化工原理复习必看_第6章_蒸馏习题

化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案6-31 某二元混合物蒸汽，其中轻、重组分的摩尔分数分别为0.75和0.25，在总压为300kPa 条件下被冷凝至40℃，所得的汽、液两相达到平衡。

求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。

已知轻、重组分在40℃时的蒸汽压分别为370kPa 和120kPa 。

解：两相中，720.01203701203000B0A 0B =--=--=p p p p x 888.0300720.03700A A =⨯===x p p p p y设汽相摩尔量为V ，液相摩尔量为L ，总量为F ，则L V F +=Lx Vy Fx F +=由以上两式可得：217.075.0888.072.075.0F F =--=--=x y x x L V 事实上，汽液平衡体系中，两相的摩尔量比值服从杆杠定律。

6-32 苯和甲苯组成的理想溶液送入精馏塔中进行分离，进料状态为汽液共存，其两相组成分别如下：5077.0F =x ，7201.0F =y 。

用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下：8.2201211031.6lg 0A +-=t p5.2191345080.6lg 0B +-=t p其中压强的单位为Pa ，温度的单位为℃。

试求：（1）该进料中两组份的相对挥发度为多少？（2）进料的压强和温度各是多少？（提示：设进料温度为92℃） 解：（1）混合物中两组分的相对挥发度：49.25077.015077.07201.017201.011F F F F=--=--=x x y y α （2）设进料温度为92℃，则16.28.220921211031.6lg 0A =+-=pkPa 38.1440A =p 762.15.219921345080.6lg 0B =+-=pkPa 83.570B =p由此求得体系的相对挥发度为：496.283.5738.144'0B0A ===p p α 其值与（1）中所求相对挥发度足够接近，故可认为进料温度为92℃。

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 xD 、x w。

如进料分别为xF 1 、xF 2 时，其相应的最小回流比分别为R min 1 、 R min 2 。

当 x F1 xF 2 时，则 （ ）。

AA．Rmin 1R min 2 ； B ． R min 1R min 2 ； C ． Rmin 1 Rmin 2 ； D ． R min 的大小无法确定12． 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。

第六章蒸馏相平衡【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。

尔定律。

解计算式为0 0p P B P Ax 0 0, y xP A P B p计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y计算数据温度(t)/CxP P By 0P A ——xP 0P A PJB80.11.0 1.0101.33 44.4 113.590.823 0.823 0.92384 113.59 44.4 101.33101.33 50.6 127.59O O0.659 0.659 0.83088127.59 50.6 101.33101.33 57.6 143.7292 0.508 —0.508 0.721143.72 57.6 101.33101.33 65.66 160.5296 0.376 0.376 0.596160.52 65.66 101.33100101.33 74.53 0.256 179.19 0.256 0.453179.19 74.53 101.33101.33 83.33 199.32104 0.155 0.155 0.305199.32 83.33 101.33101.33 93.93 221.19108 0.058 0.058 0.127221.19 93.93 101.33110.6 0 0苯-甲苯溶液的t y x图及y x图，如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。

习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图【6-2】在总压101.325kPa 下，正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。

试求：（1）在总压101.325kPa 下，溶液中正庚烷为 0.35 （摩尔分数）时的泡点及平衡汽相的瞬 间组成；⑵在总压101.325kPa 下，组成x 0.35的溶液，加热到117C ，处于什么状态？溶液加热 到什么温度，全部汽化为饱和蒸气？解 用汽液相平衡数据绘制t y x 图。

蒸馏⏹双组分溶液的气液相平衡拉乌尔定律由溶剂与溶质组成的稀溶液，在一定温度下汽液两相达到平衡时p A=p A o x Ap A：溶剂在汽相中的蒸气分压，kPap A∗：同温度下纯溶剂A的饱和蒸气压，kPax A：溶剂A在液相中的组成（摩尔分数）对于组分Bp B=p B∗x B=p B∗(1−x A)理想溶液的t−y−x关系式➢温度(泡点) — 液相组成关系式x=p−p B∗p A∗−p B∗x：液相中易挥发组分的摩尔分数p：总压，kPap A∗、p B∗：溶液温度t时，纯组分A、B的饱和蒸气压，kPa ➢恒压下t−y−x关系式y=p A∗x p若已知汽液相平衡温度t下的液相组成x，用上式就可求出与x平衡的汽相组成y ➢温度(露点) — 汽相组成关系式将上面两式合并y=p A∗p×p−p B∗p A∗−p B∗双组分理想溶液的汽液两相达到平衡时，总压p、温度t、汽相组成y及液相组成x的4个变量中，只要决定了两个变量的数值，其他两个变量的数值就被决定了。

相对挥发度与理想溶液的y−x关系式挥发度v挥发度是用来表示物质挥发能力大小的物理量，前面已提到纯组分液体的饱和蒸气压能反映其挥发能力。

理想溶液中各组分的挥发能力因不受其他组分存在的影响，仍可用各组分纯态时的饱和蒸气压表示，即挥发度v等于饱和蒸气压p∘v A=p A ov B=p B o相对挥发度α溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度αa=v Av B=p A op B o对于理想溶液，在操作温度范围内，取最低温度的α值与最高温度的α值之几何平均值理想溶液的汽液相平衡方程式非理想溶液汽液相平衡非理想溶液中各组分的蒸气分压不服从拉乌尔定律，他们对拉乌尔定律发生的偏差有正偏差与负偏差两大类。

实际溶液中，正偏差的溶液比负偏差者多蒸馏与精馏原理简单蒸馏与平衡蒸馏简单蒸馏：只适用于混合液中各组分的挥发度相差较大，而分离要求不高的情况，或者作为初步加工，粗略分离多组分混合液平衡蒸馏：为稳定连续过程，生产能力大。

第六章蒸馏相平衡【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。

试求：（1）温度80℃t =、液相组成.05x =（摩尔分数）时的汽相平衡组成与总压；（2）试求总压为.10133kPa 、液相组成.04x =（摩尔分数）时的汽液相平衡温度与汽相组成；（3）液相组成.06x =、汽相组成.084y =时的平衡温度与总压。

组成均为摩尔分数。

用Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.lg ..15749971973623886A p t =-+ 丙醇.lg .137514674414193B p t =-+式中t 为温度，℃。

解（1） 80℃t =时，..1811，5093A B p kPa p kPa==BA Bp p x p p -=-总压()() ....18115093055093116A B B p p p x p kPa=-+=-⨯+=汽相组成 (181105)0781116A p x y p ⨯=== （2）已知..10133，04，求、p kPa x x y==.10133p kPa =时，甲醇沸点为64.7℃，丙醇沸点为97.2℃，所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃之间。

假设75℃t =计算.1511，41A B p kPa p kPa == 液相组成....1013341054804151141B A Bp p x p p --===>--计算的x 值大于已知的x 值，故所假设的温度t 偏小，重新假设大一点的t 进行计算。

将3次假设的t 与计算的x 值列于下表，并在习题6-3附图1上绘成一条曲线，可知.04x =时的平衡温度.795℃t =。

习题6-3附表计算次数第一次第二次第三次假设/t ℃758085x0.5480.3870.252习题6-3附图1.795℃t =时，.1779A p kPa= 汽相组成.. ..177904=070210133A p x y p ⨯==（3）已知..06，084，求，x y t p==计算().(.) .().(.)1084106351061084AB p y x x y p --===-- 待求的温度t ，就是/.35A B p p =时的温度，用试差法计算。

（完整版）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=，则y n-1=_________________。

8.某精馏塔的温度精馏段操作线⽅程为y=+，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.在总压为温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为= = 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，，，.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_______________。

化⼯原理复习⼩练习题六、蒸馏★习题：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★习题：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★习题：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）★习题：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★习题：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★习题：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。

★习题：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。

答案：精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分★习题：离开理论板时，⽓液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。

答案：平衡温度组成★习题：精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。

答案：塔顶易挥发组分含量⾼塔底压⼒⾼于塔顶（每空2分，共4分）★习题：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∞。

答案： R= D L∞ 全回流 Rmin★习题：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。

答案：五种冷液体⼩于★习题：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。

答案： ∞ 零y n+1=x n★习题：在操作的精馏塔中，第⼀板及第⼆板⽓液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2；则它们的⼤⼩顺序为最⼤，第⼆，第三，⽽最⼩。

第六章 习题4．在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。

假设在操作范围内气液平衡关系可表示为y=0.46x+0.549解：（1）简单蒸馏釜液由下式求得，即 bx m b x m m W F +-+--=21)1()1(ln 11ln ln 20.61210.5490.540.51ln 20.540.5490.5490.5483x w x dx x w -==-+-⨯⎰ 解得 20.498x = （即汽化液为1/3时的釜液组成）馏出液的平均组成,D m x 由一批操作的物料衡算求得1,1,120.60.498330.804D m D m w x w x =⨯-⨯= （2）平衡蒸馏 由题意知，q =2/3 2/30.62 1.8112/312/31F X q y x x x q q =-=-=-+----(1) 而0.460.549y x ==（2）联立（1），（2）解得0.509x = 0.783D y x == 说明：相同汽化率下，简单蒸馏得到的,D m x 高与平衡蒸馏的D x 。

这是由于平衡蒸馏实现了蒸馏过程的连续化造成了物料混合，从而影响了分离效果。

5．.在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。

已知原料液流量为4000kg/h,组成为0.3(二硫化碳的质量分数,下同)。

若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为88%。

试求馏出液的流量和组成,分别以摩尔流量和摩尔分数表示。

解：由全塔物料衡算得 (以上标“'”表示质量流量）'''''''F D m F D W F x Dx Wx =+⎧⎨=+⎩由于'0.88''D F Dx F x =所以''0.88''''F F w F x F x D x =+0.12''0.1240000.32880/''0.05400028801120/0.88''0.8840000.3'0.94311200.943/760.97(0.943/760.057/154F w F D D F x kg h W x D F W kg hF x x D x ⨯⨯===-=-=⨯⨯=====+摩尔分数）平均千摩尔质量：0.97760.0315478.3/m M kg Kmol =⨯+⨯=馏出液的摩尔流量：1120/78.314.3/D Kmol h ==7. .对习题6中的溶液,若原料液流量为100kmol/h,馏出液组成为0.95,釜液组成为0.04(以上均为易挥发组分的摩尔分数),回流比为2.5。

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。

第六章 习题1）1） 苯酚（C 6H 5OH ）（A ）和对甲酚（C 6H 4（CH 3）OH)(B)的饱和蒸汽压数据为：试按总压P=75mmHg （绝压）计算该物系的“t-x —y ”数据。

此物系为理想物系。

分率）—，（解：mol y x P xp y p p p P x AA A BA BA 00=--=2）承第1题，利用各组数据，计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi ，取各αi 的算术平均值α，算出α对αi 的最大相对误差。

②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x i ”关系，算出由此法得出各组y i 值的最大相对误差。

，计算结果如下：）（解：①i A B i p p 00/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最大误差niαα计，结果如下：按）（）318.1112αααiii x x y -+=t 0C113。

7 114.6 115。

4 116.3 117。

0 117.8 118。

6 119。

4 120。

0 x i 1。

0 0。

837 0.692 0.558 0。

440 0。

321 0。

201 0。

0952y i1.0 0。

871 0.748 0。

625 0。

509 0.384 0.249 0.122 0最大误差=31060.2385.0385.0384.0-⨯-=-3）已知乙苯（A ）与苯乙烯（B ）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得：式中p 0的单位是mmHg,T 的单位是K.问：总压为60mmHg （绝压）时，A 与B 的沸点各为多少℃？在上述总压和65℃时，该物系可视为理想物系。

此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率？CK T T Ln B t p p CK T T Ln A t p p B B A A 00007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==）（的沸点为，算得的令）（的沸点为算得的，令解：mmHgp Lnp KC t mmHg p A A 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====）（，）639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=⨯==--==∴--=A A B B y x mmHgp Lnp ）（4）苯（A)和甲苯（B)混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ，t 的单位是℃。

填空题1. 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2.当分离要求和回流比一定时，进料的值最小，此时分离所需的理论板数。

答案：过热蒸气；最多3. 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.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：0.45. 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6. 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7.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________ 。

答案：前者是不稳态过程，后者为稳态过程；不断下降；增大8. 某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成，塔底组成，回流比，精馏段操作线斜率L/V 。

答案：增加；减少；不变；不变判断题1. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。

（√）2. 对于普通物系，原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。

（√）3. 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。

（X ）4.当分离要求一定时，精馏塔内物料的循环量越大，所需的理论塔板数越多。

（X ）5. 在其他条件不变的情况下，降低连续精馏塔的操作压强，塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。

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。

答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分）8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。

答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分）9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。

答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）10.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∞。

答案:R=DL∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 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。

答案: 五种 冷液体 小于（每空1分，共3分）12. 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 。

《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. 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)3. 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)4. 分离某些α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)5. 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＿＿＿＿＿＿＿＿。

(***答案***冷液ｔF ＜ｔ泡最远最少)6. 精馏操作的依据是混合液中各组分的＿＿＿＿＿差异。

实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(挥发度。

塔顶液相回流塔底上升气流)7. 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＜0）8. 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F，xf，回流比R和提馏段上升蒸汽量V'不变，则此时D＿＿＿＿，xd＿＿＿＿，W＿＿＿＿，xw＿＿＿＿＿＿。

（增加，不变，减少，无法确定）(***答案*** 减少，增加，增加，增加)9. 某精馏塔操作时，F，x F，q，D保持不变，增加回流比R，则此时x D＿＿＿，x W＿＿＿＿V＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。

第6章 蒸馏6-1.苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压数据为定律。

解：000B A BA P P P P x --=；A A A x P P y 0=6-2（1）计算相对挥发度α。

（2）写出平衡方程式。

（3）算出x y -的一系列平衡数据与习题1作比较。

（答：（1） 44.2=α， （2）xx y 44.1144.2+=） 解：⑴00B AP P =α，⑵()xx y 44.1111+=-+=α ⑶由α计算所得的一系列y 、x 值与习题6-1之值很接近。

6-3．将含%24（摩尔分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。

要求馏出液含%95易挥发组分，釜液含%3易挥发组分。

送至冷凝器的蒸气量为1h kmol 850-⋅，流入精馏塔的回流液量为1h kmol 670-⋅。

试求：（1）每小时能获得多少kmol 的馏出液？多少kmol 的釜液？（2）回流比DL R = 为多少？ (答：1h kmol 180-⋅=D ， 1h kmol 6.608-⋅=W ；72.3=R )解：D L V +=，1h kmol 180670850-⋅=-=-=L V D ，72.3180670===D L R ， W W D F +=+=180，W D F Wx Dx Fx +=即()03.018018095.024.0⨯-+⨯=F F ，解得：1h kmol 6.788-⋅=F ，1h kmol 6.6081806.788-⋅=-=-=D F W 。

6-4．有1h kg 10000-⋅含物质A （摩尔质量为1kmol 8kg 7-⋅ ）3.0（质量分数，下同）和含物质B （摩尔质量为1kmol 0kg 9-⋅ ）7.0的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。

若要求塔顶产品中物质A 的组成为95.0，釜液中物质A 的组成为01.0。

试求：（1）进入冷凝器底蒸气流量为多少？以摩尔流量表示。

（2）回流比R 为多少？(答：（1）1h kmol 116-⋅=V ; (2) 96.1=R )解：W D F +=，W D F Wx Dx Fx +=，⇒1h kg 1.3085-⋅=D ，956.09005.07895.078/95.0=+=D x ，33.0907.0783.078/3.0=+=F x ，53.7890044.078956.0=⨯+⨯=D M ，11.869067.07833.0=⨯+⨯=F M ，1h kmol 11611.8610000-⋅==V ，1h kmol 28.3953.781.3085-⋅==D ，96.1128.391161)1(=-=-=⇒+=D VR D R V 。

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。

C A 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。

C A 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。

D A 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。

第六章蒸馏一、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。

答案：5.07%3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分的差异而达到分离的目的。

答案：挥发度4、进料板将精馏塔分为和。

答案：精馏段、提馏段5、理想溶液的气液相平衡关系遵循。

答案：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。

答案：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。

答案：露点温度，简称露点8、理想溶液中各组分的挥发度等于其。

答案：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。

答案：难易程度10、精馏与简单精馏的区别在于。

答案：回流11、在精馏操作中，回流比的操作上限是。

答案：全回流12、在精馏操作中，回流比的操作下限是。

答案：最小回流比13、在工业生产中，塔顶液相回流常采用的方法有、、。

答案：泡点回流、冷液回流、塔顶采用分凝器产生液相回流14、是衡量实际塔板分离效果的标准，实际并不存在。

答案：理论板15、理想溶液是指。

答案：相同分子间作用力与相异分子间作用力相等的溶液。

16、表示物质挥发能力大小的物理量是。

答案：挥发度17、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为。

答案：进料热状况参数18、q值越大，达到分离要求所需的理论板数。

答案：越少19、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为。

答案：逐渐降低20、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大，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。

答案：冷液，最远，最少。

二、选择题1、理想溶液的特点是：相同分子间的作用力（）不同分子间作用力。

A：大于 B：等于 C：小于 D：不能确定答案： B2、实验表明，当由两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从（）A：亨利定律 B：费克定律C：拉乌尔定律 D：牛顿粘性定律答案：C 3、双组分理想溶液的t-x-y图中，下方曲线称为（）A：饱和蒸气线 B：饱和液体线 C：饱和蒸气压线 D：露点线答案 B 4、关于理论板理列说法错误的是（）A：理论板可作为衡量实际塔板分离效率的依据和标准。

第六章 蒸 馏11、在连续精馏操作中，已知精馏段操作线方程及q 线方程分别为y =0.8x +0.19；y = -0.5x +0.675,试求：（1）进料热状况参数q 及原料液组成x F ；（2）精馏段和提馏段两操作线交点坐标。

解：由q 线方程 y = -0.5x +0.675知5.01-=-q q 故q =1/3 又675.01=--q x F 故x F =0.675（1-q ）=0.675×（1 -1/3）=0.45 因为精馏段操作线与提馏段操作线交点也是精馏段操作线与q 线的交点，所以y q = -0.5x q +0.675y q =0.8x q +0.18 联立求解 x q =0.373 y q =0.48912、用逐板计算习题10中泡点进料时精馏段所需理论板层数。

在该组成范围内平衡关系可近似表达为y =0.46x +0.545解：由习题10知 x F =0.4 、x D =0.95 、R =2.6设塔顶为全凝器，故y 1=x D =0.95由平衡关系 y 1=0.46x 1+0.545=0.95 得 x 1=0.88由精馏段操作线方程26.072.06.395.06.36.2111+=+=+++=+n n D n n x x R x x R R y 得 y 2=0.72×0.88+0.26=0.89又 0.46x 2+0.545=0.89 得 x 2=0.75同理 y 3=0.72×0.75+0.26=0.80又 0.46x 3+0.545=0.80得 x 3=0.55y 3=0.72×0.55+0.26=0.66又 0.46x 4+0.545=0.66得 x 4=0.25<x F∴ 精馏段理论板层数为3层，第四层为进料板。

13、在常压连续精馏塔中分离苯－甲苯混合液。

若原料为饱和液体，其中含苯0.5（摩尔分数，下同），塔顶馏出液组成为0.95，釜液组成为0.06，操作回流比为2.6。