第六章 精馏

精馏习题及答案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（B ）。

A 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（ ）。

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/（）。

化工原理第六章精馏第六章精馏一、精馏过程的数学描述在化工生产中，常根据混合液中各组分挥发度的不同，以精馏实现均相混合液的分离，二元连续精馏的基本流程如图6-1所示。

精馏过程的实质是伴有传热的传质过程，传质推动力取决于相互接触汽液两相偏离平衡的程度。

因此精馏过程的严格分析除了要应用相平衡、物料衡算两关系外，还需结合热量衡算及传质速率方程。

为了避开后两关系使分析得以简化，在工程上常引入似下两个概念：(1)理论板，(2)恒摩尔流，前者将影响板上传质速率的全部因素包括在塔板效率中；后者则是对热量衡算的简化。

于是精馏过程的数学描述可归结为全塔物料衡算、逐板组成变化两关系。

以图6-1的流程分离理想溶液；其已知量、未知量之间的关系可用图6-2表示。

图6-2表明，描述二元连续精馏的基本方程为 )(1W F D W D F x x R q N N f x Wx Dx Fx W D F ，，，，，，α=+=+= 由于三式中共涉及11个基本变量)(1R q N N x x x W D F W D F ，，，，，，，，，，α，因此其自由度为8，即须给定其中8个独立变量，才能确定另外3个变量。

二、精馏操作型问题的特点及基本类型精馏操作型问题的特点是：精馏塔已经给定(设塔板效率已知)。

即N 、N 1(或进料位置，通常不一定是最佳进料位置)为巳知量，其主要类型如下。

(1)对现有的精馏塔，在给定精馏条件下，核算其可能达到的分离程度。

如：已知N 、N 1、α、F 、x F 、q 、R 及W ，求D 、x D 、x W 。

(2)对运行中的精馏塔，当某一操作条件改变时，分析分离效果的变化，是否能获得合格的产品及为此需采取的措施；还会产生什么其他的影响。

如：（6-1）①已知N、N1、α、F、x F、q、R不变，若V'减少时，分析D、x D、x W的变化趋势；②已知N、N1、α、F、x F、q、V'不变，若x F下降，能否采取什么措施使x F不降低?通常对类型2，操作条件的变化将引起塔内液，汽流量的改变，并影响塔板效率，若这一影响甚小而能忽略，便可把操作中精馏塔的理论板数视为不变。

《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_______________ 。

第六章一、填空1 精馏是利用和的原理完成的。

2 精馏操作的依据是。

精馏操作得以实现的必要条件包括和。

3 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；提馏段操作线斜率等于；回流比等于；馏出液等于；回流液量等于。

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，则下层的气相组成为。

5 连续精馏操作时，操作压力越大，对分离越；若进料的气液比为1:4（摩尔）时，q= 。

6 总压为99.7KPa，100℃时笨与甲苯的饱和蒸汽压分别为179.18 KPa和74.53 KPa，平衡时笨的液相组成为，甲苯的气相组成为。

笨与甲苯的相对挥发度为。

7 已知某精馏塔的进料组成为0.34（摩尔分数），回流比为2.5，进料为饱和液体，且知D/F为0.4，提馏段操作线方程截距为0.则馏出液x D为，釜残液x W为，精馏段操作线方程截距为，提馏段操作线方程的斜率为。

二、判断1 在精馏塔内任意1块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。

（）2 当分离要求和回流比一定时，进料的q值越大，所需的理论板数越多。

（）3 若以过热蒸汽状态进料时，q线方程斜率>0。

（）4 精馏段操作线方程为y=0.65x+0.4，这是可能的。

（）5 在馏出率相同的条件下，简单蒸馏所得到的流出物的浓度组成低于平衡蒸馏。

（）三选择1 精馏分离某二元混合物，规定分离要求为x D 、x W。

如进料分别为x F1、x F2时，其相应的最小回流比分别为R min1、R min2。

当x F1 > x F2时，则（）A R min1 < R min2B R min1 = R min2C R min1 > R min2D R min的大小无法确定2 某二元混合物，其中A为易挥发组分。

液相组成x A =0.5时泡点为t1，与之相平衡的气相组成y A=0.75时，相应的露点为t2，则（）A t1 = t2B t1 < t2C t1 > t2D 不能判定3 流率为800kmol/h、组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5.要使塔顶采出量达到500 kmol/h，应采取措施（）A增加塔板数 B 加大回流比 C 改变进料热状况 D 增加进料量四计算1 某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知精馏段操作线方程为：y=0.80x+0.16，提馏段操作线方程为：y=1.40x—0.02 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。

第六章精馏工段6.1精馏岗位操作规程6.1.1甲醇精馏系统的任务合成单元生产的粗甲醇中含有水、硫回收、烷烃、高级醇以及溶解气等杂质，需要经过精制才能作为精甲醇产品出售。

本岗位的任务就是通过精馏脱除粗甲醇中的硫回收、烷烃、羰基化合物等轻组分和水份、乙醇及其它高级醇等重组分，生产出符合美国联邦AA级或GB338-2004优等品标准的精甲醇，分别送中间罐区精甲醇贮槽V2302A/B,经分析合格后送往成晶罐区进行灌装销售，同时副产杂醇油及预塔轻馏分，废水经废水泵送往废水处理工段。

本岗位位还承担着给净化工段输送补充精甲醇的任务。

6.1.2甲醇精馏系统理论知识化工生产中常需要进行液体混合物的分离以达到提纯或回收有用组分的目的。

互溶液体混合物的分离有多种方法，蒸馏及精馏是其中最常用的一种。

简单蒸馏和平衡蒸馏只能达到组分的部分增浓，而精馏可以根据两组分的挥发度的差异实现高纯度的分离。

精馏是将由挥发度不同的组分组成的混合液，在精增塔内通过同时而且多次进行部分汽化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组分的过程。

在精馏过程中，混合料液由塔的中部某适当位置连续加入，塔顶设有冷凝器，将塔顶蒸汽冷凝为液体，冷凝液的一部分返回塔顶，进行回流，其余作为塔顶产品连续排出，塔底部装有再沸器以加热液体产生蒸汽，蒸汽沿塔上升，与下降的液体在塔板或填料上进行充分的逆流接触并进行热量交换和物质传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。

在加料位置以上，上升蒸汽中所含的重组分向液相传递，而回流液中的轻级分向汽相传递。

如此反复进行，使上升蒸汽中轻组分的浓度逐渐升高。

只要有足够的相际接触面和足够的液体回流量，到达塔顶的蒸汽将成为高纯度的轻组分。

塔的上半部完成了上升蒸汽的精制，即除去了其中的重组分，因而称为精馏段。

在加料位置以下，下降液体中轻组分向汽相传递，上升蒸汽中的重组分向液相传递。

这样只要两相接触面和上升蒸汽量足够，到达塔底的液体中所含的轻组分可降至很低。