精馏概念题
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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( )。
精馏概念题第⼀部分概念题⽰例与分析⼀、填空题1 精馏过程是利⽤和的原理进⾏完成的。
答案:多次部分⽓化;多次部分冷凝2 最⼩回流⽐是指。
答案:塔板数为⽆穷时的回流⽐的极限值3 当分离要求和回流⽐⼀定时,进料的q 值最⼩,此时分离所需的理论板数。
答案:过热蒸⽓;最多分析:5种进料状况中的q 值是依过冷液体、饱和液体、⽓液混合、饱和蒸⽓和过热蒸⽓顺序由⼤变⼩的,这是由热状况参数q 定义所确定的。
LV F V I I I I mol mol q --==原料液的⽓化潜热所需热量的原料变成饱和蒸⽓态11 由定义可见,在V I 、L I 为定值的情况下,原料的原状态焓值越低,q 值越⼤。
q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发⽣变化,当q 值减⼩时,两线靠近,故所需理论板数增多。
4 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;⽆回流5 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______;③馏出物总量______。
答案: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。
6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系,这两种特殊精馏均采取加⼊第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很⼩;具有恒沸物体系;相对挥发度7 精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
答案: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分析:精馏操作的依据只能是各组分间挥发度的差异或者说相对挥发度不等于1,⽽不可认为是各组分间沸点的不同。
对纯组分,当压⼒⼀定时,沸点低者挥发性⼤。
但对混合溶液,由于⼀个组分的挥发性受其他组分的影响,故不能仅从沸点或蒸⽓压⼤⼩来判断其挥发性能,为此,组分的挥发度是以蒸⽓压与液相摩尔分数的⽐值来表⽰的。
化工原理《蒸馏》概念题一、填空题:1.精馏过程是利用和的原理进行完成的。
2.最小回流比是指。
3.当分离要求和回流比一定时,进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数。
4.相对连续精馏而言,简单蒸馏的主要特征是和。
5.恒沸精馏和萃取精馏主要针对和物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的。
6.精馏操作的依据是。
精馏操作得以实现的必要条件包括和。
7.某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则精馏段操作线斜率等于,提馏段操作线斜率等于,回流比等于,馏出液等于。
8.精馏塔的塔底温度总是塔顶温度。
= 。
9.全塔效率ET10.间歇精馏操作中,若保持回流比不变,则馏出液组成不断;若保持馏出液组成不变,则回流比需不断。
11. 将板式塔中的泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较,操作弹性最大的是,造价最昂贵的是,单板压降最小的是。
12. 板式塔塔板上,气液间的相对流向有种类型,它们是。
13. 板式塔不正常操作现象常见的有种,它们是。
14. 塔板负荷性能图中有条线,分别是。
15. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是。
16. 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐,釜液温度逐渐。
17. 已知89℃时乙醇(A)、水(B)的饱和蒸汽压分别为152.53kPa 和67.69kPa。
常压下平衡时气液两相组成分别为y=0.3891,x=0.0721,则其相对挥发度α= 。
AB=0.6(摩尔分18. 某二元混合物,进料量为100kmol/h,进料组成xF不小于0.95的产品,则塔顶馏出液数,下同),要求塔顶得到组成xD的最大流量为kmol/h。
19. 将相对挥发度为2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中进行精馏,现测得全凝器中冷凝液组成为0.98,塔顶第二层塔板上升的气相组成为0.969,则塔顶第一层塔板的气相默弗里板效率为,塔顶第一层塔板的液相默弗里板效率为。
20. 在常压下用精馏塔分离某二元理想混合液,泡点进料,进料中易挥发组分的组成为0.4(摩尔分数,下同),塔顶产品组成为0.95,体= 。
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D x 、w x 。
如进料分别为1F x 、2F x 时,其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。
当21F F x x >时,则 ( )。
AA .2min 1min R R <;B .2min 1min R R =;C .2min 1min R R >;D .min R 的大小无法确定12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。
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。
精馏考试题库一、填空题1.精馏尾气冷凝器定期进行切换化冰,以防__尾气冷凝器堵塞__。
2.精馏就是利用物质的__沸点__不同.在一定范围的温度下经过多次蒸发和__冷凝__而分离出不同组分物质的过程.3.氯乙烯气柜过低时,压缩机会联锁___停车___以保护气柜.4.0℃冷冻系统所用的载冷剂是__乙二醇溶液__,制冷剂是__氟里昂R134a__5.罐区球罐液位高连锁动作是切断__进料阀___6.生产车间含氯乙烯浓度不大于_15mg/m3__7.精馏工序脱水的设备有___机前冷却器__,分离罐和___干燥器__、聚结器。
8.低沸物主要是指___乙炔_,高沸物主要是指___二氯乙烷__.9.精馏外送单体的的质量标准:含乙炔≤____5__ppm,含二氯乙烷≤____30___ppm10.尾气的主要成份为惰性气体,__乙炔__,__氯乙烯___等。
11.氯乙烯在空气中的燃烧产物为___氯化氢__,__二氧化碳___。
12.罐区氯乙烯球罐的最大充装容积≤_______85%____13.一般粗氯乙烯精馏采用先除__低沸_物,再除_高沸_物的工艺。
14.氯乙烯的分子式__C2H3CL__,氯乙烯单体简称__VC__.15.影响精馏的主要因素__压力__,___温度_,回流比。
16.我厂生产氯乙烯的主要原料___乙炔___ ___氯化氢___ .17.精馏低沸塔的塔底温度控制范围是____42-46℃____18.氯乙烯与空气混合的爆炸极限____4-22%_____19.回流比是指精馏段内___回流__和塔顶___进料___之比。
20.我厂氯乙烯精馏工序在干燥器内添加______棒碱(固碱)___,对氯乙烯进行干燥。
二、选择题1.氯乙烯精馏操作,一般采用( C. )进料.A.气相B.固相C.液相2.氯乙烯在空气中的爆炸极限( B.)。
A.2.3—8.1%B.4—22% (V)C.2.3—81%D.3.6—72%3精单体中EDC的含量增加如何处理( A )A适当增大高沸塔塔底高沸物的排放量 B 适当减小回流比C适当提高塔釜温度 D检查高塔内部结构件有无异常变化。
第六章精馏习题一、填空1、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。
2、当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
3、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。
4、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。
5、精馏塔的作用是。
6、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。
7:离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,互成平衡。
8:精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2)。
9: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∞。
10: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。
11: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。
12: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最大,第二,第三,而最小。
13:对于不同的进料热状况,x q、y q与x F的关系为(1)冷液进料:x q x F,y q x F;(2)饱和液体进料:x q x F,y q x F;(3)气液混合物进料:x q x F,y q x F f;(4)饱和蒸汽进料:x q x F,y q x F;(5)过热蒸汽进料:x q x F,y q x F;13.塔板上的异常操作现象包括、、。
14.随着气速的提高,塔板上可能出现四种不同的气液接触状态,其中和均是优良的塔板工作状态,从减少液膜夹带考虑,大多数塔都控制在下工作。
二、选择1:精馏操作时,增大回流比R,其他操作条件不变,则精馏段液气比VL (),馏出液组成x D( ),釜残液组成x W( ).A 增加B 不变C 不确定D减小2:精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T(),提馏段下降液体流量L/()。
精馏习题概念题一、填空题1精馏操作的依据是(混合物中各组分的挥发度的差异)。
利用(多次部分汽化)、(多次部分冷凝)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(塔顶液相回流)和(塔底上升气流)。
2.汽液两相呈平衡状态时,气液两相温度(相同),液相组成(低于)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(判断蒸馏方法分离的难易程度),若二1,则表示(不能用普通的蒸馏方法分离该混合物)。
4.某两组分物系,相对挥发度二3,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yn=0.4, yn+1=( yn+仁0.182占全回流操作通常适用于(精馏开工阶段)或(实验研究场合)。
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(前者是连续操作定态过程,后者为间歇操作非稳态过程)。
6.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是(塔底压强高于塔顶压强)和(塔顶组成易挥发组分含量高)。
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PA° =116.9kPaPB° =46kPa,则相对挥发度二(2.54 ,平衡时液相组成xA=( 0.78 ), 汽相组成yA=( 0.90 )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(2.371 )馏出液组成为(0.982 )9.最小回流比的定义是(为特定分离任务下理论板无限多时的回流比),适宜回流比通常取为(1.1~2 )Rmin。
10.精馏塔进料可能有(5 )种不同的热状况,当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状态参数q值为(0.6。
11.在精馏塔设计中,若F、x F、q D保持不变,若回流比R增大,则x D(增加),x W(减小),V(增加),L/V(增加)。
V=L+D12.在精馏塔设计中,若F、x F、x D、x W及R一定,进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理论板数N(减小)。
第一部分 概念题示例与分析一、填空题4—1 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。
答案:多次部分气化;多次部分冷凝4—2 最小回流比是指 。
答案:塔板数为无穷时的回流比的极限值4—3 当分离要求和回流比一定时, 进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数 。
答案:过热蒸气;最多分析:5种进料状况中的q 值是依过冷液体、饱和液体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气顺序由大变小的,这是由热状况参数q 定义所确定的。
LV F V I I I I mol mol q --==原料液的气化潜热所需热量的原料变成饱和蒸气态11 由定义可见,在V I 、L I 为定值的情况下,原料的原状态焓值越低,q 值越大。
q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发生变化,当q 值减小时,两线靠近,故所需理论板数增多。
4-4 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;无回流4-5 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______。
答案: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。
4-6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度4-7 精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
答案: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分析:精馏操作的依据只能是各组分间挥发度的差异或者说相对挥发度不等于1,而不可认为是各组分间沸点的不同。
对纯组分,当压力一定时,沸点低者挥发性大。
但对混合溶液,由于一个组分的挥发性受其他组分的影响,故不能仅从沸点或蒸气压大小来判断其挥发性能,为此,组分的挥发度是以蒸气压与液相摩尔分数的比值来表示的。
有些物系,各组分沸点虽存在差异,但在恒沸组成处,相对挥发度为1,不能用普通的精馏方法分离。
塔内始终有逆向流动的液、气两股物流是实现精馏的必要条件,但并不意味塔顶必须有液相回流,塔底必须有产生回流蒸气的再沸器。
例如将液态原料自塔顶加入,将气态原料自塔底加入或将饱和蒸气直接加入塔底等情况,均可替代回流作用。
4-8 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ,液相泡点温度为2t ;塔底某理论板上气相露点温度为3t ,液相露点温度为4t 。
请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。
答案:4321t t t t =<=分析:精馏塔内塔底压强大于塔顶压强,故塔底温度高于塔顶温度;同一块理论板上,当气液两相达成平衡时,温度一致。
4-9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______; ②______ 。
答案:恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物;萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性4-10 等板高度)(HETP 的意义是 ____。
若某填料塔的填料层高度为m 10,完成分离要求共需22块理论塔板(包括塔顶的部分冷凝器和塔底的再沸器),则等板高度=HETP 。
答案:与一块理论塔板传质作用相当的填料层高度;m HETP 5.0)222/(10=-= 分析:由于塔顶分凝器和塔釜均起理论板的分离作用,故塔内的理论板数不应包括此2块,即全部填料层只起了20块塔内理论板的分离作用。
4—11 用图解法求理论塔板时,在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中, 与解无关。
答案:进料流率F4—12 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 。
答案:减小;增加;增加分析:同一物系,总压越高,物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。
物系中各组分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高,由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率,故各组分的挥发度差异变小。
4—14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ,温度为T ,经全凝器全部冷凝至泡点后,部分回流入塔,组成为0x ,温度为t ,试用>、=、<判断下列关系:T t ,1y x 。
答案:>;=分析:物系经全凝器从气态冷凝至液态,组成不会改变,但温度却从原来露点以上的温度降至泡点。
4—15 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:0.4 分析:由相平衡关系知4.0625.05.15.2625.0)1(=⨯-=--=n n n y y x αα,而全回流时操作线斜率为1 ,即n n x y =+)1(,故4.0)1(==+n n x y4—16 连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越 ,若进料气液比为4:1(摩尔)时,则进料热状况参数q 为 。
答案:不利;0.2分析:若进料汽液比为1:4,则液相占总进量的比率为2.0141=+。
q 值既是进料的液相分率,又是热状况参数。
4—17 当二元理想溶液精馏时,在F 、F x 、D x 、W x 不变的条件下,最小回流比随原料中液相分率的减小 ,塔釜热负荷随原料中液相分率的减小 。
答案:而增加;而降低4—18 理想溶液的特点是同分子间作用力 异分子间作用力,形成的混合溶液中没有 。
答案:等于;容积效应和热效应4—19 精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应 ,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ,所需塔径应 ,操作费和设备费的总投资将是 的变化过程。
答案:增大;增大;增大;急速下降至一最低后又上升4—20 精馏操作时,若进料的组成、流量和气化率不变,增大回流比,则精馏段操作线方程的斜率 ,提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成 _______,塔底组成 _______.答案:增加;减小;增加;降低分析:当F 、F x 和q 一定时,操作线斜率为D L L R R +=+1,R 增加即L 增加,同时D 降低,故其斜率增大。
4-21总压为)748(7.99mmHg kPa ,100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是)1344(18.179mmHg kPa 和)559(53.74mmHg kPa ,平衡时苯的气相组成为_____,甲苯的液相组成为_______,(以摩尔分数表示)。
苯与甲苯的相对挥发度为______ 。
答案:0.241;0.567;2.40;分析 241.053.7418.17953.747.99=--=--= B A B p p p p x 苯; 由433.0241.07.9918.179=⨯=⋅=A A x p p y 苯得567.01=-=苯甲苯y y== BA p p a 40.253.7418.179= 4-22精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶D x ______,塔底W x ______,提馏段操作线斜率_____。
答案:减少;增大;增大分析:塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少,当D 不变时,V 的减少导致L 减少,即回流比R 减小,故精馏段操作线斜率1+R R 减小,提馏段操作线斜率增加。
塔板数不变时,两段操作线斜率的改变只能使D x 减小和W x 增大。
4-23精馏塔设计时,若将塔釜由原来的间接蒸气热改为直接蒸气加热,同时保持F x 、D x 、F D /、q 及R 不变,则F W /_________,______________W x ,提馏段操作线斜率_________,理论板数___________。
答案:增加;减小;不变;增加分析:在D x 、F D 、F x 、R 已定时,两种蒸气加热时的操作线位置相同,区别只是直接蒸气加热的提馏段操作线将原间接加热的提馏段操作线延长至0=y 的x 轴上,其交点为直接蒸气加热时的塔底组成,故梯级线也应同时跨越新的W x 而略有增加,这是因为直接蒸气的稀释作用,需稍增加塔板层数回收轻组分。
由于F DFx Dx =η恒定,故WF x x F W )1(η-=,当W x 降低时, FW 必然增加。
4-24全回流时,塔顶产品量为_______,塔底产品量为_______,进料量为 _______,回流比_______,理论板数为_______,全回流适用的场合通常是________。
答案:min;;;0;0;0N N R F W D T =∞====精馏生产开工或实验研究4-25精馏塔的塔底温度总是________塔顶温度,其原因一是_______,二是________。
答案:高于;由于塔顶轻组分浓度高于塔底的,相应的泡点较低;由于塔内压降使塔底压力高于塔顶,因而塔底的泡点较高4-26某二元理想溶液中轻组分组成为0.4(摩尔分数),经平衡蒸馏后,闪蒸罐顶的气体量与罐底的液体量的比率为3:2(摩尔),相对挥发度为 2.5,闪蒸后气相中易挥发组成为 _________, 液相中易挥发组成为 ___________.答案:0 .688;0.312分析:平衡蒸馏又称闪蒸,相当于精馏塔中一块理论板的作用,罐顶的气相与罐底的液相组成为平衡。
由相平衡方程 x y 5.115.2+= 及15.14.0252311+=⨯+-=---=x x q x x q q y F(b)式中的53233=+=q 联立(a )、(b )二式即可得解。
4-27 精馏塔设计时将参数F 、F x 、q 、D 、D x 、R 确定后,将塔顶内原来的泡点回流改为过冷液体回流,若塔釜加热量做相应改变,则此时塔内实际下降液体量________,塔内实际上升蒸气量_______,精馏塔内液气比_______,所需理论板数_________.答案:增大;增大;增大;减少分析:由全塔物料衡算知,当F 、F x 、D 、D x 不变时,W 和W x 为定值。
回流液温度降低后入塔,将部分上升蒸气冷凝至泡点一同回流,即产生内回流,使实际下降的液体量增加。
而塔釜处W L V -=''的关系,W 不变,'V 则随'L 的增大而增大。
当然,此时塔釜的耗能量也必然增加。
回流比D L R =则随L 的增大而增大。
故精馏段液气比1+=+=R R D L L V L 也增加,此意味操作线远离平衡线,故所需理论板数减少。
4-28 间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________;间歇精馏操作中,若保持回流比不变,则馏出液组成_______ ;若保持馏出液组成不变,回流比需不断________ 。