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精馏(含答案)

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1、什么是蒸馏操作？2、蒸馏和精馏有何区别？3、如何选定蒸馏操作压强？4、何谓挥发度与相对挥发度？5、何谓非理想溶液？它们的特点是什么？6、溶液的气液相平衡的条件是什么？7、什么是回流？精馏操作过程中回流有什么作用？ 8、什么是全回流操作？主要应用？ 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础？ 10、何谓理论板？理论塔板数是如何求取的？ 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器？ 12、什么位置为适宜的进料位置？为什么？13、q 值的物理意义是什么？不同进料状态下的q 值怎样？14、用图解法求理论塔板数时，为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 15、恒縻尔流假设的内容？16、为使恒摩尔流假设成立，精馏过程须满足什么条件？ 17、化工生产中，对精馏塔板有哪些要求？ 18、何谓液泛、夹带、漏液现象？19、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F x 下降，而F 、q 、R 、'V 仍不变，试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化？19、解： ()F q V V -+=1' 分析，因为'V 、q 、F 不变，则：V 不变；D RD D L V +=+= 分析 1+=R V D 因R 不变，V 不变，则D 不变；W D F += 分析F 不变，D 不变，则W 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变； W V L +='' 分析'V 不变，W 不变，则L ｝不变；因为R 不变，所以L/V 不变；因为'V 、W 不变，所以'L /'V 不变；而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变，由 F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。

从物料衡算的角度来分析，因为F 、D 、W 都不变，W D F Wx Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。

20、某分离二元混合物的精馏塔，因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。

若F 、F x 、q 、R 、'V 均同设计值，试分析L 、V 、'L 、D 、W 、及D x 、W x 的变化趋势？（同原设计值相比）20、解：()F q V V -+=1' 分析 'V 、q 、F 不变，则V 不变； ()D R V 1+= 分析R 不变，V 不变，则D 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变；qF L L +=' 分析L 不变，q 、F 不变，则'L 不变； W D F += 分析F 、D 不变，则W 不变；21、设计一精馏塔，其物料性质、进料量及组成、馏出液及釜液组成、回流比、冷却水温度、加热蒸汽压力均不变。

当进料状态由泡点进料改为饱和蒸汽进料时，塔板数是否相同？再沸器所需蒸汽量是否改变？22、有一正在操作的精馏塔分离某混合液。

若下列条件改变，问馏出液及釜液组成有何改变？假设其他条件不变，塔板效率不变。

（1） 回流比下降；（1） 原料中易挥发组分浓度上升； （2） 进料口上移。

解：（1）回流比下降，馏出液组成减小，釜液组成增大。

(2) x F 上升，馏出液组成增大，釜液组成增大。

（3）馏出液组成减小，釜液组成增加。

23、在精馏塔操作中，若F、V维持不变，而x F由于某种原因降低，问可用哪些措施使x D 维持不变？并比较这些方法的优缺点。

解：可以采用以下措施。

（1）增大回流比R，但会减少塔顶产品产量（2）降低进料管位置，缺点是釜液组成增大，使塔底产品纯度下降（3）减少进料的焓（如有可能，即原来的料液通过预热的，降低其预热程度），即相当于增大提馏段回流比，但以减小塔顶产品产量为代价。

可根据允许付出的代价，选择其中一法，或同时用多于一法的组合。

附答案1、蒸馏是分离液体混合物的单元操作。

利用混合物中各组分间挥发度不同的性质，通过加入或取出热量的方法，使混合物形成气液两相，并让它们相互接触进行质量传递，致使易挥发组分在气相中增浓，难挥发组分在液相中增浓，实现混合物的分离，这种操作统称为蒸馏。

2、蒸馏是这种单元操作的总称，精馏是其中一类，具体地说蒸馏按其操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊蒸馏等。

简单蒸馏和平衡蒸馏适用于易分离物系或分离要求不高的场合；精馏适用于难分离物系或对分离要求较高的场合；特殊精馏适用于普通精馏难以分离或无法分离的物系。

工业生产中以精馏的应用最为广泛。

蒸馏和精馏的根本区别是精馏具有回流，因此精馏称为具有回流的蒸馏。

3、操作压强对物系的相平衡及蒸馏操作经济性等都有影响，压强是由经济衡算或比较来加以确定的。

简而言之，蒸馏按其操作压强可分为常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏。

工业生产中多采用常压蒸馏。

对在常压下物系的沸点较高，或在高温下易发生分解、聚合等现象的物系（即热敏性物系），常采用减压蒸馏。

对常压下物系的沸点在室温以下的混合物或为气态混合物，则采用加压蒸馏。

4、气相中某一组分的蒸汽压和它在与气相平衡的液相中的摩尔分率之比称为该组分的挥发度。

两个组分之间的挥发度之比称为相对挥发度。

5、溶液中不同组分分子之间的吸引力和纯组分分子间的吸引力不相等的溶液称为非理想溶液。

其特点是都不服从拉乌尔定律，大多数都具有共沸点。

6、气液两相处于同一系统压强下，且温度相等；溶液中任一组分从液相逸出到气相分子的数量相等。

7、在精馏操作中，将一部分塔顶馏出液返回塔内的过程称之为回流。

在精馏操作中，回流的第一个作用是为第一块塔板提供轻组分和下降液体，维持塔板上气液平衡，保持部分汽化的液体维持一定水平，防止像简单蒸馏那样轻组分越蒸越少，不能连续进行。

回流的第二个作用就是实现部分冷凝的冷却剂，由于有塔顶回流和各层塔板下降的液体存在，才能使上升蒸汽实现部分冷凝。

8、精馏塔塔顶上升蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流至塔内，称为全回流。

全回流时回流比为无限大。

全回流操作主要应用在：精馏塔的开工阶段，开工时采用全回流操作，既可减少精馏塔的稳定时间，又可降低不合格产品的采出量；精馏塔的实验研究，如塔板效率的测定，塔性能的测定等。

9、从t-x-y图上进行分析，将蒸汽进行多次的部分冷凝操作，可得到几乎纯的易挥发组分，同样，将液体进行多次的汽化操作，可得到几乎纯的难挥发组分，考虑到能量的综合利用，将汽化和冷凝操作组合在一起，即同时进行多次的部分汽化和部分冷凝操作，可将混合物分离成几乎纯态组分。

10、理论板：离开这一块的气液相组成满足平衡关系的块。

求法：逐板法、图解法、简捷法。

11、精馏过程是一个传质、传热同时进行的过程，蒸馏釜或再沸器则是为传热提供热源，为传质提供上升蒸汽，并逐个通过每层塔板进行气液相接触，以完成部分汽化和部分冷凝，保证精馏操作的正常进行。

没有蒸馏釜或再沸器，蒸馏操作将无法进行。

12、跨过两操作线交点的梯级所对应的位置即为适宜的进料位置。

此时所需的理论塔板数为最少。

13、汽化千摩尔原料液所需的热量与原料液的千摩尔汽化潜热之比值。

饱和液体：g=1；饱和蒸汽: g=o；气液混合物：0＜g＜1；过冷液体：g＞1；过热蒸汽g ＜0。

14、在绘三角形梯级时，使用了一次平衡关系和一次操作线关系，而逐板法求理论塔板数时，每跨过一块塔板时，都使用了一次平衡关系和一次操作线关系，因此我们可以说每绘一个三角形梯级即代表了一块理论板。

15、恒縻尔汽化流：在塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的蒸汽的縻尔（千）流量皆相等，提馏段也是如此，但两段的蒸汽流量不一定相等。

恒縻尔溢流：在塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的縻尔（千）流量皆相等，提馏段也是如此，但两段的液体流量不一定相等。

16、精馏过程须满足以下条件：各组分的摩尔汽化潜热相等；汽液接触时，因温度不同而交换的显热可以忽略；塔设备保温良好，热损失可以忽略。

17、在化工生产中，要求精馏塔板板效率高，生产能力大，操作稳定、弹性大，塔板压降小，结构简单、制造维修方便，造价低。

18、塔内出现积液，直至整个塔内充满液体的现象称为液泛。

有溢流液泛和夹带液泛。

溢流液泛：塔内液体流量超过降液管的最大液体通过能力而产生的液泛。

夹带液泛：由于过量雾沫夹带引起的液泛。

夹带：有液沫夹带和泡沫夹带。

液沫夹带：液沫夹带是上升的气流，带着液滴在板间的空间上升，液滴来不及沉降分离，而随气体进入上一层塔板，这种现象叫液沫夹带。

泡沫夹带：是气泡随着板上液流进入降液管，由于停留时间不够，而随液体进入下一层塔板的现象叫泡沫夹带。

泄漏：液体不经正常的降液管通道流到下一层塔板的现象。

1．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。

2．根据某理想物系的平衡数据，试计算出相对挥发度并写出相平衡方程式。

解： （1）70.34==m α（2）xxy 7.217.3+=3、今有苯酚和对苯酚的混合液。

已知在390K ，总压101.3KPa 下，苯酚的饱和蒸汽压为11.58Kpa ，对苯酚的饱和蒸汽压为8.76Kpa ，试求苯酚的相对挥发度？解：苯酚的挥发度用A α，对苯酚的挥发度用B α相对挥发度为：B Aααα=而0AA A A A A A p x x p x p =⨯==α 同理：0B B p =α则32.176.858.1100====BA B A p p ααα 苯酚的相对挥发度为1.32。

4、在连续精馏塔中分离含苯50%（质量百分数，下同）的苯—甲苯混合液。

要求馏出液组成为98%，釜残液组成为1%。

试求苯的回收率？解：已知：78=苯M ，92=甲苯M进料组成：541.09250.017850.07850.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wF馏出液组成：983.09298.017898.07898.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wD釜残液组成：012.09201.017801.07801.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wW题中未给原料液流量，一般设原料液流量为hKmol 100由物料料衡算：W D F += W D F Wx Dx Fx +=得：W D +=100 012.0983.0541.0100⨯+⨯=⨯W D得：h Kmol D 48.54= ，hKmol W 52.45=回收率：%9999.0541.0100983.048.54==⨯⨯=⨯⨯=F D x F x D η答：苯的回收率为99%。

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精馏(含答案)

精馏(含答案)

1、什么是蒸馏操作2、蒸馏和精馏有何区别3、如何选定蒸馏操作压强4、何谓挥发度与相对挥发度5、何谓非理想溶液它们的特点是什么6、溶液的气液相平衡的条件是什么7、什么是回流精馏操作过程中回流有什么作用 8、什么是全回流操作主要应用 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础 10、何谓理论板理论塔板数是如何求取的 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器 12、什么位置为适宜的进料位置为什么13、q 值的物理意义是什么不同进料状态下的q 值怎样14、用图解法求理论塔板数时，为什么说一个三角形梯级代表一块理论块 15、恒縻尔流假设的内容16、为使恒摩尔流假设成立，精馏过程须满足什么条件 17、化工生产中，对精馏塔板有哪些要求 18、何谓液泛、夹带、漏液现象19、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F x 下降，而F 、q 、R 、'V 仍不变，试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化19、解： ()F q V V -+=1' 分析，因为'V 、q 、F 不变，则：V 不变；D RD D L V +=+= 分析 1+=R V D 因R 不变，V 不变，则D 不变；W D F += 分析F 不变，D 不变，则W 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变； W V L +='' 分析'V 不变，W 不变，则L ｝不变；因为R 不变，所以L/V 不变；因为'V 、W 不变，所以'L /'V 不变；而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变，由 F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。

从物料衡算的角度来分析，因为F 、D 、W 都不变，W D F Wx Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。

20、某分离二元混合物的精馏塔，因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。

单元测验五 精馏答案

单元测验五 精馏答案

化工原理单元测验（五）精馏班级 学号 姓名 得分 一、是非题1、 A 、B 两组分液体混合物，用蒸馏方法加以分离，是因为A 沸点低于B 沸点，所以造成挥发度差异。

（ 错 ）分析：精馏的原理是基于组分挥发度的差异，并不是沸点高低2、 恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用理想物系。

（ 错 ）恒摩尔流假定：两组分的气化潜热相同，不同液体的摩尔气化潜热接近，适用于理想和非理想物系3、 若过热蒸汽状态进料，q 线方程斜率 > 0 （ 对 ）0,01qq q <>-分析： 4、 设计时，保持F ，x D ，x W 一定，采用X f1<x f2两种料液时，则最小回流比R m2（对应x f2）必大于R m1。

（ 错 ）f x >m1m2分析：最小回流比随减小而增大，R R 看图说明x f1x f25、 图解法计算理论板时，理论板数与α无关。

（ 错 ）α分析：为相对挥发度，定相平衡线的形状，也决定理论板数的多少6、 设计时若F ，x f ，x D ，x W ，V -均一定，若将进料从q = 1变为冷液进料，则N T 减少。

（ 错 ）,,, /(1)D W f F x x x D W V L W L L V V V q F V R ⇒=+⇒⇒=+-⇒↓↓分析：一定，根据杠杆定理和不变不变不变，提馏段不变 ，。

如图所示x f1xDx W7、 若精馏段操作线方程为y = 0.75x + 0.3 ，这绝不可能。

（ 对 ）0.75310.3 1.2 1.0 1DD RR R x x R =⇒=+=⇒=>+分析：不可能8、 设计时，若R↑并不意味D↓，操作型中也可能有类似情况。

（ 对 ）R L LR D=∴分析：增大也可能是由于增大所致。

9、 操作中灵敏板t↑，意味x D ↓，减少V 可保持原x D 值。

（ 错 ）D D x x f 分析：灵敏板温度升高，意味塔内轻组分量减少，减小。

精馏习题及答案

精馏习题及答案

精馏习题概念题一、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α=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85℃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α=______，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_______________。

9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。

精馏知识试题库+答案

精馏知识试题库+答案

精馏知识试题库+答案1、溶液能否用一般精馏方法分离,主要取决于( )。

A、各组分溶解度的差异B、各组分相对挥发度的大小C、是否遵循拉乌尔定律D、以上答案都不对答案：B2、在精馏过程中,回流的作用是提供 ( )。

A、提供塔顶产品B、提供上升的蒸汽C、提供下降的液体D、提供塔底产品答案：C3、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。

A、由低到高B、由高到低C、都有可能D、不变答案：B4、回流比的计算公式是( )。

A、回流量比塔顶采出量B、回流量比进料量C、回流量比塔顶采出量加进料量D、回流量加进料量比全塔采出量答案：A5、操作中的精馏塔,F、q、xD、xW、v1不变,减小xF,则有 ( )。

A、D增大,R减小B、D不变,R增加C、D减小,R增加D、D减小,R不变答案：C6、精馏塔在操作时由于塔顶冷凝器冷却水用量不足而只能使蒸汽部分冷凝,则馏出液浓度。

( )A、下降B、下移7、下列不是产生淹塔的原因是( )。

A、下降液体量大B、回流量小C、上升蒸汽量大D、再沸器加热量大答案：B8、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。

A、塔顶气相B、塔底液相C、塔顶液相D、塔底气相答案：C9、适宜的回流比取决于( )。

A、生产能力和操作费用B、操作费用和设备折旧费C、生产能力D、塔板数答案：B10、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的条件。

A、部分冷凝B、全部冷凝C、部分气化D、全部气化答案：C11、连续精馏中,精馏段操作线随( )而变。

A、回流比B、进料组成C、残液组成D、进料热状态答案：A12、在四种典型塔板中,操作弹性最大的是( )型。

A、舌D、浮阀答案：D13、精馏塔操作前,釜液进料位置应该达到( )。

A、1/2~2/3B、满釜C、低于1/3D、1/3答案：A14、气液两相在筛板上接触,其分散相为液相的接触方式是( )。

A、鼓泡接触B、喷射接触C、泡沫接触D、以上三种都不对答案：B15、塔板上造成气泡夹带的原因是( )。