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新精馏作业(含答案)

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1
与课件号相对应
1.某双组分理想物系当温度t=80℃时，PA°=106.7kPa，PB°= 40kPa，液相摩尔组
成xA=0.4，试求：（提示：需先求P总）
⑴ 与此液相组成相平衡的汽相组成yA；
⑵ 相对挥发度α。
(1)xA=(P总-PB°)/(PA°-PB°)
0.4=(P总-40)/(106.7-40)
∴P总=66.7kPa
yA=xAPA°/P总=0.4×106.7/66.7=0.64
(2)α=PA°/PB°=106.7/40=2.67

2-3（两道）
在一连续精馏塔的精馏段中，进入第n层理论板的气相组成yn+1＝0.75，从该板
流出的液相组成xn＝0.66。操作气液比为1.4，物系的平均相对挥发度为2.47。
求（1）操作回流比R及塔顶馏出液组成xD(2)离开第n层理论板的气相组成yn。

连续精馏塔中分离苯/甲苯混合液，原料液的处理量为15000kg/h，其中苯的质量
分数为0.46，要求馏出液中苯的回收率为97％，釜残液中甲苯的回收率不低于
98％，试求（1）馏出液和釜残液的流量和组成（摩尔流量和摩尔分数）

4.
计算题 （05期末）
2

用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料
组成为50%，塔顶产品组成xD=95%，产量D=50kmol/h，塔釜间接蒸汽加热。回
流比R=2Rmin，设全部塔板均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度
3

。求：

（1）最小回流比Rmin；
（2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量；
（3）塔底产品组成；
（4）列出该情况下提馏段操作线方程。
(1)75.05.0215.0311*FFFxxy 5分

8.05.075.075.095.0**minFFFDxyyxR


hkmolVFqVVhkmolDRVRR/1301/1305016.116.18.022)2(min




5分

(3) hkmolDxFxWxDFw/5.295.0505.0100 5分
1000.5500.950.0510050FDFDwFxDxFxDxxWFD
(4) hkmolqFRDL/1801001506.1 5分

提馏段操作线方程为：
0192.038.11305.2130180xxVWxxVLyw
05B计算题 （20分）
在一连续常压精馏塔中分离某理想混合液，xD=0.94，xW=0.04。已知此
塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，塔釜间接蒸汽
加热，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：
（1）进料组成xf；
（2）最小回流比；
（3）若塔底产品量W=150kmol/h 求进料量F 和塔顶产品量D
（4）精馏段操作线方程。提馏段操作线方程。

（1）由于q线通过（xf，xf），有：
3

61.5ffxx
5分
0.3fx

（2）联立求解q线方程与相平衡关系方程，即 5分
xxyxy125.16
得交点坐标为： xe=0.333
ye=0.498

68.2333.0498.0498.094.0mineeeDxyyxR
由全塔物料衡算。D=60.94
F=210.94
（3） 22.368.22.12.1minRR 5分
精馏段操作线方程为：

22.076.022.494.022.422.3111nnDnnxxRxxRRy
（4）联立精馏段操作线与q线方程，即 5分
5.1622.076.0xyxy

得交点 48.033.0qqyx
提馏段操作线过点(xq 、yq)和点(xw 、xw)
提馏段操作线方程为：

WqWqWWxxxyxxxy

即 04.033.004.048.004.004.0xy
021.052.1xy

（06期末） 计算题（25分）
用一连续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，相对挥发度为2.5，塔顶设全凝
器,塔底设再沸器，进料量为150 kmol/h，其中含苯 0.4(摩尔分率，下同)，泡
点进料，通过取样测得塔顶馏出液中苯回收率为92.20%，塔底产品中苯的组成为
0.05，实际操作回流比R=2.5，试求：
⑴ 塔顶、塔底产品流量及塔顶组成；
4

⑵ 塔顶第二块板下降的液体浓度；
⑶ 精馏段蒸汽量和液体量；
⑷ 提馏段蒸汽量和液体量；
⑸ 因长期操作再沸器内结垢，若产品流量不变，试分析对塔顶产品质量有何
影响？如何才能维持正常生产？
DxD/(FxF)=0.922
DxD=0.922×150×0.4=55.32
DxD=FxF-WxW=FxF-(F-D)xW=55.32
150×0.4-(150-D)×0.05=55.32
D=56.4kmol/h W=F-D=93.6 kmol/h
xD=55.32/56.4=0.981
y1= xD=55.32/56.4=0.981
交替使用平衡与操作线关系
得X1=0.95
Y2=0.96
X2=0.91
L=RD=141.125
V’=V= (R+1)D=197.575
L’=l+qf=291.125

⑷ 由于再沸器结垢,则QB↓,V’↓,R↓
∴xD↓
若要求维持xD不变,应提高再沸器加热蒸汽的ps,及时清除污垢

（07期末）欲用连续精馏塔分离苯-甲苯溶液。已知xF=0.5，xD=0.9，xW=0.1(均
为摩尔分率)。采用回流比R=2Rmin，系统相对挥发度α=2.5。饱和液体由塔中部
加入，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热。试求：
⑴ 采出率D/F；
⑵ 最小回流比；
⑶ 进料q线方程；
⑷ 精馏段及提馏段操作线方程；
⑸ 假定塔板均为理论塔板，求第二块塔板上升的蒸汽浓度。
5

⑴ D/F=(xW-xW)/(xD-xW)=(0.5-0.1)/(0.9-0.1)=0.5
⑵ ∵q=1,ye=αxF/(1+(α-1)xF)=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714
Rm=(xD-ye)/(ye-xF)=(0.9-0.714)/(0.714-0.5)=0.869
R=2Rm=1.74
⑶ ∵q=1，故q线方程为：x=xf=0.5
⑷精馏段操作线方程:
y=(R/(R+1))x+xD/(R+1)=0.635x+0.328
提馏段操作线方程: 若令F=1kmol/h, D=0.5, W=0.5
y＇=(L＇/V＇)x＇-(W/V＇)xW
=(RD/F+1)/((R+1)D/F)x＇-WxW/F/((R+1)D/F)
=(1.74×0.5+1)/(2.74×0.5)x'-0.5×0.1/(2.74×0.5)
=1.36x＇-0.0365
⑸ xD=y1=0.9
y1=αx1/(1+(α-1)x1)
有：x1=y1/(y1+α(1-y1))=0.9/(0.9+2.5
(1-0.9))=0.783
y2=(R/(R+1))x1+xD/(R+1)=0.635×0.783+0.328=0.825

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化工原理作业和练习题

化工原理作业和练习题

第七章练习题 1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。

已知入塔混合气中氨含量为5.5%（质量分数，下同），吸收后出塔气体中氨含量为0.2%，试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。

解：先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。

120.055/170.09030.055/170.945/290.002/170.00340.002/170.998/29y y ==+==+进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为10.09030.099310.0903Y ==- 20.00340.003410.0034Y ==-由计算可知，当混合物中某组分的摩尔分数很小时，摩尔比近似等于摩尔分数。

第八章练习题2. 在温度为25 ℃及总压为101.3 kPa 的条件下，使含二氧化碳为3.0%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。

试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。

已知操作条件下，亨利系数51066.1⨯=E kPa ，水溶液的密度为997.8 kg/m 3。

解：水溶液中CO 2的浓度为33350/1000kmol/m 0.008kmol/m 44c == 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为4t 0.008 1.4431055.43c x c -===⨯由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==⨯⨯⨯=kPa 气相中CO 2的分压为t 101.30.03kPa 3.039p p y ==⨯=kPa < *p故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。

以CO 2的分压表示的总传质推动力为*(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ∆=-=-=kPa练习题7. 某填料吸收塔内装有5 m 高，比表面积为221 m 2/m 3的金属阶梯环填料，在该填料塔中，用清水逆流吸收某混合气体中的溶质组分。

GB30871题库(含答案)

GB30871题库(含答案)

GB30871题库(含答案)《化学品生产单位特殊作业安全规范》（GB-2014）考试范围（仅供参考）（每题1分，共100分）一、选择题1.下列作业中不需要办理动火作业许可证的是（）：A.化验室中的电炉加热作业；B.乙炔气柜附近使用砂轮作业；C.氨合成装置区内进行气割作业；D.汽油罐区进行焊接作业。

2.当被测气体或蒸气的爆炸下限大于等于4%时，动火分析的合格标准是:其被测浓度应不大于（）。

A. 0.5%（体积百分数）；B. 0.2%（体积百分数）；C. 2%（体积百分数）；D. 5%（体积百分数）。

3.在500m3的甲醇储罐内中上部位进行动火作业，应对()进行监测分析。

A.上部；B.中部；C.下部；D.以上所有部位均需分析。

4.（）天气，原则上禁止露天动火作业。

A.四级风以上（含四级）；B.五级风以上（含五级）；C.六级风以上（含六级）；D.七级风以上（含七级）。

5.5月25日，某地六级大风，该地一企业甲醇精馏装配区域内冷凝器轮回冷却水管线破裂，需要动火，以下说法正确的是（）。

A.有监护人在就可以动火；B.可以动火，但应升级管理；C.只要车间主任签字即可动火；D.情况化验分析合格即可动火。

6.作业中断时间超过()，应从头分析，每日动火前均应进动作火分析；特殊动火作业期间应随时进行监测；A. 30min；B. 45min；C. 60min；D.无限制。

7.在生产运行状态下的易燃易爆生产装置、输送管道、储罐、容器等部位上进行的动火作业，是（）。

A.特殊动火作业；B.一级动火作业；C.二级动火作业；D.三级动火作业。

8.当被测气体或蒸气的爆炸下限小于等于4%时，动火分析的合格标准是:其被测浓度应不大于（）。

A. 0.5%（体积百分数）；B. 0.2%（体积百分数）；C. 2%（体积百分数）；D. 5%（体积百分数）。

9.动火过程中，监护人确需离开现场时，监护人可做以下处理（）：A.收回作业证，暂停动火；B.指派作业人员进行监护；C.交代安全须知后分开；D.继续动火作业。

空分试题——精选推荐

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空分试题⼀、填空题试题61.下塔液氮取出量越⼤主冷液氮纯度（越低）液空纯度会（越⾼）。

2.⽔蒸⽓达到饱和时的温度叫（露点），其值越低，说明⽓体的⼲燥程度越（⾼）。

3.空冷塔在启动时必须是先（通⽓）再（通⽔）。

4.（主冷凝蒸发器）是连接上下塔，使⼆者进⾏热量交换的设备，对下塔是（冷凝器），对上塔是（蒸发器）。

5.精馏过程的实质是（多次部分冷凝）和（多次部分蒸发）过程的结合。

6.汽轮机主要有（静⼦）和（转⼦）两部分组成。

7.空冷塔在启动时必须是先（通⽓）再（通⽔）。

8.吸附过程（放热）热量，脱附过程需要（吸热）热量。

9.1ppm代表数量为（百万分之⼀）。

10.启动蒸汽加热器时先通（蒸汽），后通（污氮⽓）。

⼆、选择题1、汽轮机在停车后如果需要⼿动进⾏盘车，那么每次应最少使轴转动多少度（）A、90°B、180°C、270°D、360°答案：A2、反动式透平膨胀机制冷主要是通过那部分来完成的（）A、喷嘴B、叶轮C、扩压管D、蜗壳答案：B3、空冷塔喷淋管部分堵塞发⽣偏流现象，出空冷塔空⽓温度（）。

A、升⾼B、下降C、不变D、不⼀定答案：A4、分⼦筛加热器需要检查时，在（）过程中检修最合适。

A、加热时B、冷吹时C、卸压D、均压时答案：B5、检修⽔冷塔前，应先⽤（）对塔内部进⾏置换分析氧含量合格后才能进⼊检修。

A 、空⽓ B、氮⽓ C、氩⽓ D、氧⽓答案：A6、空分装置发⽣液体泄露，泄漏点在精馏塔冷箱结霜点的（）。

A、上⾯B、下⾯C、左边D、右边答案：A7、以下⼏个测点那个不会引发连锁停车（）A、空冷塔液位B、疏⽔箱液位C、⽔冷塔液位D、凝结⽔箱液位答案：C8、沸腾时⽓体和液体同时存在，⽓体和液体的温度（）。

A、相等；B、不相等C、⽓体温度⼤于液体温度； D⽓体温度⼩于液体温度。

答案：A9、作业前（）分钟内，应对受限空间进⾏⽓体采样分析，分析合格后⽅可进⼊。

A、1⼩时B、半⼩时C、40分钟D、20分钟答案：B10、受限空间作业前，应根据受限空间盛装过的物料的特性，对受限空间进⾏清洗或置换，并达到下列要求：氧含量⼀般为（），在富氧环境下不得⼤于（）。

化工原理作业

化工原理作业

上册第一章流体流动习题解答3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。

测得R 1=400 mm ，R 2=50 mm ，指示液为水银。

为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=50mm 。

试求A 、B 两处的表压强。

解：U 管压差计连接管中是气体。

若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。

由此可以认为A C p p ≈，B D p p ≈。

由静力学基本方程式知232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+10009.810.05136009.810.05=⨯⨯+⨯⨯7161Pa =(表压)417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+⨯⨯=⨯8. 高位槽内的水面高于地面8 m ，水从1084mm mm φ⨯的管道中流出，管路出口高于地面2 m 。

在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按26.5fh u =∑计算(不包括出口阻力损失)，其中u 为水在管内的流速m/s 。

试计算：CD(l) 'A A -截面处水的流速；(2)水的流量，以m 3/h 计。

解：(1) 取高位槽水面为上游截面11'-，管路出口内侧为下游截面22'-，如图所示，那么128,2z m z m == (基准水平面为地面)1120,0u p p ≈==(表压)，'A A -处的流速与管路出口处的流速相同，2A u u = (管径不变，密度相同)在截面11'-和22'-间列柏努利方程方程，得 222fu g z h ∆=+∑，其中26.5fh u =∑代入数据226.59.81(82)2u u +=⨯-解得2.9/A u u m s ==(2)2332.9(10842)10360082/4h V uA m h π-⎡⎤==⨯⨯-⨯⨯⨯=⎣⎦9. 20℃的水以2.5 m/s 的流速流经38 2.5mm mm φ⨯的水平管，此管以锥形管与另一533mm mm φ⨯的水平管相连。