精馏练习题
- 格式:docx
- 大小:22.44 KB
- 文档页数:4
精馏习题一填空与选择1. 直接水蒸汽加热的精馏塔适用于__________的情况。
与_______回流相对应的理论塔板数最少。
在塔顶为全凝器的连续精馏塔中,完成一定分离任务需N块理论板。
如按下图设计,在相同操作条件下,完成相同的分离任务,则所需理论板数为______。
答:难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低;全;N-12. 水蒸汽蒸馏的先决条件是料液与水____________。
这样可以__________体系的沸点。
在回流比不变的情况下,为了提高塔顶产品浓度,可以__________回流液温度。
向连续精馏塔加料可能有___种不同的热状况。
当进料为气液混合物且气液摩尔比为2比3时,则进料热状况参数q值为____。
答:不互溶;降低;降低;五种;q=3/5=0.6 。
3. 设计二元理想溶液精馏塔时,若F,XF ,XD ,XW 不变,则随原料中液相分率的增加其最小回流比________。
在相同回流比下,总理论板数____;精馏段理论板数____;塔顶冷凝器热负荷______;塔釜热负荷_____。
答:下降;下降;下降;不变;上升。
4. ①理想溶液的特点是同分子之间的作用力____异分子之间的作用力,形成的溶液___容积效应和热效应。
②精馏塔设计时,当回流比加大时,所需要的理论板数_______,同时蒸馏釜中所需要的加热蒸汽消耗量____,塔顶冷凝器中冷却剂消耗量____,所需塔径______。
答:①等于,无;②减少,增加,增加,增大。
5. 简单蒸馏的主要特点是①__________;②___________。
简单蒸馏操作时易挥发组分的物料衡算式是_________________。
答:①不稳定操作;②R=0;wx=(w-dw)(x-dx)+ydw6. 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一_______________; 原因之二_________________。
精馏设计中,回流比越___,所需理论板数越少,操作能耗____。
练 习 一1、精馏过程是利用 ________ 和 ________ 的原理进行完成的。
多次部分气化;多次部分冷凝 2、简单蒸馏的主要特征是________和______。
不稳定操作或过程不连续;无回流 3、若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度______; ②所得残液浓度______; ③馏出物总量______。
①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度; ②两种情况的残液浓度相同;③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。
4、精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
混合液中各组分的挥发度的差异;自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流5、若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1,液相泡点温度为t2; 塔底某理论板上气相露点温度为t3,液相露点温度为t4。
请将4个温度间关系用 > 、= 、< 符号顺序排列如下_____。
4321t t t t =<= 6、当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度________,塔顶温度________ ,塔釜温度________。
减小;增加;增加7、气化率相同时,平衡蒸馏的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。
( )答案:√练 习 二1、用图解法求理论塔板时,在 α、F x 、D x 、w x 、q 、R 、F 及操作压力p 等参数中, ________ 与解无关。
进料流率2、当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度 ________ ,塔顶温度 ________,塔釜温度 ________ 。
减小;增加;增加3、 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:0.44、连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越 ________ ,若进料气液比为1:4(摩尔)时,则进料热状况参数q 为 ________ 。
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()。
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。
精馏练习题一、填空题【1】精馏操作的依据是(混合液中各组分的挥发度的差异)。
实现精馏操作的必要条件是(塔顶液相回流)和(塔底上升气流)。
【2】气液两相呈平衡状态时,气液两相温度(相同),液相组成(低于)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(判断用蒸馏方法分离的难易程度),若α=1,则表示(不能用普通的蒸馏方法分离该混合液)。
【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,对第n 、n+1两层理论踏板(从塔顶往下计),若已知==+1,4.0n n y y 则()。
全回流适用于(精馏开工阶段)或(实验研究场合)。
【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()。
【6】在精馏塔设计中,若P Fx f 进料温度保持不变,若增加回流比R ,则p x (增大)w x (减小),V L (增大)。
【7】操作中的精馏塔,若进料温度FV x f 不变,若釜液量W 增加,则p x (增加),w x (增大)VL (增加)。
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(C )。
A.AB >1B. AB <1C. AB =1D. AB >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(C )。
>1 <0 =1 <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(C )。
+1>y n >y n-1 B. y n+1=y n =-1 C +1<y n <y n-1 D.不确定(4)精馏塔中自上而下(C ).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 )。
h h h h(6)连续精馏中,精馏段操作线随( A )而变。
精馏习题一、填空题1、精馏操作中精馏塔的温度从上到下逐渐,塔内易挥发组分的浓度从下到上逐渐。
(增大或减小或不变)。
2、双组分连续精馏塔内第n块理论塔板,当回流比R为定值时,y n+1=x n;当R为无穷大时,y n+1=x n。
(写出精馏段操作线方程)3、已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比R= ,塔顶产品组成xD =。
若塔顶产品流量为100 kmol/h,则馏出液组成xD=,塔顶上升蒸气流量V=。
4、当分离要求和操作条件一定时,双组分连续精馏塔所需理论板数随两组分相对挥发度α增加而。
5、精馏段操作线方程是,提馏段操作线方程是,进料线方程是。
6、两组分理想溶液的气液平衡关系遵循定律,气液平衡方程是。
7、精馏中,进料为气液混合物进料,气相的摩尔分率为1/3,则进料热状态参数q= 。
8、进料板将精馏塔分为和两段。
9、精馏过程中典型的异常现象有、、、。
二、单项选择题1、精馏操作的进料方程为y=-3x+1.64,则该进料为()。
A、进料组成为0.41的冷液进料B、进料组成为0.53,且气相量小于液相量的气液混合进料C、进料组成为0.53,且液相量小于气相量的气液混合进料D、上述说法都不正确2、当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近。
为达到给定的分离要求,所需的理论板数()。
A、逐渐减少B、逐渐增多C、不变D、无法判断3、某精馏塔有来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h,组成为0.4(摩尔分率,下同),馏出液组成为0.95,釜残液为0.04,回流比2.5,则精馏段上升的蒸气量为________kmol/h。
A、39.6B、60.4C、138.6D、994、二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起(的变化A、平衡线B、操作线与q线C、平衡线与操作线D、平衡线与q线5、在精馏塔中,精馏段气液相摩尔流量分别用V和L表示,提馏段的摩尔流量分别用V’和L’表示,q表示进料热状态参数,以下正确的是()。
精馏复习题(附答案)一、填空题:1. 精馏塔设备主要有_______、______、_______、________、_______。
***答案*** 筛板塔 泡罩塔 浮阀塔 填料塔 舌形板板式塔2. 在1个大气压.84℃时, 苯的饱和蒸气压P=113.6(kpa),甲苯的饱和蒸气压p=44.38(kpa),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发α=____.***答案*** 0.823 0.923 2.563. 在精馏操作中,回流比增大,精馏段操作线与平衡线之间的距离________,需理论板_________。
***答案*** 越远, 越少4. 精馏的基本原理是________而且同时应用___________,使混合液得到较彻底的分离的过程。
***答案*** 多次 部分冷凝和部分汽化5. 精馏塔不正常的操作有:_________________________________________________。
***答案***液泛、严重漏液、严重液沫夹带6. 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<07. 已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比R=_______,塔顶产品组成x=_____。
***答案*** 3, 0.968. 试比较某精馏塔中第n,n+1层理论板上参数的大小(理论板的序数由塔顶向下数起),即:1+n y ___n y ,n t ___1+n t ,n y ___n x (>,=,<)***答案*** <, <, >9. 精馏操作的依据是_________________ 。
化工原理--精馏习题及答案一.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。
BA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()。
BA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100kmol/h,某F=0.6,要求塔顶某D不小于0.9,则塔顶最大产量为()。
(则W=0)BA60kmol/h;B66.7kmol/h;C90kmol/h;D100kmol/h。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为某D、某w。
如进料分别为某F1、某F2时,其相应的最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。
当某F1某F2时,则()。
AA.Rmin1Rmin2;B.Rmin1Rmin2;C.Rmin1Rmin2;D.Rmin的大小无法确定12.精馏的操作线为直线,主要是因为()。
DA.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。
液相组成某A0.5时相应的泡点为t1,气相组成yA0.3时相应的露点为t2,则()D化工原理天津大学第二版A.t1t2;B.t1t2;C.t1t2;D.无法判断14.某二元混合物,其中A为易挥发组分。
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。
化工原理精馏练习题一、问题描述在一个精馏塔中,对乙酸和甲醇进行分馏。
原料含有10%的乙酸和90%的甲醇。
要求设计一个塔,使得在出口处乙酸的含量为90%以上。
二、基本原理精馏是一种通过分离液体混合物中各种组分的技术。
通常使用精馏塔来实现这一过程。
精馏塔可以分为两个部分:初级分馏区和精馏区。
初级分馏区将液体混合物分为两个相,其中一个相富集乙酸,另一个相则富集甲醇。
精馏区进一步加热液体混合物,产生的蒸汽经过冷凝器后得到两个部分:富含乙酸的液体和富含甲醇的液体。
通过不断回流和再沸腾,可以实现将乙酸含量提高到所需的目标。
三、塔的设计1. 确定精馏塔的高度:- 初级分馏区的高度:根据乙酸和甲醇的相对挥发度,在塔底部设定一个管理区,用于分离液相。
在此区域温度和压力较低,适合乙酸富集。
根据经验法则,初级分馏区的高度应该是整个塔高度的1/3至1/2。
- 精馏区的高度:根据所需乙酸的含量和其他操作参数来确定此区域的高度。
通常,较高的塔设计可以提供更高的分离效果。
2. 确定进料位置:- 进料位置应该位于初级分馏区与精馏区之间的合适位置,以实现较好的分离效果。
通常情况下,进料点应该位于塔的上部,以允许较高的沸点组分从上部释放,从而改善塔的效率。
3. 选择合适的回流比:- 回流比是进入塔中再沸腾的液体与从塔顶冷凝回流的液体的质量比。
适当的回流比对提高分离效果非常重要。
较高的回流比可以提供更高的塔效率,但会增加能耗。
- 在本例中,根据乙酸和甲醇的性质和要求,选择合适的回流比是至关重要的。
四、其他操作参数除了塔的设计之外,还有一些其他操作参数需要考虑:1. 温度和压力:温度和压力的选择取决于乙酸和甲醇的性质。
通常情况下,高温和低压有利于乙酸的分离。
2. 冷凝器的设计:冷凝器用于冷却塔顶的蒸汽,并将其转变为液体。
这样,可以通过回流将纯度较高的乙酸送回塔底。
冷凝器的设计要应对不同的工艺要求和流量。
3. 分离回流液的处理:分离回流液中可能含有乙酸和甲醇。
《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. 在汽-液相平衡的t-x-y 图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为_______ ,液相线以下的区域称为 _________ ,汽.液相线之间的区域为____________ .(*** 答案*** 汽相区液相区汽液共存区)3. 在y-x 图中,以A 组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A 组分比B 组分的挥发度______ •平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____ .(***答案***高低)4. 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)5. 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 a =2.44,当xf=0.93时,达到此分离要求的最小回流比Rmin=_____ . (*** 答案*** 1.66)6. 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)7. 分离某些a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)8. 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_______________ 。
精馏的练习题精馏是化学分离技术中常用的方法,用于提纯混合物。
下面将介绍并解答一些与精馏相关的练习题,以帮助读者更好地理解和应用精馏技术。
练习题一:酒精和水的精馏分离问题描述:一瓶酒精与水的混合物,含有70%酒精和30%水,如何通过精馏将酒精和水分离?解答:酒精和水的沸点不同,可以利用这一特性进行分离。
首先,在实验室中准备精馏设备,包括加热源、冷却管和收集瓶。
将混合物倒入一个容器中,并将容器连接到精馏设备上。
接下来,加热混合物,酒精会先蒸发出来,经过冷凝管冷却成液体,并滴入收集瓶中。
待酒精完全蒸发后,剩下的液体主要是水。
通过控制加热源的温度,可以精确控制分离过程,使得酒精和水分离得更加彻底。
练习题二:多级精馏的应用问题描述:若需要纯度高达99%的乙醇,应如何使用多级精馏进行分离?解答:多级精馏是提高分离效率和纯度的常用方法。
乙醇和水的沸点相近,单级精馏很难达到99%的纯度,因此需要采用多级精馏。
首先,准备多级精馏设备,每个级别有冷却管和收集瓶。
将混合物加热至开始蒸发,并使其蒸汽通过冷却管冷却成液体。
在第一级,较富含乙醇的液体会凝结,流入收集瓶中,较富含水的液体则继续向下流动。
将第一级收集瓶中的液体作为进料,再次进行精馏,相同的分离过程重复进行。
不断重复这个过程,每个级别的分离效率都会逐渐提高,最终得到所需纯度为99%的乙醇。
练习题三:气液两相的平衡问题描述:在精馏过程中,为何需要冷却管?解答:冷却管是精馏设备中的重要组成部分,其作用是将蒸汽冷却成液体。
在精馏过程中,液体会被加热烧开,生成蒸汽。
通过冷却管,蒸汽可以被迫冷却,使其转变回液体状态。
这是因为在冷却管中,外界的冷却介质会吸收蒸汽的热量,使其迅速冷却。
冷却管的作用是实现气液两相的平衡,使得蒸汽能够重新转变为液体。
这样,在精馏过程中,液体和蒸汽可以不断地在不同的部分之间转移,最终达到有效分离混合物的目的。
结语:精馏是化学分离技术中的重要方法,可以应用于各个领域。
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 ______________ 。
7、 对于一投产的精馏塔 ,保持D/F,进料状态 q 不变,若增大回流比 R ,则塔顶流岀液组成X D ________ ,塔釜流岀液组成x ____________ .x D 的最大值是在 _________________________ 条件下求岀的,与塔的分离能力无关,受 _____________________ 的约 束。
8 “精馏操作的依据是混合液各组分间的沸点差异”一语错在何处?正确地表示应为: ( )。
答:依据是混合物各组分的挥发性差异,以上说法只使用于理想物系.。
9、理想溶液的特点是同分子之间的作用力与异分子之间的作用力 (答:相同 无10、已知甲醇(A )—水(E )混合液在7 5 。
0C 时的纯分蒸汽压数据和y — x 数据为:p A ^149 .6 瓦 p a ,p B ^38 ・5Kp a ;x^ 0.4,y = 0.7 2 9,则相对挥发度 a =( )o (浙大97) 答:4.0311、塔顶上升蒸汽量中含有 A , B , C 三个组分,其中 A 组分含量为30% (摩尔)。
将蒸汽全部冷凝,冷凝液分上下两层,上 层供回流,下层作产品,如图所示。
两层组成如下:上层:A : 45% B : 10% C: 45%。
下层:A : 3% B : 90% C: 7% 贝U : (1)回流比R=( )(2 )塔顶上升蒸汽中B 含量=()答:(1) 1.8( 2) 38.5%12、某二元混合液中含易挥发组分, X A =0.5(摩尔分率),经平衡蒸馏(闪蒸)后得到汽量:液量=1: 1,相对挥发度为2,则闪蒸后气相中易挥发组成为(),液相中难挥发组成为( )精馏),形成的溶液( )容积效应和热效应。
Y A /X A y/X B0.729 0.60.4 0.271答: x=0.59 , y=0.5913、 (1)简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是( )(2)某双组分混合液分别用简单蒸馏与平衡蒸馏两种方法分离,若料液的组成、进料量、操作压力和最终釜液温度都相 同,则釜液浓度X ⑷简 ()X W 平,馏出液平均浓度X 。
简 ()XD 平, 馏出液总量W DW ( )W D 平.(<,=,>).答: ( 1 )馏出液组成是否随时间变化,有无回流。
( 2) = > <14、 简单蒸馏的主要特点是:列出简单蒸馏操作时易挥发组分的物料衡算式: (清华9 6)答:略15、 精馏塔设计中 , 回流比越 ( ), 所需理论板数越少 , 操作能耗越 ( ) 。
但随着回流比的增大, 操作费和设备费的总和将( )。
答:大 多 存在一最小值16、 精馏塔设计时,若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持 F, x f , D/F,q, R, x D 不变,则提馏段操作线斜率(),理论板数(),釜残液量(),釜残液组成()答:不变 增多 增大 减小1、在设计连续操作精馏塔时,如保持 x f , D/F, R, xD一定,进料热状况和选用的操作气速也一定,则增大进料量将使塔径(),而所需的理论板数()。
答:增大 一定17、 在设计连续操作精馏塔时, 欲保持馏出液组成X D 和易挥发组分的回收率 n D 不变,试定性判断分别改变下列操作参数 (其它参数不变)时所需的理论板数将如何变化:( 1 )加大回流比 R , N T ( ) ))正常工作) , N T ()( 2)提高操作压强 ( 3)提高加料温度 ( 4)增加生产能力P , N T ( tf, N T( 30%(仍答:减小 增大增大 不变18、 连续精馏操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出液量 D 和进料状况(F, X f ,q )不变时,则L/V ( ), L ‘/V '(), x D (), x w () .答:减小 增大 下降 上升(加热量减小,回流比减小,则L/V 减小,L ' /V '增大,x D 减小,x w 上升)19、 精馏操作时,若F , X f, q ,加料板位置,D , R 不变,而使操作压力减小,则 x D , ( ), X w ( )。
答:增大 减小20、 操作中的精馏塔,保持 F, x f ,q, D 不变,若采用的回流比 R<R min ,则有 : x D ( ),xw( ).'答:下降 上升21、 精馏塔操作时,若提馏段上升蒸汽量 V’增加,而回流量和进料状态(F, X f , q )仍保持不变,则R( ) , x D ( ),x W (), L ' /V ' ()。
答:减小,下降,下降,减小(V '增大,V 将增大,由V=L+D 得R 减小,D/F 则增大,X D 下降,L '不变,则L ' /V '减小)22、操作中的精馏塔,若进料组成X f 上升至X f ',在同一回流比R 下,馏出液组成X D 和釜液组成X w 将如何变化?欲保持 X w 不变,可采用何种措施? (华化 95)答: 进料组成上升时 , 提馏段操作线将向对角线方向靠近 ,完成同样分离任务需板数应减小 ,X D 将增大 ,X w 变化趋势取决于 X f 及X D 的变化大小及D/F 是否变化。
23、精馏操作时,若加料位置从原来的最佳加料板下移两块,其它条件不变,则 答 增大 上升X D ( )X w ()。
(浙大97)24、操作中的精馏塔,若保持 F, x f ,q, V '不变,减小D ,则有X D (),塔顶易挥发组分回收率()。
答:增大 下降25、操作中的精馏塔, 若 F ,X f,q ,R '不变,增加塔釜排液量 W 则x D ), L/V (), L ' /V ' ( ),X w ( )。
答:增大,不变,增大,增大(因为 W/F 增大,D/F 减小,x D 上升,L/V不变 , L '/V '增大 ,X w 增大)26、 在精馏操作中,若进料组成,馏出液组成与釜液组成均不变,在气液混合进料中,液相分率( q )增加,则最小回流比R min ()。
(天大 97)答:减小(对平衡线正常者)27、 对于二元物系正常的平衡曲线,当馏出液组成为0。
9,进料组成为0。
4 (均为摩尔分率),相对挥发度a =2时,若饱和液体进料最小回流比 Rmin=( ),饱和蒸汽进料 Rmin= ( )。
(天大 95)答: 1.9 3.328、 某连续精馏塔,若精馏段操作线方程的截距为零,则回流比等于(),操作线斜率等于( )(清华97)答:无穷大 1)场合,萃取精馏适用于( ),水蒸汽蒸馏适用于 分离沸点较高的不含水有机溶液,加入水蒸汽降低沸点。
31、水蒸汽直接加热的精馏塔适用于()情况,水蒸汽蒸馏适用于()情况。
(清华 95) 答:分离水为难挥发组分的溶液 分离沸点较高的不含水有机溶液二、 选择题1 •已知蒸馏塔顶第一层理论板上的液相泡点温度为 「,与之平衡的气相露点温度为t 2,而该塔低某理论板上的液相泡点温度为t 3,与之平衡的气相露点温度为t 4,则这四个温度的大小顺序是()A t 1>t 2>t 3>t 4B t 1 <t 2<t 3<t 4C t 1=t 2>t 3=t 4D t 1=t 2<t 3=t 4答 :D2•某二元混合物,A 为易挥发组分,恒压下液相组成 X A = 0.62,相应的泡点温度为t i ;与之平衡的气相组成 y A = 0.71,相应的露点温度为t 2.两组分的相对挥发度为 a ,则有( ).(石油9 7)A t 1<t 2,a =1.5B t 1>t 2,=1.145 C t1<t 2,a =1.145 D t 1=t 2,a =1.5答 :D29、 答:芬斯克方程应用条件是:若 X w =0.01 ,当D=0.99 时得 N ' min ,则 N ' min /N min =(1.35 X D =0.9 时得 Nmin30、在两组分混合物分离时,间歇精馏适用于( ()场合。
(石油 97)答:小批量生产;分离相对挥发度较小的物系;3 •精馏过程中的操作线为直线,主要基于()(浙大98)A 塔顶泡点回流B 恒摩尔流假定C 理想物系D 理论板假定答:B4.精馏塔设计时,若F, X f , X D , X W V (塔釜上升蒸汽量) 均为定值,将进料状况从q =1改为q> 1,则理论板数( ),塔顶冷凝器热负荷( ),塔釜再沸器热负荷() A 减少 B 不变C 增加D 不确定(浙大 96)答:C ; A ; B 。