谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题
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=
D
L
∞ 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 。
答案: ∞ 零 y n+1=x n （每空1分，共3分）
13. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2；则它们的大小
顺序为 最大， 第二， 第三，而 最小。 答案: y 1 y 2 x 1 x 2 (每空1分，共4分） 14. 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 ；
答案:大于 大于（1分）等于 大于（1分）小于 大于（1分）小于 等于（1分）小于 小于（1分）（共5分）
15. 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 答案: A A D
二. 选择题（每空1分，共3分）
1.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 答案: A C （每空1分，共2分）
2. 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
答案: A B （每空1分，共2分）
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 D 不确定 答案: C （1分） 4.某两组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成y A=0.4，相应的露点温度为t2，则（） A t1 B t1= t1 C t1> t1 D 不能判断 答案: A (1 分) 5.完成某分离任务需理论板数为N T=7（包括再沸器），若E T=50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（）A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定 答案: C （1分） 6.若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D，可采用（） A、减小回流比 B、增加提馏段理论板数 C、增加精馏段理论板数 D、塔釜保温良好 答案: C （1分） 7. 在精馏操作中，若进料位置过高，会造成（） A、釜残液中易挥发组分含量增高 B、实际板数减少 C、馏出液中难挥发组分含量增高 D、各组分含量没有变化 答案: C （1分） 8.精馏塔采用全回流时，其两操作线（） A、与对角线重合 B、距平衡线最近 C、斜率为零 D、在y轴上的截距为1 答案: A （1分） 9. 精馏的两操作线都是直线，主要是基于（） A、理论板的概念 B、理想溶液 C、服从拉乌尔定律 D、恒摩尔流假设 答案: D （1分） 10.当x F、x D、x W和q一定时，若减小回流比R，其他条件不变，则（） A、精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线 B、精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线 C、精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线 D、精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线 答案: B （1分） 三．判断题 1.理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比（） 答案: （√）(1分) 2.从相平衡x-y图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（）答案: （×）（1分） 3. 用于精馏计算的恒摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（） 答案: （×）（1分） 4.精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大（） 答案: （×）（1分） 5.用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（） 答案: （√）（1分） 6.当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（）（2）原料液的温度有关（） 答案: （1）（√）（2）（√）（每空1分，共2分） 7.对于精馏塔的任何一层理论板来说，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度（） 答案: （√）（1分） 8.当F、x F一定时，只要规定了分离程度x D和x W，则D和W也就被确定了（） 答案: （√）（1分） 9.当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最 小（） 答案: （×）（1分） 10.在精馏操作中，若进料的热状况不同，则提馏段操作线的位置不会发生变化（） 答案: （×）（1分） 四．简答题 1.简述在定压下，苯－甲苯混和液的t －x －y 图中的两条曲线和三个区域的名称。 答：图中有两条曲线：下方曲线为t －x 线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线为t －y 线，称为饱和蒸气线或露点线。（2分） 两条曲线将t －x －y 图分成三个区域：饱和液体线以下区域称为液相区；饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区；两曲线之间的区域称为气、液共存区。（3分）（共5分） 2.简述精馏原理，实现精馏定态操作的必要条件是什么？ 答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。（2分） 上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。（2分）（共4分） 3.连续精馏流程中主要由哪些设备所组成？还有哪些辅助设备？ 答：主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。（2分）辅助设备有：原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。（2分）（共4分） 4.简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义？ 答：恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内，本段内各板上升蒸气摩尔流量相等，下降液体摩尔流量相等，但两段之间不一定相等。（3分） 意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的，这样可简化精馏计算。（2分）（共5分） 5.写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q 值。 答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q>1。（1分） （2）饱和液体进料，又称泡点进料，q ＝1。（1分） （3）气、液混合物进料，q ＝0～1。（1分） （4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q ＝0。（1分） （5）过热蒸气进料，q<0。（1分）（共5分） 6.何谓适宜回流比？在精馏设计计算中怎样确定？其范围如何？ 答：精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比，称为适宜回流比。（2分） 在精馏设计计算中，一般不进行经济衡算，常采用经验值。（1.5分） 据生产数据统计，适宜回流比的范围可取为：R ＝（1.1～2）R min 。（1.5分）（共5分） 7.什么时全塔效率E T ？在精馏设计中E T 如何确定？ 答：全塔效率E T 又称总塔板效率，是指一定分离任务下，所需理论塔板数N T 和实际板数N P 的比值，即ET ＝ P T N N ×100％。（3分） 在精馏设计中，由于影响E T 的因素非常复杂，故一般用经验或半经验公式估算，也可采用生产实际或经验数据。（2分）（共5分） 8.简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP ？ 答：假想在填料塔内，将填料层分为若干个高度单元，每个单元的作用相当于一层理论板，此单元填料高度称为理论板当量高度，又称为等板高度，以HETP 表示。（3分） 9通常对特定的精馏塔和物系，影响精馏操作的因素有哪些？ 答：影响因素有：（1）塔内操作压强（2）进、出塔的物料流量（3）回流比（4）进料组成和热状况（5）再沸器和冷凝器的传热性能和条件（6）设备散热情况（每个影响因素给0.5分， 6个共3分） 10.简述间歇精馏的操作方式和适用场合。 答：间歇精馏的操作方式有三种：（1）恒回流比操作。（2）恒馏出液组成操作。（3）以上两种操作联合的组合式操作（每点1分，合计3分） 适用场合：小批量、多品种的生产或实验场合，也适用于多组分的初步分离。（1分）（共4分） 11.简述什么叫恒沸精馏？ 答：在混和液（恒沸液）中加入第三组分（称为夹带剂），该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液，且其沸点更低，使组分间相对挥发度增大而得以分离，这种精馏方法称为恒沸精馏。（3分） 12.什么叫萃取精馏？ 答：萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分（称为萃取剂或溶剂），以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高，且不与组分形成恒沸液。（3分） 五．计算题 1.在乙醇和水的混和液中，乙醇的质量为15kg ，水为25kg 。求乙醇和水分别在混和液中的质量分数、摩尔分数和该混和液的平均摩尔质量。 解：（1）质量分数 已知kg 15＝乙醇m ，kg 25＝水m 375.025 1515 ＝＋＝＝ 乙醇 乙醇m m a （1分） 625.0375.011＝－＝乙醇水a a -=（1分） （2）摩尔分数 19.018625.046375.046375 .0＝＋＝＋ ＝水水乙醇乙醇 乙醇 乙醇 乙醇M a M a M a x （2分） 81.019.011＝＝乙醇水--=x x （1分） （3）混和液的平均摩尔质量m M 32.2381.01819.046=?+??+?=＝水水乙醇乙醇x M x M M m kg/kmol （2分） 2.若苯－甲苯混和液在45℃时沸腾，外界压力味20.3kpa 。已知在45℃时，纯苯的饱和蒸气压kpa p 7.220=苯，纯甲苯的饱和蒸气压kpa p 6.70=甲苯。求其气液相的平衡组成。 解：（1）平衡时苯的液相组成x 苯、气相组成y 苯 84.01 .157 .126.77.226.73.20000==--=--=甲苯苯甲苯苯p p p p x （2分） 而94.084.03 .207 .220=?=?=苯苯苯x p p y （1分） （2）平衡时，甲苯在液相和气相中的组成分别为x 甲苯和y 甲苯 16.084.011=-=-=苯甲苯x x （1分） 06.094.011=-=-=苯甲苯y y （1分） 3.苯－甲苯理想溶液在总压为101.3kpa 下，饱和蒸气压和温度的关系如下：在85℃时，kpa p 9.1160=苯，kpa p 460=甲苯；在105℃时，kpa p 2.2040=苯，kpa p 860=甲苯。求：（1）在85℃和105℃时该溶液的相对挥发度及平均相对挥发度；（2）在此总压下，若85℃时， 78.0=苯x ，用平均相对挥发度值求y 苯。 解：（1）在85℃时：54.2469 .116001===甲苯苯p p α（1分） 在105℃时：37.286 2 .2042=＝ α（1分） 平均相对挥发度46.22 37 .254.22 2 1=+= += αααm （1分） （2）用m α求y 苯（85℃时） ()897.078 .046.1178 .046.211=?+?=-+?= 苯苯苯x x y m αα（2分） 4.在连续精馏塔中分离含苯50％（质量百分数，下同）的苯－甲苯混和液。要求馏出液组成 为98％，釜残液组成为1％（均为苯的组成）。求：甲苯的回收率。 解：（1）把已知的质量分数换算成摩尔分数 M 苯＝78，M 甲苯＝92 进料组成：541.092 /5078/5078 /50=+= F x （1分） 馏出液组成：983.092 /278/9878 /98=+= D x （1分） 釜残液组成：012/092 /9978/178 /1=+= W x （1分） （2）求D 、W 取F ＝100kmol/h 为计算基准，（1分）由全塔物料衡算可得： F=D+W ，及W D F x W x D x F ?+?=?（2分）联立两式可得： ()()1000.5410.01254.480.9830.012 F W D W F x x D x x --===--kmol/h （1分） 52.4548.54100=-=-=D F W kmol/h （1分） （3）求甲苯回收率W η，即是求釜残液中难恢复组分的回收率（釜残液中难挥发组分的量与其在原料液中的量之比）： ()()()()%98.97541 .01100% 100012.0152.45%10011=-?-=?--= F W W x F x W η（2分） 5.一两组分连续精馏塔中，进入精馏段中某层理论板n 的气相组成y n ＋1为0.75，从该板流出 的液相组成x n 为0.65（均为摩尔分数），塔内气液比V/L=2，物系的相对挥发度α为2.5，求：（1）从该板上升的蒸气组成y n ；（2）流入该板的液相组成x n －1；（3）回流比R 。 解：（1）求y n 可用气液平衡方程由α、x n 求出y n ()823.065 .05.1165 .05.211=?+?=-+?= n n n x x y αα（2分） （3）求R 由21 1=+= R R V L （1分）可解出：2R ＝R ＋1，R ＝1（1分） （2）求x n －1 ①由精馏段操作线方程111+++=+R x x R R y D n n ，得2 65.02175.0D x ＋＝? 解出x D ＝0.85（2分） ②因1 11+++= -R x x R R y D n n ，代入已知量得 2 85.021823.01+= -n x ，解出796.01=-n x （2分） 6.在连续精馏塔中分离某两组分混合物。已知原料液流量为100kmol/h ，组成为0.5（易挥发组分摩尔分数，下同），饱和蒸气进料；馏出液组成为0.98，回流比R 为2.6，若要求易挥发组分回收率为96％，求：（1）馏出液的摩尔流量D ；（2）提馏段操作线方程。 解：（1）求D 据易挥发组分回收率可求出D 96.0=??F D x F x D ，可得5.010096.098.0??=D ，解出D ＝48.98kmol/h （2分） （2）提馏段操作线方程 先求L ，W ，W x ；已知饱和蒸气进料q ＝0 ①35.12798.486.2=?==RD L kmol/h （1分） ②02.5198.48100=-=-=D F W kmol/h （1分） ③由W D F x W x D x F ?+?=?（1.5分）可得 039.002 .5198 .098.485.0100=?-?=?-?= W x D x F x D F W （1.5分） ④提馏段操作线方程为：q ＝0 039.002 .5135.12702.5102.5135.12735.127' '' 1?---=-+--++= +m W m m x x W qF L W x W qF L qF L y 即026.0668.1' ' 1-=+m m x y （4分） 7.某连续操作精馏塔，分离苯－甲苯混和液，原料中含苯45％，馏出液中含苯95％，残液中 含甲苯95％（以上均为摩尔分数）。塔顶全凝器每小时全凝28000kg 蒸汽，液体在泡点下回流。提馏段回流液量为470kmol/h ，原料液于泡点进料。求：（1）釜残液和馏出液的流量（W 和D ）；（2）回流比R 解：（1）求釜残液流量W ，馏出液流量D ①M 苯＝78，M 甲苯＝92。泡点进料q ＝1，此时V ＝V ’，V 即等于全凝器冷凝蒸汽量，故 顶 顶m m M M G V 28000 = = （2分） 式中顶m M ＝78×0.95＋92×（1－0.95）＝78.7kg/kmol （1分） 8.3557 .7828000 == V kmol/h （1分） ②由提馏段物料衡算可求出W 2.1148.355470'''=-=-=-=V L V L W kmol/h （1分） ③由全塔物料衡算求D F ＝D+W W D F x W x D x F ?+?=?（2分）式中，x F ＝0.45，x D =0.95 W x =1－0.95=0.05，W ＝114.2kmol/h 联立求解：F=D+114.2 0.45F=0.95D+114.2×0.05 可解出D ＝91.4kmol/h 及F ＝205.6kmol/h （2分） （2）求R 89.24.914.918.355=-=-==D D V D L R （2分） 8.在某两组分连续精馏塔中，已知原料液流量为788kmol/h ，泡点进料；馏出液组成为0.95（易挥发组分摩尔分数，下同），釜残液组成为0.03；回流比R 为3，塔顶回流液量为540kmol/h 。 求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程及提馏段回流液量L ’ 解：（1）精馏段操作线方程 将已知量R ＝3，x D ＝0.95代入精馏段操作线方程可得： 1 395.0133111+++=+++= +n D n n x R x x R R y 即 238.075.01+=+n n x y （3分） （2）提馏段操作线方程及提馏段回流液量 ①已知R ＝3，L ＝540kmol/h ，可得1803 540 == =R L D kmol/h （1分） ②由全塔物料衡算：F=D+W ，可得W=F －D=788－180＝608kmol/h （1分） ③泡点进料q ＝1，提馏段回流液量1328788540'=+=+=+=F L qF L L （1分） ④提馏段操作线方程为： W m m x W L W x W L L y ---=+'''''1（2分）代入已知量得： 03.0608 1328608 '60813281328'1?---=+m m x y 即 02533.0'844.1'1-=+m m x y （2分） 9.某双组分连续精馏塔，原料液流量为20kmol/h ，塔顶产品量为7.78kmol/h ，泡点进料，回流比为1.92，求：（1）精馏段及提馏段的回流液量；（2）精馏段及提馏段的上升蒸汽量。 解：（1）精馏段及提馏段的回流液量（L 及L ’） ① 精馏段回流液量L L=RD=1.92×7.78＝14.94kmol/h （1分） ② 提馏段回流液量L ’ 泡点进料q ＝1，L ’=L+qF=14.94+20=34.94kmol/h （2分） （2）精馏段及提馏段的上升蒸汽量（V 及V ’） ①精馏段上升蒸汽量V V ＝L+D ＝14.94+7.78=22.72kmol/h （2分） ② 提馏段上升蒸汽量V ’，q ＝1 V ’=V+(q －1)F ＝V ＝22.72kmol/h （1分） 在泡点进料下，某两组分连续精馏塔的操作线方程为： 1、精馏段：263.0723.0+=x y 2、提馏段： 1.250.0187y x =- 求：（1）回流比；（2）馏出液；（3）釜残液的组成；（4）原料液的组成。 解：（1）求回流比R 由精馏段操作线方程263.0723.0+=x y 可知： 723.01 =+R R （1分）即()R R =+1723.0，723.0723.0=-R R 解出R ＝2.61（1分） （2）馏出液组成x D 263.01 =+R x D （1分）代入R ＝2.61，得()263.061.3263.01?=?+=R x D ， 95.0=D x （1分） （3）求W x ，因W x 为提馏段操作线与对角线交点的横坐标，故联立两线方程： W x x y == 0187.025.1-=x y （ 2分）解出0187.025.1-=W W x x ，W x ＝0.075（1分） （4）求原料液组成x F ，泡点进料q ＝1，此时两操作线交点的横坐标即x F 263.0723.0+=F x y 0187.025.1+=F x y （2分）即0187.025.1263.0723.0-=+F F x x ，解出 535.0723 .025.10187 .0263.0=-+= F x （1分） 10.有一相对挥发度平均值为3的两组分理想溶液，在泡点温度下进入连续精馏塔。进料组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9；回流比为1.5，全塔效率为0.5。求（1）用逐板计算法求精馏段所需要的理论板数N T 精；（2）计算精馏段所需的实际板数N P 精。（假设塔顶为全凝器） 解：（1）用逐板计算法求N T 精。已知x F ＝0.6，x D ＝0.9，R ＝1.5，3=α。 ①求精馏段操作线方程： 1 11+++= +R x x R R y D n n 。代入已知量得：36.06.015.19.015.15.11+=+++=+n n n x x y （A ）（2分） ② 气液平衡方程： 由()x x y 11-+?= αα可得()() y y y y y y x -+= -+=131α（B ）（2分） ③ 因假设塔顶为全凝器，故有9.01==y x D （1分）代入（B ）式可求出x 1， ()75.01 .039.09 .0131111=?+=-+= y y y x （1分）将75.01=x 代入（A ）式可求出y 2， 81.036.075.06.036.06.012=+?=+=x y （1分）再将81.02=y 代入（B ）式求出x 2， 587.019 .0381.081 .02=?+= x ＜F x （x F ＝0.6）（1分），故可知第二块理论板为加料板，精馏段所 需理论板数N T 精＝2－1＝1块（层）（1分） （2）求精馏段所需的实际板数N P 精，已知E T ＝50％， 25 .01 == = T T P E N N 精精（1分） 11.在一双组分连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程为271.0715 .0+=x y ；q 线方程为91.081.2-=x y ，求：（1）回流比及进料热状况参数；（2）馏出液及原料液组成；（3）若回 流比为3，测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82（摩尔分数，下同），从第三层塔 板上升的蒸气组成为0.86，则此时的馏出液组成又为多少？ 答案与评分标准 解：（1）求回流比R 和进料热状况参数q ① 由精馏段操作线方程：1 11+++= +R x x R R y D n n 知：（1.5分） 715.01 =+R R ，可得715.0715.0=-R R ，得R ＝2.51（1.5分） ② 由q 线方程;1 1---= q x x q q y F 知： （1.5分） 81.21 =-q q ，得：81.281.2=-q q ，得q ＝1.55（1.5分） （2）求馏出液组成x D ，原料液组成x F ， ①由精馏段操作线方程得： 271.01 =+R x D ，951.051.3271.0=?=D x （1.5分） ②由q 线方程得： 91.01 =-q x F ，()501.0155.191.0=-?=F x （1.5分） （3）若R ’＝3，精馏段x 2＝0.82，y 3＝0.86，求x D ’ 由精馏段操作线方程得：1 ''1' 23+++= R x x R R y D ，代入已知量： 4 '82.043 86.0D x =?- ，得98.0'=D x （2分） 12.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液 组成为0.9，釜残液组成为0.02。泡点进料。（1）求每获得1kmol/h 馏出液时的原料液用量F ；（2）若回流比为1.5，它相当于最小回流比的多少倍？（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6，求上升到加料板上的气相组成。（物系的平均相对挥发度为3） 答案与评分标准 解：（1）求当D ＝1kmol/h 时F 为多少？已知x F =0.6，x D ＝0.9，x W ＝0.02，D ＝1kmol/h ，由全塔物料衡算可得： W W D F +=+=1 W D F x W x D x F ?+?=? （2 分）代入已知量可得： ()W W 02.09.0116.0+?=+可求出()3.06.09.002.06.0=-=-W ， 解出W ＝0.52kmol/h ，F ＝1.52kmol/h 。（2分） （2）求R/R min ，已知3=m α ①泡点进料q ＝1，则x q ＝x F ＝0.6（1分），②由气液平衡方程： ()818.06 .0216.0311=?+?=-+?=q m q m q x x y αα（2分） ③求R min ，376.06 .0818.0818 .09.0min =--= --= q q q D x y y x R （2分） ④求R/R min ，99.3376 .05 .1/min == R R （倍）（1分） （3）求上升到加料板上的气相组成。因加料板是提馏段第一层板，故所求量为y 2’ ①5.115.1=?=?=D R L kmol/h （1分）泡点进料q ＝1，已知F ＝1.52kmol/h ，W ＝0.52kmol/h ，x W ＝0.02，x 1’＝0.6 ②提馏段操作线方程为：W m m x W qF L W x W qF L qF L y ?-+-?-++= +''1，代入已知量： 52 .052.15.102 .052.0'52.052.15.152.15.1'1-+?-?-++= +m m x y ，即00416.0'208.1'1-=+m m x y （3分） ③所求721.000416.06.0208.100416.0'208.1'12=-?=-=x y （1分） 13.在连续精馏塔内分离两组分理想溶液，塔顶为全凝器。进料量为100kmol/h ，其组成为0.5（摩尔分数）。塔顶易挥发组分的回收率为90％，精馏段操作线方程为19.08.0==x y 。求：（1）馏出液的组成x D 和流量D ；（2）釜残液的组成W x 和流量W 。 答案与评分标准 解：由题给：F ＝100kmol/h ，x F ＝0.5，9.0=??F D x F x D （1） 求x D 和D ① 由精馏段操作线方程：1 11+++= +R x x R R y D n n （2分）与题给方程比较可知： 8.01 =+R R ，可得8.08.0=-R R ，得R ＝4（1分） ② 由精馏段操作线方程知 19.01 =+R x D ，代入R ＝4，得： ()95.01419.0=+?=D x （1分） ③ 把F ＝100kmol/h ，x F ＝0.5，x D ＝0.95代入可得： 9.0=??F D x F x D ，37.4795.05 .01009.09.0=??=?=D F x x F D kmol/h （2分） （2） 求W x 和W 可由全塔物料衡算得： W D F += W +=37.47100 W D F x W x D x F ?+?=?（2分） W x W ?+?=?95.037.475.0100 解出63.5237.47100=-=W kmol/h ()095.063 .525 /4550==-=W x W （2分） 14.在一常压连续精馏塔中，分离某两组分理想溶液。原料液组成为0.4（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95。操作回流比为最小回流比的1.5倍，进料热状况参数q 为1.2。操作条件 下物系的平均相对挥发度m α为2；塔顶采用全凝那，计算精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y 2。 答案与评分标准 解：已知x F ＝0.4，x D ＝0.95，R ＝1.5R min ，q ＝1.2，m α＝2，求y 2 （1） 求Rmin ① 求气液平衡方程：()x x x x y m m += -+= 1211αα（A ）（1.5分） ② q 线方程：261 2.14 .012.12.111-=---=---= x x q x x q q y F （B ） （1.5分） ③ 联立解（A ）、（B ）两式，可解出q q q x x x += -1226，即02262 =-+q q x x ， 解出()434.012 211 .562264222==?-??-+-=q x ； （2分） 604.02434.0626=-?=-=q q x y （1分） ④ 求R min 04.2434 .0604.0604 .095.0min =--= --= q q q D x y y x R （2分） （2） 求实际回流比R 06.304.25.15.1min =?==R R （1分） （3） 求y 2 ① 精馏段操作线方程：1 06.395.0106.306.3111+++=+++= +n D n n x R x x R R y ，即 234.0754.01+=+n n x y （2分） ② 求y 1、x 1 塔顶采用全凝器，故95.01==D x y （1分） 气液平衡方程：1 112x x y += 得11295.095.0x x =+得905.005.195.01== x （1分） ③ 求y2 x 1与y 2符合精馏段操作线方程： 916.0234.0905.0754.0234.0754.012=+?=+=x y （1分） 15.在常压操作的连续精馏塔中分离含苯0.46（摩尔分数）的苯－甲苯混和液。已知原料液的泡点为92.5℃，苯的汽化热为390KJ/kg ，甲苯的汽化热为361KJ/kg 。求以下各种情况下的q 值：（1）进料温度为20℃的冷液体；（2）饱和液体进料；（3）饱和蒸气进料。 解：（1）20℃的冷液体进料下的q 值 ① 原料液的平均汽化热r m B B A A m x r x r r ?+?= M A ＝78，M B ＝92（1分） 所以319303619254.03907846.0=??+??=m r KJ/Kmol （1分） ② 原料液的平均比热容C p,m 进料温度为20℃，料液泡点为92.5℃，平均温度为()25.565.92202 1 =+= m t ℃（1分） 查出在56.25℃时，苯的C p 为1.81KJ/(kg·℃)，甲苯的Cp 为1.82 KJ/(kg·℃)（1分） 所以4.15582.19254.081.17846.0,=??+??=m p C KJ/(kmol·℃)（1分） ③ 求q ： 对于冷液体进料有： ()353.131930205.924.15531930=-?+=?+=--=r t C r I I I I q p L V F V （3分） （2）饱和液体进料 据其定义可知：Δt ＝0，1== r r q （1分） （3）饱和蒸气进料 据定义知：q ＝0（1分） 16.用一连续精馏塔分离由组分A 、B 所组成的理想混和液。原料中含易挥发组分A 为0.45（摩尔分数，下同），馏出液中含组分A 为0.96。在操作条件下，溶液的平均相对挥发度为2.3，最小回流比为1.65。求：（1）q 值；（2）说明原料液的进料热状况。 答案与评分标准 解：（1）求q 值 由R min 的定义可知：平衡线与精馏段操作线的交点也必然是q 线与平衡线的交点 ① 气液平衡方程：()x x x x y 3.113.211+=-+= αα（A ）（1.5分） ② 精馏段操作线方程： 1 65.196 .0165.165.11111min min min ++ +=+++=+++= x R x x R R R x x R R y D D 得362.0623.0+=x y （B ）（2分） ③ 联立（A ）（B ）两式得：q q q x x x 3.113.2362.0632.0+= +，整理得： q q q q x x x x 3.2471.081.0362.0623.02 =+++ 0362.021.181.02 =+-q q x x ，可得： ()414.081 .02362 .081.0421.121.12=???--- = q x （3分） 620.0362.0414.0623.0362.0623.0=+?=+=q q x y （1分） ④ 由q 线方程：1 1---= q x x q q y F ，代入已知量q y ，q x ，F x ，得： 1 45 .0414.01620.0-- ?-= q q q ，整理得：45.062.0414.062.0-=-q q 得825.0=q （2.5分） （3） 因825.0=q ，在0～1之间，故进料热状况为气液混合物。（1分） 17.在一连续精馏塔内分离某两组分理想溶液。已知进料组成为0.5（摩尔分数，下同），釜残 液组成为0.05；塔顶采用全凝器，操作回流比为最小回流比的1.777倍；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.303；精馏段操作线方程为275.072.0+=x y 。求（1）塔顶易挥发组分的回收率D η；（2）进料热状况参数q 。 答案与评分标准 解：（1）求D η： ①求回流比R 和馏出液组成x D 。 精馏操作线方程为：1 11+++=+R x x R R y D n n （2分） 由精馏段操作线方程知： 72.01 =+R R ，整理得72.072.0=-R R 得571.2=R （1分） ②求F D /： 由全塔物料衡算： W D F += W D F x W x D x F ?+?=?（2分） 整理得 F W F D += 1 W D F x F W x F D x += 将F D F W -=1代入下式得：W W D F x x F D x F D x +-=，可得： 4828.005 .0982.005.05.0=--=--=W D W F x x x x F D （2分） ③%82.94%1005 .0982 .04828.0%100=??=???= F D D x F x D η（1分） （2）求q ①447.1777 .1571 .2777.1min ===R R （1分） ②447.1982.0min =--= --= q q q q q q D x y y x y y x R （1.5分） ③由气液平衡方程知()q q q q q x x x x y ?+?= -+?= 303.11303.211αα（1.5分） 联立以上两式且整理得：()()q q q x x x 635.5303.11982.0447.1=++ 即0982.091.2885.12 =+-q q x x 得()5.0885 .1203 .191.2885 .12982 .0885.1491.291.22=?-= ???--- = q x （2分） ④因5.0==F q x x ，所以进料为饱和液体，则q ＝1（1分） 18.在某连续操作的板式精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液流量为100kmol/h ，组成为0.3（易挥发组分的摩尔分数，下同），泡点进料。馏出液组成为0.95，塔顶易挥发组分的回收率为95％。操作回流比为3，图解所需理论板数为20（不包括再沸塔）。全塔效率为50％，空塔气速为0.8m/s ，板间距为0.4m ，全塔平均操作温度为60℃，平均压强为101.33kPa 。求：（1）塔的有效高度Z ；（2）塔径D 塔。 答案与评分标准 解：（1）求塔的有效高度Z ① 实际塔板数405 .020 === T T P E N N （1分） ② 塔的有效高度()()6.154.01401=?-=-=T P H N Z m （1分） （2）求塔径D 塔 ①求D 已知塔顶易挥发组分的回收率%95=D η， 95.0=??= F D D x F x D η（1.5分） 已知100=F kmol/h ，95.0=D x ，3.0=F x ，代入可求出D 3095 .03 .010095.095.0=??=?= D F x x F D kmol/h （1.5分） ②求V 及V S 因泡点进料，q ＝1，则()()12030131'=?+=+==D R V V kmol/h （1分） 上升蒸气体积流量为： ()911.033.10133.1012736027336001204.2236004.2200=?+??=???=p T p T V V S m 3/s （3分） ③塔径为： 20.1451.18 .0911 .044==??== ππu V D S 塔m ， （计算出塔径正好符合标准，不必圆整了）（2分） 19.常压操作的连续精馏塔，分离含苯为0.44（摩尔分数，下同）的苯－甲苯混和液。原料液 流量为175 kmol/h ，馏出液组成为0.975，釜残液组成为0.0235。操作回流比为3.5；加热蒸气绝压为200KPa ，冷凝液在饱和温度下排出，再沸器热损失为1.0×106KJ/h 。塔顶采用全凝器，泡点下回流；冷却水进、出冷凝器的温度分别为25℃和35℃，冷凝器的热损失可略。进料热状况参数为1.362。苯和甲苯的汽化热分别为389KJ/kg 和360KJ/kg ，冷却水的平均比热容可取4.187KJ/（kg ·℃）。求：（1）全凝器的热负荷Q C 和冷凝水消耗量W c ；（2）再沸器的热负荷Q B 和加热蒸汽消耗量W h 。 解：（1）求Q C 和W C ①求D 和W W D F += 代入已知量 175=+=W D F W D F x W x D x F ?+?=?（2分） W D 0235.0975.044.0175+=? 整理：()W W 0235.0175975.077+-=；77952.06.170=-W 解出3.98=W kmol/h ，7.76=D kmol/h （2分） ②()()3457.7615.31=?+=+=D R V kmol/h （1分） 而()()4081751362.13451'=?-+=-+=F q V V kmol/h （1分） ③冷凝器的热负荷Q C 78=苯M kg/kmol 由于塔顶馏出液几乎为纯苯，且泡点回流，则 3034078389=?==-苯r I I LD VD KJ/kmol （1分） 而()71005.130340345?=?=-=LD VD C I I V Q KJ/h （1分） ④冷却水消耗量W c ()()5712,105.22535187.41005.1?=-?=-=t t C Q W c p C C kg/h （2分） （2）求Q B 和W h 92=甲苯M kg/kmol ① 同样，因釜残液几乎为纯甲苯，故LW VW I I -可取为纯甲苯的汽化热， 3312092360'=?==-甲苯r I I LW VW kg/kmol （1分） ②()761045.1100.133120408'?=?+?=+-=L LW VW B Q I I V Q KJ/h （1.5分） ③求W h 由附录查出绝压为200KPa 时水的汽化热为2205KJ/kg （0.5分） 65762205 1045.17 =?==r Q W B h kg/h （1分） 20.含苯0.45（摩尔分率）的苯－甲苯混和溶液，在101.33KPa 下的泡点温度为94℃，此混和液的平均千摩尔比热容为167.5KJ/（kmol ·℃），平均千摩尔汽化热为30397 kg/kmol ，求该混和液在55℃时的q 值及q 线方程。 解：（1）因55℃<混和液的泡点94℃，故进料为冷液体（1分） （2）对于混和液的q 值可用下列计算式：（据q 值定义可得来） ()()()215.16 .3039755945.16711=-+=-+=-+= r t t C r t t C r q F S P F S P （3分） （3）q 线方程为 1 215.145 .01215.1215.111-- -=---= x q x x q q y F 整理得：09.265.5-=x y （2分） 1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相 第六章 蒸 馏 相平衡 【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。 温度 /℃ 苯饱和蒸气压 ()/B p kPa 甲苯饱和蒸气压 ()/B p kPa 温度 /℃ 苯饱和蒸气压 ()/B p kPa 甲苯饱和蒸气压 ()/B p kPa 80.1 84 88 92 96 101.33 113.59 127.59 143.72 160.52 38.8 44.40 50.60 57.60 65.55 100 104 108 110.6 179.19 199.32 221.19 234.60 74.53 83.33 93.93 101.33 根据上表数据绘制总压为101.33kPa 时苯一甲苯溶液的-t y x -图及y x -图。此溶液服从拉乌尔定律。 解 计算式为 ,00 00 B A A B p p p x y x p p p -==- 计算结果见下表 苯-甲苯溶液的t x y --计算数据 温度()/t ℃ 00 B A B p p x p p -=- 0 A p y x p = 80.1 84 88 92 96 100 104 108 110.6 1.0 (10133444) 082311359444-=- (10133506) 065912759506-=- (10133576) 050814372576-=- (101336566) 0376160526566-=- (101337453) 0256179197453-=- (101338333) 0155199328333-=- (101339393) 0058221199393 -=- 1.0 (11359) 0823092310133 ?= (12759) 0659083010133 ?= (14372) 0508072110133 ?= (16052) 0376059610133 ?= (17919) 0256045310133 ?= (19932) 0155030510133 ?= (22119) 0058012710133 ?= 苯-甲苯溶液的t y x --图及y x -图，如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。 化工原理蒸馏试题Newly compiled on November 23, 2020 蒸馏 一.填空题 1.蒸馏是分离____________的一种方法，蒸馏分离的依据是 _______________________________。 2.气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_______，但气相组成________液相组成。 3.气液两相组成相同时，则气相露点温度________液相泡点温度。 4.在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度________，塔顶温度_________，塔釜温度_______，对分离过程___________。 5.两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_______的挥发度对________的挥发度的比值，a=1表示_______。 6.所谓理论板是指该板的气液两相____________，且塔板上_________________。 7.某两组分物系，其相对挥发度α=3，对第n，n-1两层理论板，在全回流条件下，已知x n=， 则y n-1=_________________。 8.某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=+，则该精馏塔的操作回流比是____________，馏出液组成为____________________。 9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是_____________和_________________。 10.在总压为温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为== kPa，则平衡时苯的液相组成为 =_________，气相组成为y=______________，相对挥发度为α=____________。 11.精馏塔有____________进料热状态，其中__________进料q值最大，进料温度____泡点。 12.在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为，，，.则=_________， =________，=_________，=_______. 13.对于不同的进料热状态，，与的进料关系为 （1）冷液进料，_________，___________ （2）饱和液体进料，_________，__________ （3）气液混合物进料，_________，___________ （4）饱和蒸汽进料，_________，__________ （5）过热蒸汽进料,_________，___________ 14.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_________，馏出液量等于____________，操作线方程为_______________。 15.板塔式的流体力学性能包括________，_________，________，_________， ________，_________。 16.塔板负荷性能图由________，________，________，_________，__________五条线组成，五条线围成的区域为_________，操作点应在_________。 17.加大板间距，则液泛线_________；减少塔板开孔率，则漏液线_________；增加降业管面积，则液相负荷上限线__________。 18.塔板的操作弹性是指___________________________________________________。 二选择题 1.精馏操作时，增大回流比，其他操作条件不改变，则精馏段液气比L/V（），馏出液组成（），釜残液组成（）。 化工原理试题库3 试题1 一：填充题（20分） 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比， 相同要求下，所需理论塔板数将____________。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。， 7、实验室用水吸收空气中的20C ，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。 8、在吸收操作时，若解吸因素L mV 增加，而气、液进料组成不变，则 溶质 的回收率将_________。 9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β，能否________萃取分离。 10、理论干燥过程是指 ____________________________________________. 11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________. 12、 单级萃取操作中，料液为F ，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_______ S 点，当达到__________,溶液变为均一相。 二：问答题（30分） 1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 三：计算题（50分） 1、用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3=α，进料浓度为3.0=F x ，进 料量为h Kmol 2000 ，泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9，塔釜浓度为 第六章 蒸 馏 相平衡 【 6-1 】苯 (A) 和甲苯 (B) 的饱和蒸气压数据如下。 温度 苯饱和蒸气压 甲苯饱和蒸气压 温度 苯饱和蒸气压 甲苯饱和蒸气压 /℃ o o /℃ o o ( p B ) / kPa ( p B ) / kPa ( p B ) / kPa ( p B ) / kPa 100 84 104 88 108 92 96 根据上表数据绘制总压为时苯一甲苯溶液的 t - y x 图及 y x 图。此溶液服从拉乌尔定律。 解 计算式为 p p B 0 p A 0 x 0 0 , y x p A p B p 计算结果见下表 苯- 甲苯溶液的 t x y 计算数据 温度 (t ) / ℃ p p B 0 p A 0 x p B 0 yx p A 0 p 101 33 44 4 0 823 113 59 0 823 0 923 . . . 84 113 59 44 4 . 101 33 . . . . . 101 33 50 6 0 659 127 59 0 659 0 830 88 . . . 127 59 50 6 . 101 33 . . . . . 101 33 57 6 0 508 143 72 0 508 0 721 92 . . . 143 72 57 6 . 101 33 . . . . . 101 33 65 66 160 52 96 . . 0 376 . 0 376 0 596 160 52 65 66 101 33 . . . . . . 100 101 33 74 53 0 256 179 19 0 256 0 453 . . . 179 19 74 53 . 101 33 . . . . . 104 101 33 83 33 0 155 199 32 0 155 0 305 . . . 199 32 83 33 . 101 33 . . . . . 108 101 33 93 93 0 058 221 19 0 058 0 127 . . . 221 19 93 93 . 101 33 . . . . . 苯 - 甲苯溶液的 t y x 图及 y x 图，如习题 6-1 附图 1 与习题 6-1 附图 2 所示。 蒸馏 一. 填空题 1.蒸馏是分离 __均相混合物的一种方法，蒸馏分离的依据是______挥发度差异_____。 2. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_相同______，但气相组成____大于____液相组成。 3. 气液两相组成相同时，则气相露点温度________液相泡点温度。3.大于 4. 在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度________，塔顶温度_________，塔釜温度_______，对分离过程___________。 4. 下降 升高 升高 不利 5. 两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_______的挥发度对________的挥发度的比值，a=1表示_______。 5.易挥发组分 难挥发组分 不能用蒸馏方法分离 6. 所谓理论板是指该板的气液两相____________，且塔板上_________________。 6.互呈平衡 液相组成均匀一致 7. 某两组分物系，其相对挥发度α=3，对第n ，n-1两层理论板，在全回流条件下，已知x n =0.3，则y n-1 =_________________。 7. 0.794 8. 某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.75x +0.24，则该精馏塔的操作回流比是____________，馏出液组成为____________________。 8. R=3 96.0=D x 9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是_____________和_________________。 9.塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶 10. 在总压为103.3kPa 温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为0A p =155.7kPa 0B p =63.3 kPa ，则平衡时苯的液相组成为x =_________，气相组成为y=______________，相对挥发度为α=____________。 10. 411.0=x 632.0=y α=2.46 11. 精馏塔有____________进料热状态，其中__________进料q 值最大，进料温度F t ____泡点b t 。11. 五种 冷液体 小于 12. 在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62，0.70，0.75，0.82.则n y =_________，n x =________，1+n y =_________，1+n x =_______. 12. 82.0=n y 70.0=n x 75.01=+n y 62.01=+n x 13. 对于不同的进料热状态， q x ，q y 与F x 的进料关系为 （1）冷液进料，q x _________F x ， q y ___________F x （2）饱和液体进料，q x _________F x ， q y __________F x （3）气液混合物进料， q x _________F x ， q y ___________F x （4）饱和蒸汽进料，q x _________F x ， q y __________F x （5）过热蒸汽进料, q x _________F x ， q y ___________F x 13. （1）＞ ＞ （2）= ＞ （3）＜ ＞ （4）＜ = （5）＜ ＜ 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是使混合物得到近乎完全的分离，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是混合液中各组分间挥发度的差异。 2．进料热状态参数q的物理意义是代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程，对于饱和液体其值等于0 ，饱和蒸汽q等于1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是简单蒸馏是非定态过程。 4．吸收操作的目的是分离气体混合物，依据是组分在溶剂中溶解度之差异。5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D将增大，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W将减小。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数。（增大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将和两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法：和。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力减小，设备费用增多。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数升高，在液相中的分子扩散系数升高。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是组分在溶剂中溶解度之差异，精馏操作的基本依据是各组分间挥发度的差异。 14．蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法，蒸馏分离的依据是挥发度差异。15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是使组分间相对挥发度增大、改变原组分间的相对挥发度。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。 18．易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相 化工原理蒸馏部分模拟试题及答案 一、填空 1精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越―操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大, 操作费和设备费的总 和将呈现先降后升的变化 2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小）,同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。 3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中,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最远，分离所需的总理论板数 _最 少_____ 。 4相对挥发度a =1,表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。 5某二元混合物，进料量为100kmol/h , X F=0.6，要求得到塔顶X D不小于0.9，则塔顶最大 产量为66.7 kmol/h 。 6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括 塔顶液相回流和塔底上升蒸气。 7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、_雾 沫夹带线、漏液线_____ 和______ 。 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X A=0.6，相应的泡点为t1,与之相平衡的汽相组成y A=0.7，相应的露点为t2,贝y A A t 1=t 2 B t 1 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 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_____。 化工原理（上）考试复习题及答案 一、选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一） 1．遵循流体动力学规律的单元操作是（ A ）。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2．U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（ A ）。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3．以下有关全回流的说法正确的是（ A ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4．吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5．压力表在刻度盘上有红线是表示（ C ）。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6．某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg，绝对压强为100mm/Hg，则当地大气压为（ C ）mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好。 A．低温高压B．高温高压 C．高温低压D．低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的，它表示的是（ A ）。 A．比大气压强高出的部分 B．设备的真实压力 C．比大气压强低的部分 D．大气压强 9. 离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止（ C ）。 A．汽蚀现象 B．电流过大 C．高压流体倒流 D．气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离（ A ）。 A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．互不溶液体混合物 D．气液混合物 11．当液体内部任一点的压强有变化时，将使液体内部其它各点的压强（ B ）。 A．发生变化 B．发生同样大小的变化 C．不变化 D．发生不同情况的变化 12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是（ B ）。 A．鼓风机 B．压缩机 C．通风机 D．真空泵 13．某气相混合物由甲.乙两组分组成，甲组分占体积70%，乙组分占体积30%，那么( B )。 A．甲组分摩尔分率是 B．乙组分压力分率是 C．乙组分质量分率是 D．甲组分质量分率是 14．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。（C） A．牛顿冷却定律 B．斯蒂芬-波尔茨曼定律 C．傅里叶定律 D．克希霍夫定律 15．三层不同材料组成的平壁稳定热传导，若各层温度差分布?t1>?t2>?t3,则热阻最大的是（ A ）。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 D．无法确定 16．在列管换热器中，用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃，冷却水进口温度为30℃，出口温度不低于35℃，两流体应（B）操作。 A．并流B．逆流C．都可以D．无法确定 17．当压力不变时，气体溶解度随着温度升高的情况是（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 18．一定量的理想气体，在等温过程中体积增加一倍，则该气体的压力的变化情况是（ A ）。 A、减少一半 B、没有变化 C、增加一倍 D、无规律可循 19．流体在流动过程中损失能量的根本原因是（ D ）。 A、管子太长 B、管件太多 C、管壁太粗糙 D、流体有粘性 20．泵的特性曲线是以水作实验介质测定的，当泵输送的液体沸点低于水的沸点时，则泵的安装高度应该（ B ）。 A、加大 B、减小 C、不变 D、不一定 21．若将泵的转速增加一倍，则该泵的轴功率将为原来的（ C ）倍。 A、4 B、2 C、8 D、16 22．将泵的转速增加一倍，则泵的流量将为原流量的（ C ）倍。 A、1 B、2 C、4 D、8 23．将泵的转速增加一倍，则泵的扬程将增加（ B ）倍。 A、2 B、4 C、8 D、10 24．含有泥砂的水静置一段时间后，泥砂沉积到容器底部，这个过程称为（ B ）。 A、泥砂凝聚过程 B、重力沉降过程 C、泥砂析出过程 D、泥砂结块过程 25．工业上常将待分离的悬浮液称为（ B ）。 A、滤液 B、滤浆 C、过滤介质 D、滤饼 26．在一定操作压力下，过滤速率将随着操作的进行而（ B ）。 A、逐渐增大 B、逐渐降低 C、没有变化 D、无法确定 27．热量传递是由于物体之间（ B ）不同。 A、热量 B、温度 C、比热 D、位置 28．炉膛内烟气对炉管之间的传热方式是（ B ）传热。 A、对流 B、辐射 C、导热 D、对流、辐射和导热 29．平壁导热过程中，传热推动力是（ B ）。 A、物质的导热系数 B、平壁两侧温 C、导热速率 D、平壁两侧热量差 30．能够全部吸收辐射能的物体称为（ B ）。 A、白体 B、黑体 C、热透体 D、导热体 31．工业上常采用带翅片的暖气管代替圆管，其目的是（ B ）。 A、增加热阻，减少热损失 B、增加传热面积，提高传热效果 C、节省钢材 D、增加观赏性 《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α=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α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＿＿＿＿＿＿＿＿。(***答案***冷液ｔF ＜ｔ泡最远最少) 9. 精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度＿＿＿＿，塔顶温度＿＿＿＿，塔釜温度＿＿＿＿。（增大，减小，不变，不确定）(答案: 减小，增加，增加)。 10. 对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度＿＿＿＿＿＿，塔操作温度＿＿＿＿对分离＿＿_＿＿＿。( 越小越高越不利) 11. 精馏操作的依据是混合液中各组分的＿＿＿＿＿差异。实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 (挥发度。塔顶液相回流塔底上升气流) 12. 简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐＿＿＿，其沸点则逐渐＿＿＿。(*答案* 减小升高) 13. 试述五种不同进料状态下的q值：（1）冷液进料＿＿＿＿；（2）泡点液体进料＿＿＿＿＿；（3）汽液混合物进料＿＿＿；（4）饱和蒸汽进料＿＿＿＿；（5）过热蒸汽进料＿＿＿_____。(***答案***（1）ｑ＞1（2）ｑ＝1（3）0＜ｑ＜1（4）ｑ＝0 （5）ｑ＜0） 14. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：（1）回流比等于＿＿＿；（2）馏出液量等于＿＿＿；（3）操作线斜率等于＿＿＿。（以上均用数字表示）(∞；0；1) 15. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，xF，要求塔顶为xD塔底为xW。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N＿＿＿，提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，提馏段下降液体量L'＿＿，精馏段上升蒸汽量V＿＿＿＿，精馏段下降液体量L＿＿＿＿。（增加，不变，减少）(***答案***减少，增加，增加，不变，不变。) 16. 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F，xf， 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） 化工原理蒸馏部分模拟 试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 化工原理蒸馏部分模拟试题及答案 一、填空 1精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 先降后升的变化过程。 2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。 3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 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最远 , 分离所需的总理论板数最少。 4相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。 5某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=，要求得到塔顶x D不小于，则塔顶最大产量为 kmol/h 。 6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。 7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。 二、选择 1 已知q=，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 A :1 B 1: C 1:1 D :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x A=，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=，相应的露点为t2，则A A t1=t2 B t1 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= D L ∞ 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 。 答案: ∞ 零 y n+1=x n （每空1分，共3分） 13. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2；则它们的大小 顺序为 最大， 第二， 第三，而 最小。 答案: y 1 y 2 x 1 x 2 (每空1分，共4分） 14. 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 ； 答案:大于 大于（1分）等于 大于（1分）小于 大于（1分）小于 等于（1分）小于 小于（1分）（共5分） 15. 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 答案: A A D 二. 选择题（每空1分，共3分） 1.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 答案: A C （每空1分，共2分） 2. 对于饱和蒸汽进料，则有L '（ ）L ，V '（ ）V 。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定化工原理期末考试试题(2013年版) 2
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