精馏和干燥复习题纲.docx
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精馏和干燥复习题纲
●复习:
精镏
一、多项选择题:
1、请将你认为最恰切答案填写在()内。
(1)操作中的精馏塔,保持F,q,xD,xw,Vˊ不变,减少xF,则()
(A)xq增大,R减少;
(B)D不变,R增加;
(C)D减小,R增加
(D)D减小,R不变
(2)操作中精馏塔,保持F,xF,q,Vˊ不变,减少D,则塔顶易挥发组分回收率η变化为()
(A)变大(B)变小
(C)不变(D)不确定
2、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tb,与之相平衡的汽相组成yA=0.7,相应的露点为td,则():
(A)tb=td
(B)tb
(C)tb>td
(D)不能判断
3、指出下列哪些属于筛板精馏塔的设计参数:
()
(A)D(塔径)
(B)HT(板间距)
(C)hw(堰高)
(D)Lw(堰长)
(E)hL
4、连续精馏操作中,在相同的xF,q,xD,R设计条件下,比较直接蒸汽加热与间接蒸汽加热有:
NT(间)NT(直),xw(间)xw(直)。
(A)大于
(B)小于
(C)等于
(D)不确定
5、某二元混合物,汽液相平衡关系如图。
t1和t2分别表示图中相应点的温度。
则:
()
(A)t1=t2
(B)t1 (C)t1>t2 (D)不能判断 6、判断下列命题是否正确: A)上升气速过大会引起漏液 B)上升气速过大会引起液泛 C)上升气速过大会造成过量的液沫夹带 D)上升气速过大会造成过量气泡夹带 E)上升气速过大会使板效率下降 7、分离各组分溶解度不同的气体混合物的单元操作叫做;分离各组分挥发度不同的液体混合物的单元操作叫做。 A.蒸发; B.蒸馏; C.吸收 D过滤; E沉降; 1.8、在双组分连续精馏塔中,气、液相恒摩尔流的条件是;在单组分吸收塔中,气相(载体)和液相(溶剂)恒摩尔流的条件为。 A、溶质不挥发;B、溶质不溶解;C、溶剂不挥发;D、载体不溶解;E、各组分摩尔汽化潜热相等;F、设备保温良好;G、气液间因温度不同而交换的显热可以忽略 9、当总压不高于5×105Pa时,在一定温度下,理想溶液的气、液平衡关系可以用来表示: (A)傅立叶定律 (B)拉乌尔定律 (C)亨利定律(D)牛顿粘性定律 10、请将你认为最恰切答案填在()内。 精镏塔设计时,若F,xF,xD,xw,V均为定值,将进料热状态从q=1变为q>1,设计所需理论板数: () (A)多; (B)少; (C)不变 (D)判断依据不足。 二、填空题: 1、气体通过塔板的阻力可视作是的阻力与的阻力之和。 如果板式塔设计不合理或操作不当,可能产生、及等不正常现象,使塔无法工作。 2、已知某精馏塔在情况一下操作得到F1、xf1、q1、R1、D1、xD1、xw1。 今改变操作为情况二,且知F1=F2、xD1=xD2、xw1=xw2、xf1、q1=q2但xf1<xf2。 试比较(>、=、<) D1D2;W1W2;R1R2。 3、评价塔板性能的标准是,, ,。 4、全回流时,塔顶产品量为,塔底产品量为,进料量为,回流比为无穷大,理论板数为,全回流适用的场合是或。 5、“蒸馏操作依据是组分间沸点差异”此话错在何处? ; 6、精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为t1,液相泡点温度为t2。 塔底某理论板上汽相露点温度为t3,液相泡点温度为t4。 试按温度大小顺序用>、=、<符号排列如下: 。 7、恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂(第三组分),其目的是。 8、板式塔和填料塔是可以同时用于和两种分离操作的气液传质设备。 9、塔板气、液负荷的正常操作范围是在,, ,和五条线围成的图形内。 10、已分析测得四股物料的组成为0.62,0.70,0.75,0.82试找出y6,x6,y7,x7的对应值y6=,x6=,y7=,x7=。 11、在气、液平衡中,气相为,液相为的物系称为理想系统。 12、当溶液中各组分的挥发度非常接近或者为恒沸液时,可采用或进行分离。 13、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) 14、①板式塔的类型有: ,和等(至少列举三种)。 ②筛板塔设计中,板间距H设计偏大优点是,缺点是。 15、恒沸精馏与萃取精馏的共同点是: 。 主要区别: (2)。 16、操作中的精馏塔,保持F,q,xD,xw,Vˊ不变,增大xF,则D,R,L/V(变大,变小,不变,不确定) 三、计算题: 1、用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液,塔顶采用全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47。 ①.进料量为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率)的饱和蒸汽,回流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95,求: ⑴塔顶馏出液及塔釜采出液的组成; ⑵精馏段及提馏段操作线方程; ⑶回流比与最小回流比的比值。 ②.全回流操作时,塔顶第一块板的气相莫弗里板效率为0.6,全凝器凝液组成为0.98,求由塔顶第二块板上升的汽相组成。 2、已知某精馏塔进料组成xf=0.5,塔顶馏出液组成XD=0.95,平衡关系y=0.8x+0.2,试求下列二种情况下的最小回流比Rmin。 ⑴饱和蒸汽加料; ⑵饱和溶液加料。 3、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: (1)与此液相组成相平衡的汽相组成yA; (2)相对挥发度α。 4、在一常压连续精馏塔中分离甲醇-水混合物,进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽,流量为100Kmol/h,要求塔顶产品组成不低于0.95,塔底排出液组成不大于0.05(以上均为摩尔分率),已知操作条件下的平衡关系如附图,操作回流比为2.4。 求: ①、塔顶,塔底产品的流率; ②、所需理论塔板数及进料位置; ③、两段的液相流率与汽相流率之比和q线方程; ④、对应的最小回流比。 5、用连续精馏塔分离二元理想溶液,已知: 泡点进料,F=1000Kmol/h,L=1000Kmol/h,D=500Kmol/h,xD=0.9,求: 1、回流比R; 2、精馏段操作线在y轴上的截距; 3、精馏段操作线与对角线的交点的坐标; 4、精馏段操作线方程的斜率; 5、q线方程的斜率。 6、用常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液。 塔顶上升蒸汽组成y1=0.94(苯的摩尔分率),在分凝器内冷凝蒸汽总量2/3(摩尔)作为回流,余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品。 操作条件下,系统的平均相对挥发度α=2.5。 试求: (1)塔顶产品及回流液的组成; (2)由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。 7、在一常压连续精馏塔中分离含苯0.5(摩尔分率)和甲苯的饱和溶液。 要求塔顶产品组成xD=0.98,塔底排出液组成xw=0.001。 已知: 塔顶设全凝器,饱和液体回流;塔底设再沸器,间接蒸汽加热;塔内气液恒摩尔流动;塔内平均相对挥发度α=2.46;回流比为最小回流比的1.5倍,试写出平衡线方程、q线方程、精馏线方程、提馏线方程,并绘出上述四线的示意图。 (实验得知: 苯-甲苯分子间的作用力与相同分子间的作用力相等) 8、在常压连续精馏塔中分离理想二元混合物,进料为饱和蒸汽,其中易挥发组分的含量为0.54(摩尔分率),回流比R=3.6,提馏段操作线的斜率为1.25,截距为-0.0187,求馏出液组成xD。 9、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,回流比R=2Rmin,设全塔均为理论板,以上组成均为摩尔分率。 相对挥发度а=3。 求: (1)Rmin(最小回流比) (2)精馏段和提馏段上升蒸汽量。 列出该情况下的精馏段操作线方程。 10、有一二元理想溶液,在连续精馏塔中精馏。 原料液组成50%(摩尔百分比),饱和蒸汽进料。 原料处理量为每小时100Kmol,塔顶,塔底产品量各为50Kmol/h,已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15,塔釜用间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点回流。 试求: 1塔顶、塔底产品组成(用摩尔分率表示); 2全凝器中每小时冷凝蒸汽量; 3蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量; 4若全塔平均相对挥发度α=3.0,塔顶第一块板的液相默弗里板效率EML=0.6,求离开塔顶第二块的汽相组成。 复习: 干燥 一、多项选择题: 1、①在测量湿球温度时,应注意空气速度u()。 (A)u<1m/s (B)u<3m/s (C)u>5m/s (D)u越小越好 ②在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件: a.大量的空气干燥少量的湿物料; b.少量的空气干燥大量的湿物料;则正确的判断是()。 (A)a对b不对; (B)b对a不对; (C)a,b都不对 (D)a,b都对 ③物料中的平衡水分随温度升高而()。 (A)增大; (B)减小; (C)不变 (D)不一定 2、在某常压连续干燥器中采用废气循环操作,即由干燥器出来的一部分废气(t2,H2)和新鲜空气(t0,H0)相混合,混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。 干燥过程中有关参数如下: 混合气状态点M(tM,HM)预热→点N(t1,H1)干燥(I=I)→点B(t2,H2)已知水分蒸发量为W,则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空气量L为: ()。 (A)L=W/(H2-H0); (B)L=W/(H1-H0); (C)L=W/(H2-HM); (D)L=W/(H1-HM)。 4、 (1)物料平衡水份一定是() (A)非结合水份 (B)自由水份 (C)结合水份 (D)临界水份 (2)空气温度为t0,湿度为H0,相对湿度为φ0的湿空气,经一间接蒸汽加热的预热器后,空气的温度为t1,湿度为H1,相对湿度为φ1,则() (A)H1>H0 (B)φ0>φ1 (C)H1<H0 (D)φ0<φ1 (3)在恒定干燥条件下,将含水20%的湿物料进行干燥,开始时干燥速率恒定,当干燥至含水量为5%时,干燥速率开始下降,再继续干燥至物料恒重,并测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为() (A)5% (B)20% (C)0.05% (D)4.55% (4)空气的干球温度为t,湿球温度为tw,露点为td,当空气的相对湿度φ=98%时,则() (A)t=tw=td (B)t>tw>td (C)t (D)t>tw=td 5、湿空气在预热过程中不变化的参数是() (A)焓 (B)相对湿度 (C)露点温度 (D)湿球温度 指出“相对湿度,绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中,哪一个参量与空气的温度无关()。 (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 6、湿空气在换热器中与传热介质进行热交换 (1)如空气温度降低,其湿度肯定不变。 (2)如空气温度升高,其湿度肯定不变。 则正确的判断是() (A)两种都对 (B)两种都不对 (C) (1)对 (2)不对 (D) (2) 如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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