7精馏习题及答案x
第七章 精馏习题及答案
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。 C A 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。 C A 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。 A A 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。 C A 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。 D A 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。 B A 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（ ）。 C A 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（ ）。 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 （ ）。 A
A ．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（ ）。 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。液相组成5.0=A x 时相应的泡点为1t ，气相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ， 则（ ） D
A ．21t t =；
B ．21t t <；
C ．21t t >；
D ．无法判断
14． 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ ）。 A A ．21t t =； B ． 21t t < ；
C ．21t t > ；
D ． 不能判断
15． 操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ ）。 B A ．D x 、W x 均增加； Ｂ．D x 减小，W x 增加； Ｃ．D x 、W x 均不变； Ｄ．不能正常操作
16． 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F 、D 、F x 、q 、R 及加料位置不变，则塔顶产品组成D x 变化为（ ）。 A
A.变小； B ．变大；
C.不变； D ．不确定；
17． 精馏操作时，若在F 、F x 、q 、R 不变的条件下，将塔顶产品量D 增加，其结果是（ ）。 C
A ．D x 下降，W x 上升；
B ．D x 下降，
W
x 不变；
C ．
D x 下降，
W
x 亦下降； D ．无法判断；
分析：当D 增加时，D x 必然减小，但因回流比R 不变，只有V 和L 同时增加，即'V 和'
L 同时增加，以1=q 为例，从提馏段操作线斜率看1'
'++
=
R D F R V L ，当D 增大后， ''V L 变小，而T
N 不变，故有W x
减小。
18．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 A
A ． 提馏段操作线与q 线； 平衡线；
C ．平衡线与精馏段操作线；
D .平衡线与q 线；
19．某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数分别为1N 和2N ，若只增加提馏段理论板数，而精馏段理论板数不变，当F 、F x 、q 、R 、V 等条件不变时，则有（ ）。 B A ．
W
x 减小，D x 增加； B ．
W
x 减小，D x 不变；
C ．W x 减小，
D x 减小； D ．W x
减小，D x 无法判断 20．下列哪些判断正确（ ）。 B ，C ，D
A ．上升气速过大引起漏液； B.上升气速过大造成过量雾沫夹带； C. 上升气速过大引起液泛； D. 上升气速过大造成大量气泡夹带； E. 上升气速过大使板效率降低
21．当气体量一定时，下列判断哪些正确（ ）。 C ，D ，E
A ． 液体量过大引起漏液； C. 液体量过大引起气泡夹带；
B ． 液体量过大引起雾沫夹带； D. 液体量过大引起液泛； D. 液体量过大使板效率降低
二、
填空题
1．溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 泡点 2．气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 露点 3．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
4．最小回流比是指 。 塔板数为无穷多时的回流比的极限值 5．当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板
数 。 过热蒸气；最多 6．对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 。 越低 7．对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系 。 容易分离 8．对于二元理想溶液, x-y 图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系 。 不容易分离
9．完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶 和塔底 。
液相回流，上升蒸气 10．精馏操作中，再沸器相当于一块 板。 理论板
11．用逐板计算法求理论板层数时，用一次 方程就计算出一层理论板。 相平衡
12．精馏操作中，当 q = 0.6 时, 表示进料中的 含量为60%。 液相 13．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______;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。
14．某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成D x ，塔底产品组成W
x ，塔顶产品流率 ，精
馏段液气比 。
增加；减少；减少；增加
分析：由D R V )1(+=，当V 不变时，R 增加，D 必须减少。在理论板数不变时，回流
比的增加平均传质推动力加大，必会使产品分离程度提高。当R 增加时，液气比1+=
R R V L
必
然也增大。
15．某精馏塔的设计任务是：原料为F 、F x ，分离要求为D x 、W x 。设计时若选定回流比R 不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数T N ，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V ，L ，'V ，
'L 。若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数T N 。
减少；不变；不变；增加；增加；减少
分析：在进料组成、流率、回流比和产品的分离要求一定时，进料的q 越大，平均传质推动力越大，所需理论板数越少。由全塔物料平衡知，当F 、F x 、D x 、W x 一定时，塔顶产品流率D 和塔底产品流率W 也一定。则由D R V )1(+=知V 不变，同理RD L =也不变。由
F q V V )1('--=知当V 、F 不变时，q 值越大，'V 越大。而由W V L -=''可知，'V 越大，'L 也越大。
16．用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。 进料流率F
17． 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
分析：同一物系，总压越高，物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。
18．精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶D x ______,塔底W
x ______,提馏段操作线斜率_____。
减少；增大；增大
分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当D 不变时，V 的减少导致L 减少，即回流比
R 减小，故精馏段操作线斜率1+R R
减小，提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时，两段操作
线斜率的改变只能使D x 减小和W x
增大。
19．精馏塔的塔底温度总是________塔顶温度，其原因一是_______, 二是________。
高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底的泡点较高
20．将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较, 操作弹性最大的是______,造价最昂贵的是____， 单板压降最小的是_______.。 浮阀塔; 泡罩塔;筛板塔
21. 板式塔塔板上气液两相接触状态有______种, 它们是_____。板式塔不正常操作现象常见的有_______，它们是_______。
3种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3种；严重漏液、液泛、严重雾沫夹带
22. 评价塔板性能的标准主要是______条，它们是______。塔板负荷性能图中有______条线，分别是______。
5；（1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5）结构简单，造价低；5；（1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液线，（4）液相上限线，（5）液相下限线
23. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是______，填料塔中填料的作用是______。
保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液膜并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两相间的传
质。
24. 常见的连续接触式的气液传质设备是______塔，塔内______为分散相，______为连续相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设 装置，中部应设 装置。
填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置
25. 板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称 现象，它们主要是：①液沫夹带（雾沫夹带），产生的原因为 ，②气泡夹带，产生的原因为 。
返混现象；小液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔板和大滴液因板间距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔板；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。
26. 板式塔中板上液面落差过大导致 ，造成液面落差的主要原因有 。为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有 。
气流分布不均匀，影响汽液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔径）； 采用结构简单的筛板塔， 溢流 装置采用双溢流或多溢流。
27. 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分。塔板结构设计时，溢流堰长度应适当，过长则会 ，过短则会 。溢流堰高度也应适当，过高会 ，过低会 。
干板降压；液层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致流不畅，同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体在堰上分布不均，影响传质效果。
28. 板式塔的塔板有 和 两种，塔径较大的塔常采用 塔板，以便 。塔板面积可分为4个区域，它们分别是 ，各自的作用是 。
整块式；分块式；分块式；通过人孔装拆塔板；①鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡罩的区域，为气液传质的有效区域。②溢流区，为降液管和受液盘所占的区域。③破沫区，又称安定区，位于鼓泡区和湍流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的泡沫进入降液管前可部分脱离液体。④边缘区，又称无效区，是靠近塔壁的一圈边缘区，供支承塔板之用。 29．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。
增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升
30．恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。
恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性。
三、计算题
1．已知某精馏塔塔顶蒸汽的温度为80C o
，经全凝器冷凝后馏出液中苯的组成为0.90，甲苯的组成为0.10（以上均为轻组分A 的摩尔分数），试求该塔的操作压强。溶液中纯组分的饱和蒸汽压可用安托尼公式计算，即
C t B
A p
o
+-
=lg 式中苯和甲苯的常数为
组 分 A B C
苯 6.898 1206.35 220.24 甲苯 6.953 1343.94 219.58
解：利用安托尼公式分别计算80℃时苯与甲苯两种纯组分饱和蒸气压，即
88
.224
.2200.8035.1206898.6lg 0
=+-
=A p
KPa mmHg p A 14.10158.7580
==
47
.258
.2190.8094.1343953.6lg 0
=+-
=B p
KPa mmHg p B 35.3912.2950
==
由于全凝器中，进入塔顶的蒸气与已冷凝的馏出液组成相同，则 9.0==D A x y 由道尔顿分压定律
)()
(0
00
B A B A A
A A A p p p p p p p
x p p
p y --=
==
)35.3914.101()35.39(14.10190.0--=
p 解得 KPa p 54.968=
2．用连续精馏塔每小时处理100 kmol 含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以mol%计），求： （1）馏出液和残液的流率（以kmol/h 计）；
（2）饱和液体进料时，若塔釜的气化量为132 kmol/h ，写出精馏段操作线方程。
解：（1） 代入数据
解此方程组，得 D = 43.8 kmol/h ，W = 56.2 kmol/h （2）饱和液体进料时，V = V ’，即V = 132 kmol/h ，则 L = V – D = 132 – 43.8 = 88.2 kmol/h R = L/D = 88.2/43.8 = 2
精馏段操作线方程
3．苯和甲苯在92℃时的饱和蒸气压分别为143.73 kN/m 2和57.6 kN/m 2。求：苯的摩尔分率为0.4, 甲苯的摩尔分率为0.6的混合液在92℃时各组分的平衡分压、系统压力及平衡蒸气组成。此溶液可视为理想溶液。
解：由拉乌尔定律 P A = 143.73×0.4 = 57.492 kN/m 2，P B = 57.6×0.6 = 34.56 kN/m 2 系统压力 P = P A + P B = 57.492 + 34.56 = 92.052 kN/m 2
平衡蒸气组成 y A = P A /P = 57.492/92.052 = 0.625，y B = P B /P = 34.56/92.052 = 0.375 4．氯仿（CHCl 3）和四氯化碳（CCl 4）的混合物在一连续精馏塔中分离。馏出液中氯仿的浓度为0.95（摩尔分率），馏出液流量为50 kmol/h ，平均相对挥发度 = 1.6，回流比R = 2。求：
（1）塔顶第二块塔板上升的气相组成；
（2）精馏段各板上升蒸气量V及下降液体量L（以kmol/h表示）。氯仿与四氯化碳混合液可认为是理想溶液。
解：（1）由题知，y
1 = x
D
= 0.95，R = 2
由相平衡方程，得
即
由精馏段操作线方程
则
（2）V = L + D，L/D = R，V =（R + 1）D
∴ V = 3×50 = 150 kmol/h， L = 2×50 = 100 kmol/h 5．一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下：
精馏段 y = 0.8 x + 0.172
提馏段 y = 1.3 x – 0.018
求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
解：由精馏段操作线方程
，得 R = 4；，得 x
D
= 0.86 将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立
解得 x = 0.06，即 x
w
= 0.06 将两操作线方程联立
解得 x = 0.38
因是泡点进料，q = 1，q 线垂直，两操作线交点的横坐标即是进料浓度， ∴ x F = 0.38
6．用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００h kmol /．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量；
（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。
分析：欲解提馏段的蒸气量v '，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。而V 又须通过
D R V )1(+=才可确定。可见，先确定最小回流比min R ，进而确定R 是解题的思路。
理想体系以最小回流比操作时，两操作线与进料方程的交点恰好落在平衡线上，所以只须用任一操作线方程或进料方程与相平衡方程联立求解即可。
解：（１）由相平衡方程
x x
x x y 213)1(1+=
-+=αα 及进料方程
1
1
5.05.01
5.05.01
1
+-=--
-=
--
-=
x x q x x q q y F
联立解得 2
2x ＋x 2＋１＝０ 48
42+±-=
x 取 367.0=q x 则 633
.0213=+=q
q
q x x y
23
.137
.063.063
.095.0min =--=--=q q q D x y y x R R=722.14.1min =R 再由物料衡算方程 W D F += 及 W W F Wx Dx Fx +=
解得 h kmol D /50= h kmol D F W /50=-=
h kmol F V F q V V h
kmol D R V /1.86501.1365.0)1(/1.13650)1722.1()1('
=-=-=--==+=+= （2）已知95.01==D x y
由相平衡关系
86
.0)1(11
1=--=
y y x αα
再由精馏段操作线方程解得
88
.01722.195
.086.01722.1722
.11112=++?+=
++
+=
R x x R R
y D
7．某二元混合液的精馏操作过程如附图。已知组成为52.0的原料液在泡点温度下直接加入塔釜内，工艺要求塔顶产品的组成为0.75，（以上均为轻组分A 的摩尔分数），塔顶产品采出率D/F 为1:2，塔顶设全凝器，泡点回流。若操作条件下，该物系的α为3.0，回流比R 为2.5，。
分析：因题中未给平衡相图，只可考虑逐板计算法求理论板数。当料液直接加入塔釜时，应将塔釜视作提馏段，然后分段利用不同的操作线方程与相平衡方程交替使用计算各板的气液相组成，直至W x x <时止。
解：由 2/1/=F D ,D F 2=,W D =代入物料平衡方程 W D F += 及 W D F Wx Dx Fx += 联立解得 W x =0.34 整理精馏段操作线方程 =
++
+=
+1
1
1R x x R R y D n n 5.375.05
.35
.2+
n x
.
0174.01+=+N n x y (a)
而相平衡方程
x a ax y )1(1-+=
整理成
y y
y a a y
x 5.15.2)1(-=
--=
（b ） 交替利用(a) (b)两式逐板计算
由 75.01==y x D 代入(b)得 545.01=x 代入(a)得
.
02=y
代入(b) 2x 52.0378.0=<=F x 整理提馏段操作线方程
由 D D D F RD qF L L 5.425.2'
=+=+=+= 则 y
'W
L W x W
L L W x m m --
-=
+''''1
'
=D
D D x D D D
m --
-5.434.0'5.45.4
即
097
.0'286.1'1-=+m m x y (c)
将378.02=x 代入(C) 得 286.13=y 389
.0097.0378.0=-?-
代入（b ）得 3x 34
.0203.0=<=W x 故包括塔釜在内共需3块理论塔板。
8．在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为2.5,操作回流比min 5.1R R =。当馏出液流量为100h kmol /时，试求：
（1）塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （2）提馏段上升的气体量。 分析：因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。
解：（1）由平衡方程及泡点进料时 5
.0=q
x
714
.05.05.115
.05.2)1(1=?+?=-+=q q q x a ax y
1
.15
.0714.0714.095.0min =--=
--=
q
q q D x y y x R 65.15.1min ==R R
精馏段操作线方程
11
++
+=
R x x R R y D
358
.0623.065.295.065.265.1+=+=x x
再由平衡方程及 95
.00==D x y
得
884
.095
.05.15.295.0)1(0
0=?-=
--=
y y x αα
代入精馏段操作线方程
909
.0358.0623.001=+=x y
(2)由F q V V )1('
--= 当泡点进料时，1=q
则 D R V V )1('+==h kmol /26510065.2=?=
9．在常压精馏塔分离双组分理想溶液。组成为0.5（轻组分A 的摩尔分数，下同）的料液在泡点温度下加入塔内。塔顶蒸气先在分凝器中部分冷凝至泡点回流，其组成为 0.88，余下末冷凝部分经全凝器后作为产品， 组成为0.95． 已测得离开塔顶第1层理论板的液相组成为 0.796，塔顶轻组分回收率为96%,塔釜间热蒸气加热。试求算： (1) 该操作条件下的回流比和釜液组成； (2) 若用图解法求得理论板数为9，又知全塔效率为70%,塔内实际塔板数为多少？
分析：前已述及，分凝器相当于１块理论板，利用分凝器内气液相平衡关系即可确定上升的蒸气组成1y ,而1y 与回流液组成0x
恰好又是操作线关系，利用此操作线方程即可顺利解出回流比。
另外确定塔内实际板数时，应注意用图解法求出的理论板数中是包括了起理论板作用的分凝器和塔釜两块“虚拟板”的。 解：(1)回流比与釜液组成 由于分凝器中末凝气相组成
95
.00==D x y
又知自分凝器入塔的回流液组成
88
.00=x
由相平衡方程
00
0)1(1x x y -+=
αα 即
88.0)1(188
.095.0-+?=
αα 解得 591.2=α 再由相平衡方程得
91
.0796
.0591.11796.0591.2)1(11
1
1=?+?=
-+=
x x y αα 则精馏段操作线方程为
11
01++
+=
R x x R R y D
即
195
.088.01
91.0++
+=
R R R 解得 11.1=R
由全塔物料衡算方程 W D F += 及 W D F Wx Dx Fx +=
将 h
kmol x Fx D D
F /5.5095
.05
.010096.0=??=
=
η
h kmol D F W /5.495.50100=-=-=
代入物料衡算方程 解得 041
.00409.0==W x (2) 实际塔板数
10
7
.029=-=
=
E
N N T P
10．用一连续精馏塔分离由组分A 、B 所组成的理想混合液。原料液中含A 0.44，馏出液中含A 0.957（以上均为摩尔分率）。已知溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为1.63，说明原料液的热状况，并求出q 值。
解：采用最小回流比时，精馏段操作线方程为
即
由相平衡方程 ， 得
联立两方程 ， 解得 x = 0.367，y = 0.592
此点坐标（0.367，0.592）即为（x q ，y q ）。
因 x F = 0.44，即x q ＜x F ＜y q ，说明进料的热状况为气液混合进料。
由q 线方程 ，
此线与平衡线的交点即是操作线与平衡线的交点
有
解出 q = 0.676
11．一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78（以上均为轻组分A 的摩尔分数，下同）。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2/3，试求：
（1）精馏段操作线方程； （2）提馏段操作线方程。 解：精馏段操作线方程 依精馏段操作线方程
11
1++
+=
+R x x R R y D n n
将该板和上层板的气液相组成代入有
177.0183.0++
?+=
R x R R D
(a) 再将该板和下层板的气液相组成代入有
170.01
78.0++
?+=R x R R D
(b)
联立（a ）、（b ）解得 0.2=R ，95.0=D x
则精馏段操作线方程为
1295
.0122
++
+=x y 即 95.023+=x y （2）提馏段操作线方程
提馏段操作线方程的通式为
W L W x W L L
y W
x m m ---=+/
//
1 将 W D F qF L L +=+=,/
1=q (泡点进料) 代入上式则有
W
qF L W x W
qF L qF L y W
x m m -+-
-++=
+1
D L W x D L W
D L W
x m +-
+++=
转化上式为
W
m m x R D W x R D W R y 1111
+-+++=+ （C ）
根据 W
D W F x x x x W
D
--=
即 46.095.046.03
2
--=
W
x
解得 13
.0=W x
将有关数据代入（c ），则提馏段操作线方程为
13
.01
2231
22312?+-
+++=
x y 即 195.05.43-=x y
精馏习题及答案
精馏习题 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α表达的气液平衡方程可写为______________。根据α的大小，可用来_ __________________，若α=1，则表示_______________。 4. 某两组分物系，相对挥发度α=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85℃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α=______，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_______________。 9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。 10. 精馏塔进料可能有______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状态参数q值为__________________。 11. 在精馏塔设计中，若F、x F、q D保持不变，若回流比R增大，则x D_______，x W _______，V______，L/V_____。 12. 在精馏塔设计中，若F、x F、x D、x W及R一定，进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板数N T____。精馏段上升蒸汽量V_____、下降液体量L_____；提馏段上升蒸汽量V′_____，下降液体量L′_____。 13. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念 1、精馏原理 2、简捷法 3、漏液 4、板式塔与填料塔 公式 全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、 逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响 2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即 1==''V L V L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？ 1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。 5．恒沸精馏原理 6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分） 1.漏液线（气体流量下限线）（1分） 2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分） 3.液相流量下限线（1分） 4.液相流量上限线（1分） 5.液泛线（1分） 最适宜的区域为五条线相交的区域内。 7．进料热状况参数
8、平衡蒸馏原理 9、液泛的定义及其预防措施 10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。 11、什么是理想物系？ 四 计算题 1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？ 2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y 提馏段：0187.025.11-=+n n x y 设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。 3、在连续精馏塔中分离苯和甲苯二元混合溶液，原料液流量为5000kg/h ，组成为含苯0.3（质量分率，下同），塔顶馏出液中苯的回收率为88%，要求塔釜含苯不高于0.05，求馏出液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。(苯的相对分子量为78 ，甲苯92) 解：336.0927.0783.0783 .0=+= F x 0584.092 95 .07805.07805.0=+= w x 3 .87)336.01(92336.078=-?+?=+=FB B FA A F x M x M M h kmol F /3.573 .875000 == （5分） 3.57==+F W D （1）
精馏习题及答案解析
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 0 T 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 、x x ,,及残液（或液相产品）量。 例题4.现成塔的操作因素分析： ①操作中的精馏塔，将进料位置由原来的最佳位置进料向下移动几块塔板，其余操作条件均不变（包括F 、x F 、q 、D 、R ），此时x D 、x W 将如何变化？ ②操作中的精馏塔，保持F 、x F 、q 、D 不变，而使V'减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ③操作中的精馏塔，若保持F 、R 、q 、D 不变，而使x F 减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ④操作中的精馏塔，若进料量增大，而x F 、q 、R 、V'不变，此时x D 、x W 将如何变化？ 例题5.如图所示，组成为0.4的料液（摩尔分率，下同），以饱和蒸汽状态自精馏塔底部加入，塔底不设再沸器。要求塔顶馏出物浓度x D =0.93，x W =0.21，相对挥发度α=2.7。若恒摩尔流假定成立，试求操作线方程。 若理论板数可增至无穷，且F 、x F 、q 、D/F 不变，则此时塔顶、塔底产品浓度的比为多大？
化工原理精馏习题
3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 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。 分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得 4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００h kmol /．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量； （2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。 分析：欲解提馏段的蒸气量v '，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。可见，先确定最小回流比min R ，进而确定R 是解题的思路。 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。当馏出液流量为100h kmol /时，试求： （1） 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （2） 提馏段上升的气体量。 分析：因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。 6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A 的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求： （1） 第1块板下降的液体组成； （2） 料液的组成。 分析：抓住分凝器中气液相组成为平衡关系，而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡（即精馏段操作线）关系，此题可顺利求解。 3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 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。
化工原理蒸馏考试题目
单项选择题 (每题2分,共50题) 成绩查询 第九章 蒸馏 1. 蒸馏是利用各组分______不同的特性实现分离的目的。 A ：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。 A ：可挥发 B ：不挥发 C ：难挥发 D ：易挥发 3. 某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，xf ，q ，加料位置，回流比R 都不变。则塔底残液xw______。 A ：变小 B ：变大 C ：不变 D ：不确定 4. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则：____。 A ：t1 ＝t2 B ：t1＜ t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 5. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1；汽相组成yA=0.4相应的露点为t2。则： ____ A ：t1 ＝t2 B ：t1 ＜t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 6. 原料的数量和浓度相同，用简单蒸馏得汽相总组成为xD1，用平衡蒸馏得汽相总组成为xD2。若两种蒸馏方法所得的汽相量相同，则： ____ A ：xD1 ＞xD2 B ：xD1 ＝xD2 C ：xD1＜xD2 D ：不能判断 7. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是______________。 A ：液相中易挥发组分进入汽相； B ：汽相中难挥发组分进入液相； C ：液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D ：液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 8. 精馏理论中，“理论板”概念提出的充分而必要的前提是_____。 A ：塔板无泄漏 B ：板效率为 100% C ：离开塔板的气液达到平衡 D ：板上传持推动力最大 9. 下列哪几条是指导精馏塔操作线方程的前提？ 甲：恒摩尔流； 乙：平衡精馏； 丙：板式塔； 丁： 过程稳定（定常）。 A ：甲、乙 B ：甲、丁 C ：丙、丁 D ：乙、丙 10. 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为_____。
第五章蒸馏课后习题参考答案(1)
第五章 蒸馏课后习题参考答案 4.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100 kmol/h ,组成为（易挥发组分的摩尔分数，下同），若要求釜液组成不大于，馏出液回收率为95% 。试求馏出液的流量和组成。 解：由%95%100,,=?= F F n D D n D x q x q η 2分 得h kmol x q x q F F n D D n /5.475.010095.095.0,,=??== 1分 又5005.05.47,,,,=+=+=W n W W n D D n F F n q x q x q x q 2分 得h kmol q W n /50,= 1分 因此h kmol q q q W n F n D n /5050100,,,=-=-= 2分 得95.050 5 .47== D x 2分 5.在连续蒸馏塔中分离含甲醇 （摩尔分数，下同）的甲醇—水溶液，其流量为100 kmol/h ,要求馏出液中甲醇的含量为 ，釜液中甲醇的含量为 ，回流比为 。试求：（1）馏出液的流量；（2）饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。 解：（1）由100,,,=+=W n D n F n q q q 1分 4545.010003.096.0,,,,,=?=+=+=W n D n W W n D D n F F n q q x q x q x q 1分 联立上述两式，解得h kmol q D n /16.45,= h kmol q W n /84.54,= 2分 （2）精馏段操作线方程 27.072.01 6.296 .016.26.2111+=+++=+++= +n n D n n x x R x x R R y 2分 提馏段操作线方程 h kmol q Rq qq q q F n D n F n L n L n /42.21710016.456.2,,,,,,=+?=+=+= 1分 ()()()h kmol q R q q q q D n F n V n V n /58.16216.4516.211,,,,,=?+=+=-+= 1分 01.034.158 .16203.084.5458.16242.217,,,,, ,,,,,,,1 -=?-=-=+m m V n w W n m V n L n m x x q x q x q q y 2分 6.在连续精馏操作中，已知加料量为100 kmol/h ,其中气-液各半，精馏段和提馏段的操作线方程分别为 y= + 及 y= - 试求操作回流比、原料液的组成、馏出液的流量及组成。 解：由75.01 =+R R 得3=R 1 分 24.01 =+R x D 得96.0=D x 1 分 q 线方程为 F F F x x x x q x x q q y 21 5.015.05.011+-=---=---= 2分 联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线的交点为（,），将其代入q 线方程，得
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精僻装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1. 二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D、+1 2. 元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3. 把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥宵 4. 当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5. 当8g食盐完全溶解于92g水中时，该溶液的质量白分比浓度是（A ） A 、8% B、87%C、92%D、84% 6.结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬:浊液D 、 乳浊液 7从硝酸钾和氯化钠的混合溶液| 中分离 而 肖酸钾的方 法 是（ D ） A 、过滤B 、 蒸僻 C 、加热蒸十结晶D 、 加热后浓缩后再冷却结晶 8. 在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B,那么A和B的关系为（C ） A、A=B B、 A > B C、A < B D、A > B 9. 下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B克饱和氯化钾溶液蒸十，得氯化钾晶体A克，则氯化钾的溶解度为（D）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12. 在25C时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时,60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、A < B D、无法比较 13.卜列物质有近的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14.下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（B)
精馏习题
填空题 1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指 。 答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 3. 当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 。 答案：过热蒸气；最多 4 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 5 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______。 答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 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 7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。 答案：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 ８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。 答案：4321t t t t =<= 9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。 答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性 11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。 答案：进料流率F 12 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 。 答案：减小；增加；增加
精馏习题答案
精馏练习题 一、填空题 【1】精馏操作的依据是（混合液中各组分的挥发度的差异）。实现精馏操作的必要条件是（塔顶液相回流）和（塔底上升气流）。 【2】气液两相呈平衡状态时，气液两相温度（相同），液相组成（低于）气相组成。 【3】用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为（ ）。根据α的大小，可用来（判断用蒸馏方法分离的难易程度），若α=1，则表示（不能用普通的蒸馏方法分离该混合液）。 【4】某两组分物系，相对挥发度3=α，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论踏板（从塔顶往下计），若已知==+1,4.0n n y y 则（0.182）。全回流适用于（精馏开工阶段）或（实验研究场合）。 【5】某精馏塔的精馏操作线方程为275.072.0+=x y ，则该塔的操作回流比为（2.371），馏出液组成为（0.982）。 【6】在精馏塔设计中，若P Fx f 进料温度保持不变，若增加回流比R ，则p x （增大） w x （减小），V L （增大）。 【7】操作中的精馏塔，若进料温度FV x f 不变，若釜液量W 增加，则p x （增加），w x （增大）V L （增加）。 二、选择题 （1）在用相对挥发度判别分离的难易程度时，下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离 （C ）。 A.αAB ＞1 B. αAB ＜1 C. αAB =1 D. αAB ＞10 （2）在精馏的过程中，当进料为正处于泡点的饱和液体时，则（C ）。 A.q ＞1 B.q ＜0 C.q=1 D.0＜q ＜1 （3）精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n 、n+1层塔板，其气相组成的关系为（C ）。 A.y n+1＞y n ＞y n-1 B. y n+1=y n =y n-1 C.y n+1＜y n ＜y n-1 D.不确定 （4）精馏塔中自上而下（C ）. A.分为精馏段、加料板和提馏段三部分 B.温度依次降低 C.易挥发组分浓度依次降低 D.蒸气量依次减少 （5）某精馏塔的馏出液量是50kmo1/h ，回流比是2，则精馏段的回流液量是（A ）。 A.100kom1/h B.50kmo1/h C.25kmo1/h D.125kmo1/h （6）连续精馏中，精馏段操作线随（ A ）而变。
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念 1、精馏原理 2、简捷法 3、漏液 4、板式塔与填料塔 公式 全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、 逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响 2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提 馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即 1==''V L V L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？
1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。 5．恒沸精馏原理 6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分） 1.漏液线（气体流量下限线）（1分） 2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分） 3.液相流量下限线（1分） 4.液相流量上限线（1分） 5.液泛线（1分） 最适宜的区域为五条线相交的区域内。7．进料热状况参数 8、平衡蒸馏原理 9、液泛的定义及其预防措施 10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。 11、什么是理想物系？ 四计算题 1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（ =2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后
化工原理第五章精馏答案
五蒸馏习题解答 1解: (1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下: ∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p 以t=90℃为例,x A=/= y A=1008×760= t℃90100110120130 x10 y10 (1+10 (2)用相对挥发度计算x-y值: y=αx/[1+(α-1)x] 式中α=αM=1/2(α1+α2) ∵α=p A0/p B0 α1=760/= ;α2=3020/760= ∴αM=1/2(α1+α2)=1/2+= y=(1+ 由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下: 1 题附图 2解: (1)求泡点: 在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃ lgp A0= p A0==[mmHg] lgp B0= p B0==[mmHg]
×+×=595≈600mmHg ∴泡点为87℃,气相平衡组成为 y=p A /p=p A 0 x A /P=×600= (2)求露点: 露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A +x B =1或p A /p A 0+p B /p B 0 =1 式中 p A =×760=304[mmHg]; p B =×760=456[mmHg] 求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A 0 = (103+= ∴p A 0 =[mmHg] lgp B 0= ∴p B 0 =[mmHg] 于是 : 304/+456/=<1 再设露点为102℃,同时求得p A 0=; p B 0 = 304/+456/=≈1 故露点为102℃,平衡液相组成为 x A =p A /p A 0 =304/= 3解: (1)x A =(p 总-p B 0)/(p A 0-p B 0 ) =(p 总-40)/ ∴p 总= y A =x A ·p A 0 /p =×= (2)α=p A 0/p B 0 =40= 4解: (1) y D =? αD =(y/x)A /(y/x)B =(y D ? -1 2 x x x y dx : F=D+W Fx F =Dx D +Wx W 已知x F =,x D =,x W =,解得: D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=回收率 Dx D /Fx F =×=% 残液量求取: W/D=F/D-1=1/= ∴W==(V -L)=(850-670)=[kmol/h] 8解: (1) 求D 及W,全凝量V F=D+W Fx F =Dx D +Wx W x F =,x D =,x W =(均为质量分率) F=100[Kg/h],代入上两式解得:
最新蒸馏与吸收习题及参考答案
蒸馏习题及答案 1 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化______ B ________。 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。 2 精馏塔引入回流，使下降的液流与上升的汽流发生传质，并使上升汽相中的易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是由于___4_____。 (1)液相中易挥发组分进入汽相； (2)汽相中难挥发组分进入液相； (3)液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； (4)液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 3 当精馏操作中的q 线方程为x=x F 时，则进料热状态为_________饱和液体 _________，此时q=____1____。 4 简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐＿减小＿＿＿，其沸点则逐渐＿＿＿升高＿＿。 5 精馏段操作线方程为：y=0.75x+0.3，这绝不可能。此话_____（1）_________。 （1）对; （2）错; (3)无法判断 6 对某双组分理想物系，当温度t=80℃时，kPa p A 7.1060=，kPa p B 400=，液相摩 尔组成4.0=A x ，则与此液相组成相平衡的汽相组成A y 为????（2）??????。 (1)0.5 ； (2)0.64 ； (3)0.72 ； (4)0.6 7 被分离物系最小回流比R min 的数值与_____（4）______无关。 （1）被分离物系的汽液平衡关系； （2）塔顶产品组成； （3）进料组成和进料状态； （4）塔底产品组成。 8 最小回流比是指__为达到指定的分离要求，所需理论板数为无穷多时的回流比。 _______________________________________________________________。 9 以下说法中不正确的是____C____。 精馏段操作线方程式是描述精馏段中 A 某板下降的液体浓度与下一板上升的蒸汽浓度间的关系式； B 某板上升的蒸汽浓度与上一板下降的液体浓度之间的关系式； C 进入某板的气体与液体的浓度之间的关系式； D 在相邻两板间相遇的汽相与液相浓度之间的关系式。 10 苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩尔分率，下同），以每小时1000kmol 流量进入一精馏塔，要求塔顶产品中苯含量不低于0.9，若塔高不受限制，从塔顶采出量最大可以达到___D_____kmol/h 。 A 575.5 B 500 C 590.5 D 555.5 11 用连续精馏方法分离双组分理想混合液，原料中含易挥发组分0.40，馏出液中含易挥发组分0.90（以上均为摩尔分率），溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为2，则料液的热状况参数q=____B____。 A 0.48 B 0.38 C 0.3 D 0.5 12 精馏分离5.2=α的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶x D =0.96，测得第
题库精馏操作培训题库
精馏装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1.二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D 、+1 2.元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3.把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥青 4.当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5.当8g 食盐完全溶解于92g 水中时，该溶液的质量百分比浓度是（A ） A8% B、87% C、92% D 、84% 6. 结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬浊液D 、 乳浊液 7 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中分离硝酸钾的方法是（ D ） A 、过滤B 、 蒸馏 C加热蒸干结晶D加热后浓缩后再冷却结晶8.在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B，那么A 和B的关系为（C ） A、A=B B、A > B C、 A V B D、A》B 9.下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B 克饱和氯化钾溶液蒸干，得氯化钾晶体A 克，则氯化钾的溶解度为（D ）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12.在25E时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时，60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、AV B D、无法比较 13. 下列物质有毒的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14. 下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（ B ） A、苛性钠 B、纯碱 C、烧碱 D、火碱
化工原理精馏习题及答案
化工原理精馏习题及答 案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
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。 C A 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。 C A 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。 A A 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。 C A 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。 D A 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。 B A 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（ ）。 C A 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 = ，要求塔顶x D 不小于，则塔顶最大产量为 （ ）。 (则W=0) B A 60 kmol/h ； B 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 （ ）。 A A ．2min 1min R R <； B ．2min 1min R R =；
化工原理下期末考试
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 V L （），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/（）。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3：对于饱和蒸汽进料，则有L'（）L ，V'（）V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（） A y n+1>y n>y n-1 B y n+1=y n=y n-1 C y n+1
精馏习题课答案
第十章精馏 [一] 填空题 1、精馏过程是利用部分汽化和部分冷凝的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗高，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先变小再变大_的变化过程。 2、分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 过冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离越大, 分离所需的总理论板数越少。 3、相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏方式分离，但能用（萃取和恒沸）分离。 4、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为FXf》DXd 。 5、精馏操作的依据是各组分挥发度不同，实现精馏操作的必要条件包括液相回流和气相回流。 6、写出相对挥发度的几种表达式α书上。 7、等板高度是指书上。 二、选择 1 、已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1 2、精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 D 。 A 液相中易挥发组分进入汽相； B 汽相中难挥发组分进入液相； C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 3 、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则?A???? A t1=t2 B t1
化工原理--精馏习题及答案
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。C A 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。C A 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。A A 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。C A 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。D A 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。B A 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（）。C
A 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 = ，要求塔顶x D 不小于， 则塔顶最大产量为（ ）。 (则W=0) B A 60 kmol/h ； B 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 （ ）。 A A ．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（ ）。 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。液相组成5.0=A x 时相应的 泡点为1t ，气相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ， 则（ ） D A ．21t t =； B ．21t t <； C ．21t t >； D ．无法判断 14． 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ， 与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ ）。 A