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第十章蒸馏习题10-1．苯—甲苯物系初始时含苯40%(摩尔百分率)，求其在101.3 KPa及100℃下的液汽量(摩尔数)之比。
10-2．苯—甲苯混合物在总压P＝26.7KPa下的泡点为45℃，求汽相各组分的分压、汽液两相的组成和相对挥发度。
已知蒸气压数据：t＝45.0℃，p A0＝29.8KPa、p B0＝9.88KPa。
10-3．苯—甲苯混合液的组成x＝0.4(摩尔分率)，求其在总压P＝80KPa下的泡点及平衡汽相组成。
蒸气压数据参看表10-1及其注。
从本题、上题与p＝101.3 KPa下平衡数据的对比，分析总压变化的影响。
现以(y’-y)／(y-x)表示不同总压P下的偏差，式中x、y为P＝101.3 KPa的平衡组成，y’为其他总压下与x平衡的汽相组成。
10-4．甲醇(A)—水(B)的蒸气压数据和101.3 Kpa下的汽液平衡数据列表如下,若将这一混合液作为理想溶液,求其相对挥发度α随组成x的变化;又按实测y-x关系求α随x的变化,以上结果能说明什么?10-5. 在101.3 KPa下对x1=0.6(摩尔分率)的甲醇—水溶液进行简单蒸馏，求馏出1／3时的釜液及馏出组成。
提示：根据上题数据分析,怎样表示本题的相平衡关系较好。
10-6. 使y。
＝0．6(摩尔分率)的“甲醇—水”气流通过一分凝器，将蒸汽量的2／3冷凝为饱和液体，求其汽、液组成。
若冷凝量增大(如至3／4)，组成将怎样变化(不必计算)?又如将x。
＝0．6(摩尔分率)的甲醇—水溶液以闪蒸方式汽化1／3，其汽液平衡组成将为多少?试将本题结果与上题比较。
操作压力皆为101.3 KPa。
10-7．在常压下，使下述两股甲醇—水混合物充分接触：2kmol x。
＝0．56(摩尔分率)的饱和液体和1kmol y。
＝0．68(摩尔分率)的饱和蒸汽。
问最后结果如何?设甲醇与水的摩尔汽化潜热可近似作为相等，接触器与外界绝热。
10-8．一常压精馏塔用于分离甲醇—水物系，若馏出液组成x D＝0．95(摩尔分率),回流比R＝3，以计算法求出离开第二层塔板的汽液组成y2及x2。
化工原理各章问答题第1章流体流动1. 什么是流体稳定流动，什么是流体流动的连续性方程，它是如何得到的，能够解决什么问题？2. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？3. 在相同管径的两条园形管道中，同时分别流动着油和清水（μ油＞μ水），若雷诺数相同，且密度相近，试判断油速大还是水速大？为什么？4. 何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？5. 输送相同体积的水和油，哪一种能耗较大，为什么？6. 何为等压面，构成等压面的条件是什么？7. 流体流动阻力有几种表现形式，产生阻力的主要原因是什么？应分别如何计算？8. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。
若管长及液体的物性不变，而管径减至原来的一半，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？9. 何为绝对压力、表压力、真空度，它们的关系为何？10.何为流体静力学基本方程，其适用的条件是什么，由流体静力学基本方程可以得到什么结论？11.何为机械能衡算方程，应用时应注意什么？12.何为牛顿粘性定律，何为粘度，其意义为何，温度对粘度如何影响？13.试根据莫狄磨擦系数图的4个区域，讨论各个区域影响磨擦系数的因素14.根据流体力学原理(柏努利方程)制作的几种流量计有哪几种？第2章流体输送机械1. 离心泵起动时，为什么要把出口阀关闭？2. 离心泵为什么会出现气蚀现象？3. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？4. 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.2的水溶液（而其粘度与水相近）。
若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化？5. 何为离心泵的性能曲线，它们是在什么条件下绘制得到的？6. 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？7. 当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？8. 按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。
化⼯原理-第10章-⽓液传质设备化⼯原理-第10章-⽓液传质设备知识要点⽤于蒸馏和吸收塔的塔器分别称为蒸馏塔和吸收(解吸)塔。
通称⽓液传质设备。
本章应重点掌握板式塔和填料塔的基本结构、流体⼒学与传质特性（包括板式塔的负荷性能图)。
1. 概述⾼径⽐很⼤的设备叫塔器。
蒸馏与吸收作为分离过程，基于不同的物理化学原理，但其均属于⽓液两相间的传质过程，有共同的特点可在同样的设备中进⾏操作。
(1) 塔设备设计的基本原则①使⽓液两相充分接触，以提供尽可能⼤的传质⾯积和传质系数，接触后两相⼜能及时完善分离。
②在塔内⽓液两相最⼤限度地接近逆流，以提供最⼤的传质推动⼒。
(2) ⽓液传质设备的分类①按结构分为板式塔和填料塔②按⽓液接触情况分为逐级式与微分式通常板式塔为逐级接触式塔器，填料塔为微分接触式塔器。
2. 板式塔(1) 板式塔的设计意图：总体上使两相呈逆流流动，每⼀块塔板上呈均匀的错流接触。
(2) 筛孔塔板的构造①筛孔——塔板上的⽓体通道，筛孔直径通常为3~8mm 。
②溢流堰——为保证塔板上有液体。
③降液管——液体⾃上层塔板流⾄下层塔板的通道。
(3) 筛板上的⽓液接触状态筛板上的⽓液接触状态有⿎泡接触、泡沫接触、喷射接触，⽐较见表10-1。
表10-1 ⽓液接触状态⽐较项⽬⿎泡接触状态泡沫接触状态喷射接触状态孔速很低较⾼⾼两相接触⾯⽓泡表⾯液膜液滴外表⾯两相接触量少多多传质阻⼒较⼤⼩⼩传质效率低⾼⾼连续相液体液体⽓体分散相⽓体⽓体液体适⽤物系重轻σσ<(正系统)重轻σσ>(负系统)⼯业上经常采⽤的两种接触状态是泡沫接触与喷射接触。
由泡沫状态转为喷射状态的临界点称为转相点。
(4) ⽓体通过塔板的压降包括塔板本⾝的⼲板阻⼒(即板上各部件所造成的局部阻⼒)、⽓体克服板上充⽓液层的静压⼒所产⽣的压⼒降、⽓体克服液体表⾯张⼒所产⽣的压⼒降(⼀般较⼩，可忽略不计)。
(5) 筛板塔内⽓液两相的⾮理想流动①空间上的反向流动(与主体流动⽅向相反的液体或⽓体的流动)：液沫夹带与⽓泡夹带。
第六章蒸馏蒸馏定义：蒸馏分类：易挥发组分难挥发组分有回流蒸馏（精馏）无回流蒸馏：简单蒸馏（间歇操作）平衡蒸馏（连续操作）特殊蒸馏：萃取蒸馏、恒沸蒸馏按操作压力可分为加压、常压和减压蒸馏两组分精馏和多组分精馏第一节双组分溶液的气液相平衡一、溶液的蒸汽压与拉乌尔定律纯组分的蒸汽压与温度的关系：拉乌尔定律：在一定温度下，理想溶液上方气相中任意组分的分压等于纯组分在该温度下的饱和蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积。
p=p A0x AA（6-2）p=p B0x B=p B0(1－Bx) （6-3）A式中p A、p B——溶液上方A，B组分的平衡分压，Pa；p0——在溶液温度下纯组成的饱和蒸汽压，随温度而变，其值可用安托尼(Antoine)公式计算或由相关手册查得，Pa；x、x B——溶液中A，B组分的摩尔分数。
A二、理想溶液气液平衡（一）t-y-x图1．沸点－组成图（t－ x－ y图）（1）结构以常压下苯-甲苯混合液t－ x－ y图为例，纵坐标为温度t，横坐标为液相组成x A和汽相组成y A（x，y均指易挥发组分的摩尔分数）。
下曲线表示平衡时液相组成与温度的关系，称为液相线，上曲线表示平衡时汽相组成与温度的关系，称为汽相线。
两条曲线将整个t－ x－ y图分成三个区域，液相线以下称为液相区。
汽相线以上代表过热蒸汽区。
被两曲线包围的部分为汽液共存区。
t－ x－ y图数据通常由实验测得。
对于理想溶液，可用露点、泡点方程计算。
（2）应用在恒定总压下，组成为x，温度为t1（图中的点A）的混合液升温至t2(点J)时，溶液开始沸腾，产生第一个汽泡，相应的温度t2称为泡点，产生的第一个气泡组成为y1(点C)。
同样，组成为y、温度为t4（点B）的过热蒸汽冷却至温度t3（点H）时，混合气体开始冷凝产生第一滴液滴，相应的温度t3称为露点，凝结出第一个液滴的组成为x1(点Q)。
F、E两点为纯苯和纯甲苯的沸点。
图苯－甲苯物系的t－ x－ y图图苯－甲苯物系的y－ x图应用t－ x－ y图，可以求取任一沸点的气液相平衡组成。
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题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，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，杠相液体混合物杆规则（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 。
高中化学教资试讲教案蒸馏
一、教学目标：
1. 了解蒸馏的定义和原理；
2. 掌握蒸馏的基本步骤和操作方法；
3. 能够进行简单的蒸馏实验，提取纯净的溶液。
二、教学重点与难点：
重点：蒸馏的原理和步骤；
难点：如何有效地进行蒸馏操作，提取纯净的产品。
三、教学准备：
1. 实验器材：蒸馏装置、试管、试剂瓶、温度计等；
2. 实验药品：混合溶液（如混合酒精和水）；
3. 实验辅助资料：蒸馏实验步骤、蒸馏的原理图等。
四、教学步骤：
1. 导入（5分钟）
介绍蒸馏的背景和意义，引导学生对蒸馏的认识，激发学生学习兴趣。
2. 理论讲解（10分钟）
讲解蒸馏的原理和操作步骤，包括常见的简单蒸馏和分馏两种方式。
3. 操作演示（15分钟）
老师进行蒸馏实验操作演示，重点展示蒸馏装置的组成和使用方法。
4. 学生实验（20分钟）
学生分组进行蒸馏实验操作，根据实验步骤和指导，提取纯净的产品。
5. 结果分析（10分钟）
学生观察实验结果，比较提取产品的纯度与原混合物的差异，总结蒸馏的优势和应用。
6. 总结与提问（5分钟）
总结本节课的重点内容，鼓励学生提出问题，加深对蒸馏的理解。
五、作业布置：
要求学生写一份实验报告，包括实验目的、过程、结果和分析。
六、教学反思：
本节课通过理论讲解、操作演示和学生实验相结合的方式，使学生能够全面了解蒸馏的原理和操作方法，提高了学生的实际操作能力和动手能力。
同时，通过实验让学生亲身体验蒸馏的过程，加深了他们对化学实验内容的理解。
