精馏习题及答案

精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯0.8(摩尔分率)，回流比均为2。

(1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、1t 是否相等?为什么?并求0t 、1t 的值。

(2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯0.8(摩尔分率)。

①比较温度1t 、2t 、3t 的大小；②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小；③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。

将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。

(3)三种情况下精馏段操作线是否相同?在同一x y -图上表示出来，并将三种情况下D x 、L x 、V x 的值在x y -图上表示出来。

已知阿托因常数如下(阿托因方程为)/(lg 0T C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。

进料为含苯0.4(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。

要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过0.014。

若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的1.25倍，塔底采用再沸器。

全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。

试求：①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ； ②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少； ③精馏段及提馏段的操作线方程；④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。

①若气相馏出物浓度（或平均浓度）相同，即平D 简D ＝x x ,,，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物量V 简、V 平；②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物浓度（或平均浓度）平D 简D 、xx ,,及残液（或液相产品）量。

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 ________ 。

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、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。

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（）。

精馏习题一、填空题：1、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2、精馏分离某二元组分混合液（），要求塔顶，轻组分回收率。

设计时，若加大回流比，则精馏段液气比，提馏段液气比，所需理论板数，塔顶产品量，塔釜，塔顶冷凝量，塔釜加热量，若太大，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3、精馏塔设计时，已知，进料热状态时，所需塔板数为。

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，将进料状态由改为，则塔釜加热量，塔顶冷凝量，所需塔板数。

答案：增大，不变，减小（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由改为，则塔顶冷凝量，所需塔板数。

答案：减小，增大（3）保持回流比不变，将进料状态由改为，则塔釜加热量，塔顶冷凝量，所需塔板数。

答案：减小，不变，增大4、某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热，而、、、、、不变，则, , , （增大、减小、不变）。

答案：增大，减小，不变，增大5、精馏塔设计时，若塔顶采用全凝器，所需理论板数为，采用分凝器，所需理论板，则（<，=，>）****答案****：>6、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7、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比，则精馏段液气比，提馏段的液气比，，（变大，变小，不变，不确定）。

答案：变大，变小，变大，变小8、连续精馏操作，原工况为泡点进料，现由于某种原因原料温度降低，使〉1，进料浓度，塔顶采出率及进料位置均保持不变。

试判断：（1）塔釜蒸汽量保持不变，则塔釜加热量，塔顶冷量，, 。

答案：不变，变小，变小，变大（2）保持回流比不变，则塔釜加热量，塔顶冷量，, （变大，变小，不变，不确定）。

答案：变大，不变，变大，变小9、某精馏塔在给定工况下操作，现维持进料条件（、、）和塔釜加热量不变而将塔顶采出率增大，则塔顶产品组成，塔底产品组成（变大，变小，不变，不确定）。

化工原理精馏复习题一、填空题1. 在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压p A　=160.5(kPa),甲苯的饱和蒸气压p B=65.66(kp A　),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*** 0.376 0.596 2.44)2.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))3. 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)4.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)5.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)6. 某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为　_______,原料组成x　=________.釜液组成y=1.3x-0.018,则回流比 R=_______,馏出液组成x=x　=_________.( ***答案*** 4 0.86 0.38 0.06)7. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x　=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x　=0.93时,达到此分离要求的最小回流比R　=____. (***答案*** 1.66)8. 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。