏塔的任意一块理论板上,其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度的大小相比是_________。 相等
2、当塔板上____________________________________________________时,称该塔板为理论塔板。 离开的汽相与液相之间达到平衡时
3、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于
__________________________________________________的场合。
难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低
4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________。 降低,升高
5、间歇精馏操作中,若欲保持馏出液组成不变,必须不断______________,若保持回流比不变,则馏出液组成________________。 增加回流比,不断下降
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 。