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A.q=1,L=L,B.q=1,V=V'
C.q=1,L=VZD.q=1,L=V
15.全回流时的精馏过程操作方程式为。
n-1=Xn
yn+1=x
的差异。
、液体C、固体D、挥发度E、溶解度F、温度
A上升蒸汽的摩尔流量B、上升蒸汽的质量流量
C上升蒸汽的体积流量D、上升蒸汽和下降液体的流量
A、q=0,L=LB、q=1,V=V
C、q=0,L=VD、q=1,L=L
19.精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系()成立。
C、q=0,L=VD、q=1,L=L
20.精馏过程的理论板假设是指()。
A、进入该板的气液两相组成相等B、进入该板的气液两相组成平衡
C离开该板的气液两相组成相等D、离开该板的气液两相组成平衡
第2页共44页
21.某二元混合物,若液相组成Xa为0.45,相应的泡点温度为ti;
气相组成yA为0.45,相
应的露点温度为t2,贝U()。
A.t1t2B.t1t2C.t1t2D.不能判断
22.两组分物系的相对挥发度越小,贝表示该物系()。
A.容易B.困难C.完全D.不完全
23.精馏塔的操作线是直线,其原因是()。
A.理论板假定B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定
24.分离某两元混合物,进料量为10kmol/h,组成XF为0.6,若要求馏出液组成不小于0.9,
贝最大的馏出液量为()。
A.6.67kmol/hB.6kmol/hC.9kmol/hD.不能确定
25.精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板,其气相组成关系为()。
A.yn1ynyn1B.yn1ynyn1C.yn1ynyn1D.不确定
26.在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏所得气相组成为Xdi,用平衡蒸馏得气相组成
为Xd2,若两种蒸馏方法所得气相量相同,则()。
A.XD1>
XD2B.XD1=XD2C.XD1<
XD2D.不能确定
27.在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使()。
A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化
C.平衡线和q线变化D.平衡线和操作线变化
28.操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,贝().
A.不能操作B.xD、Xw均增加C.xD、Xw均不变D.xD减小、Xw增加
29.操作中的精馏塔,若保持F、xF、Xd、Xw、V不变,减小Xf,则()
A.D增大、R减小B.D减小、不变C.D减小、R增大D.D不变、R增大
30.用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成。
当进料组成为时,相应回流比为;
进料组
成为时,相应回流比为,若,进料热状况不变,则()。
A.R1<
R2B.R1=R2.C.R1>
R2D.无法判断
31.用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8(包括再沸器),若全塔效率为50%,则塔内
实际板数为(
A.16层B.12层C.14层D.无法确定
32.在常压下苯的沸点为80.1C,环己烷的沸点为80.73C,欲使该两组分混合液得到分离,则宜采用()。
A.恒沸精馏B.普通精馏C.萃取精馏D.水蒸气精馏
33.精馏操作中,若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料,而其它条件不变,则精馏段操作线斜率(),提馏段斜率(),精馏段下降液体量(),提馏段下降
液体量()。
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
A.1/2B.1/3C.2D.3
35.直接水蒸气加热的精馏塔适用与()的情况,直接水蒸气加
热与间接水蒸气加热相比较,当x、x、R、q、a、回收率相同时,其所需理论板数要
()
A.多B.少C.相等D.无法判断
36.某精馏塔内,进料热状况参数为1.65,由此可判定物料以()方式进料。
(A)饱和蒸汽(B)饱和液体(C)过热蒸汽(D)冷流体
37.两组分的相对挥发度越小,则表示物系分离的越()
A.容易B.困难C.完全D.不完全
38.二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.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
、填空题
1.某连续精馏塔中,若精馏段操作线的截距为零,则馏出液流量为。
2.当分离要求和回流比一定时,料的q值最小,此时分离所需的理论塔板数
O
3.蒸馏是指的_化工单元操作。
4.在精馏塔实验中,当准备工作完成之后,开始操作时的第一项工作应该是
5.实现精馏操作的必要条件是和。
6.恒摩尔流假设成立的主要条件是。
_
7.某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持x(F),D/F,
q,Rx(D)不变,则W/F将,x(w)将,提馏段操作线斜率将理论
板数将。
8.在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中,当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产
品组成及回流比一定时,进料状态q值愈大,提馏段的斜率就愈,完成相同的分离
任务所需的总理论板数就愈,故5种进料状态种中,进料所需的理论板
数最少。
9.直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽,但其目的并不相同。
前者是
,而后者。
10.操作中,若提馏段上升蒸汽量V增加,而回流量和进料状态(F,xf,q)仍保持不变,
贝UR,xd,xw,L'
/V'
。
11.操作时,若F、D、xF、q,加料板位置、V不变,而使操作的总压力增大,则xd,
xw
12.精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一是,原因之
二是。
13.精馏塔设计中,回流比越需理论板数越少,操作能耗。
但随着
回流比的逐渐增大,操作费用设备费的总和将呈现化过程。
14.恒沸精馏与萃取精馏主要针对的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的
。
15.精馏设计中,当进料为气液混合物,且气液摩尔比为2:
3,则进料热状态参数q值等
于。
16.填料塔用于精馏过程中,其塔高的计算采用等板高度法,等板高度是指;
填料层高度Z=。
17.简单蒸馏与精馏的主要区别是。
18.精馏的原理是。
19.精馏过程的恒摩尔流假设是指
20.进料热状况参数的两种定义式为q=和q=,汽液混合物进料时q
值范围。
21.精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数同时,蒸馏釜中所需
的加热蒸汽消耗量,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量所需塔径
22.精馏设计中,随着回流比的逐渐增大,操作费用,总费用呈现
勺变化过程。
23.精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数同时,蒸馏釜中所需
的加热蒸汽消耗量,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量所需塔径
24.某填料精馏塔的填料层高度为8米,完成分离任务需要16块理论板(包括塔釜),则等板
高度(HETP=。
25.总压为1atm,95C温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmH与475mmH,则平衡时
苯的汽相组成=苯的液相组成=(均以摩尔分率表示)。
苯与甲
苯的相对挥发度二。
26.精馏处理的物系是■昆合物,利用各组分■勺不同实现
分离。
吸收处理的物系是混合物,利用各组分■勺不同实现
27.精馏操作的依据是。
实现精馏操
作的必要条件是和。
28.气液两相呈平衡状态时,气液两相温度,液相组成气相组成。
29.用相对挥发度a表达的气液平衡方程可写为。
根据a的大小,可用
来,若a=1,贝卩表示。
30.在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度,塔顶温度,
塔釜温度,从平衡角度分析对该分离过程。
31.某两组分体系,相对挥发度a=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yn=04,则yn+i=。
全回流操作通常适用于
或。
32.精馏和蒸馏的区别在于;
平衡蒸馏和简单蒸馏的
主要区别在于。
33.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是和
34.在总压为101.33kPa,温度为85C下,苯和甲苯的饱和蒸气压分别为
pA113.6kPa、pB46kPa,则相对挥发度a=,平衡时液相组成Xa,
气相组成为yA。
35.某精馏塔的精馏段操作线方程为y0.72x0.275,则该塔的操作回流比为,
馏出液组成为。
36.最小回流比的定义是,适宜回流比通常取为Rmin。
37.精馏塔进料可能有种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:
3
时,则进料热状况q值为。
38.在某精馏塔中,分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液,操作回流比为3,若测得第2、
3层塔板(从塔顶往下计)的液相组成为X20.45、X30.4,流出液组成xd为0.96(以上均为摩尔分率),则第3层塔板的气相莫弗里效率为Emv3=。
39.在精馏塔设计这,若保持F、xF、q、D不变,若增加回流比R,则x°
,
Xw,L/V。
40.在精馏塔设计中,若F、Xf、Xd、Xw及R一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,
则所需理论板数Nt。
精馏段上升蒸气量V、下降液体量L;
提馏
段上升蒸气量V,下降液体量L。
41.操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V,
提馏段液气比L/V,,Xd,Xw。
42.操作中的精馏塔保持F、Xf、q、V不变,若釜液量W增加,则Xd,
43.在连续精馏塔中,若Xf、Xd、R、q、D/F相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加
热,则所需理论板数Nt,Xw。
44.恒沸精流与萃取精馏的共同点是。
两者的主要
区别是和三、计算题
1.某二元混合液含易挥发组分0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为0.96,
塔底产品浓度为0.025(以上均为易挥发组分的摩尔分率),设满足恒摩尔流假设,试计算:
⑴塔顶产品的采出率D/F为多少?
(4分);
(2)如果回流比R为2,请分别求出精馏段、提馏段操作方程。
2.用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液,原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔
之比为2:
3。
原料液流量为60kmol/h,料液中含苯50%,所得残液含苯5%,馏出液中含苯98%(以上组成均为摩尔百分率),苯对甲苯的平均挥发度为2.5,试求:
⑴馏出液和残液量?
⑵R=2Rmin时的操作回流比?
⑶该操作条件下,精馏段和提馏段操作线方程
式?
3.在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。
已知进料量为100kmol/h,进料组成为xf=0.5,
塔顶组成为xD=0.98(均为摩尔分数);
进料为泡点进料;
塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.8倍;
气液平衡方程为:
y=0.6x+0.43,气相默弗里效率
Emv=0.5。
若要求轻组分收率为98%,试计算:
1.塔釜馏出液组成;
2.精馏段操作线方程;
3.经过第一块实际板气相浓度的变化。
4.用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。
原料液中含A为0.40,馏出液中含A为0.95(以上均为摩擦分率),已知进料热状况q为0.6,最小回流比为1.50,试求相对挥发度a值?
5.用一提馏塔分离某水溶液(双组分体系,水为重组分),原料液量为100kmol/h,泡点进
料,进料组成为40%,塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流,其组成为70%(以上组成均为轻组分的摩尔分率)。
轻组分回收率为98%,直接用水蒸汽加热。
假设塔内为恒摩尔溢流和汽化,操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5,每层塔板用气相表示的单板
效率为70%,求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。
6.用一连续精馏塔在常压下分离苯-甲苯液体混和物。
在全浓度范围内,体系的平均相对
挥发度为2.5。
泡点进料,进料量为100kmol/h。
进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。
规定塔顶产品中苯的含量为0.9,苯的回收率为95%以上。
塔顶采用全凝器,泡点回流,回流比取为最小回流比的1.5倍,塔釜采用间接蒸汽加热。
求
(1)塔底产品浓度;
(2)精馏段操作线方程和提馏段操作线方程;
(3)从塔顶开始数起,离开第二块板的液相组成(小
数点后取三位数)。
7.苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏,原料组成X(苯)=0.7,要求得到组成为0.8的塔顶
产品(以上均为摩尔分率),现用以下三种方法操作:
连续平衡蒸馏、简单蒸馏(微分蒸馏)、连续蒸馏。
在三种情况下,塔顶用一分凝器,其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。
出冷
凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。
对每种方法进料量均为100kmol/h,问塔顶、塔釜产量各
为多少?
汽化量为多少?
已知a=2.46。
8.在常压连续精馏塔中,分离苯一甲苯混合液。
原料液流量为1000kmol/h,组成为含苯0.4
(摩尔分率,下同)泡点进料。
馏出液组成为0.9,釜液组成为0.00667,操作回流比为最小回流比的1.5倍,操作条件下平均相对挥发度为2.5,试求:
(1)提馏段操作方程
(2)离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成y2
9.在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。
原料液组成为0.5(摩尔分率,下同)饱和
气体进料。
馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05,操作回流比为最小回流比的2.0倍,操作条件下平均相对挥发度为3.0,试求:
(1)提馏段操作线方程
(2)离开第二层理论板
(从塔顶往下数)的气相组成y2.
10.在常压连续精馏塔中,分离两份理想溶液。
原料液组成为0.5(摩尔分率,下同),饱和
蒸汽进料,馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05。
操作回流比为最小回流比的2倍。
操作条件下平均相对挥发度为3.0,试求:
(从塔顶往下数)的气相组成y2。
11.试计算压力为101.33KPa,温度为时84C,苯-甲苯物系平衡时,苯与甲苯在液相和气相中的组成。
(xA0.818yA0.92)
12.苯-甲苯混合液初始组成为0.4(摩尔分率,下同),在常压下加热到指定温度,测得平衡的液相组成x为0.257、汽相组成y为0.456,试求该条件下的液化率。
(q=0.281)
13.某两组分混合气体,其组成y0.6(摩尔分率),通过部分冷凝将蒸汽量中的-流量冷凝
3
为饱和液体,试求此时的气、液相组成。
气液平衡关系为y0.46X0.549(x0.5085;
y0.783)
14.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为75kmol/h,泡点进料。
精馏段操作
线方程和提馏段操作线方程分别为y0.723X0.263和y1.25x0.018试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。
(VV142.3kmol/h)
15.在常压连续精馏塔中,分离含甲醇为0.4(摩尔分率)的甲醇-水混合液。
试求进料温度
40E为时得q值。
已知进料泡点温度为753C。
操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/(kg.C);
水的汽化潜热为2320KJ/kg,比热为4.19KJ/(kg.C)。
16.将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中,要求馏出液组成为95%,釜液组成
为3%(均为易挥发组分的摩尔分率)。
已知进入冷凝器中蒸汽量为850kmol/h,塔顶回
流液量为670kmol/h,试求塔顶、塔釜产品量及回流比。
(D=180kmol/h;
W=608.6kmol/h;
R=3.72)
17.用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,塔顶为全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47,进料为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:
(1)塔顶馏出液及塔釜采出液的组成;
(2)精馏段及提馏段操作线方程;
(3)回流比与最小回流比的比值。
(0.928、0.021;
精馏线y=0.8x+0.1856、提馏线y=1.534x-0.0112;
R/Rmin=1.4)
18.在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中,每小时向塔釜加入苯一甲苯混合液100kmol,含
苯量为50%(摩尔%,下同),泡点进料,要求塔顶馏出液中含苯量为80%,塔顶采用全凝器,回流液为饱和液体,回流比为3,相对挥发度为2.5,求每小时获得的塔顶馏出液量D,塔釜排出液量W及浓度xw。
(D=17.0kmol/h,W=83.0kmol/h,xw=0.4385)
19.用精馏分离某水溶液,水为难挥发组分,进料F=1kmol/s,xF=0.2(摩尔分率,下同),
以饱和液体状态加入塔中部,塔顶馏出量D=0.3kmol/s,xD=0.6,R=1.2Rmin,系统a=3,
塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。
试求:
(1)蒸汽通入量;
(2)提馏段操作线
(V=0.57kmol/s;
y=2.23x-0.0351)
20.在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。
原料液流量为1000kg/h,组成为0.3(二
硫化碳的质量分率,下同)。
若要求釜液组成不大于0.05,馏出液中二硫化碳回收率为
88%。
试求馏出液流量和组成。
(3.58kmol/h;
0.97)
21.在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。
原料液组成为0.5(摩尔分率,下同),饱和蒸汽进料。
馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05。
操作回流比为最小回流比的2倍。
操作条件下平均相对挥发度为3。
(1)提馏段操作线方程;
(2)离开第2层理论板
(从塔顶往下计)的气相y2(y1.385x0.0193;
0.786)
22.在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。
已知原料液组成为0.6(摩尔分率,下同),泡点进料,馏出液组成为0.95,釜液组成为0.04,回流比为2,物系的平均相对挥发度为3.5。
塔顶为全凝器。
试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。
(2块)
23.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
已知原料液组成为0.35(摩尔分率,下同)馏出
液组成为0.9,回流比为最小回流比的1.2倍,物系的平均相对挥发度为2.0,试求以下两种进料状况下的操作回流比
(1)饱和液体进料;
(2)饱和蒸汽进料。
(2.7;
4.79)
24.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
物系的平均相对挥发度为3.0。
塔顶采用全凝器。
实验测得塔顶第一层塔板的单板效率Eml为0.6,且已知精馏段操作线方程为
y=0.833x+0.15,试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成y2(0.825)
25.在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。
原料液组成为0.4(摩尔分率,下同),馏出液组
成为0.95。
气--液混合进料,其中气相占1/3(摩尔数比),回流比为最小回流比的2倍,物系的平均相对挥发度为2.5,塔顶采用全凝器,试求从塔顶往下数第二层理论板的上升蒸汽组成y2(0.899)
26.实验测得常压精馏塔在部分回流下,精馏段某相邻两板的上升气相组成分别为
yn0.885,yn10.842。
已知物系平均相对挥发度为5,回流比为3.5,馏出液组成为0.95(摩尔分率),试求以气相组成表示的第n层板的单板效率Emv。
(0.5)
27.在一常压连续精馏塔中分离由A、B组成的混合液。
已知原料液组成为0.3,要求塔顶产品组成为0.9,釜液组成为0.5(均为A组分的摩尔分率),操作回流比为2.5,试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。
(1)q=2;
(2)泡点进料;
(3)气液混
合进料,汽化率为1/2。
28.在一常压连续精馏塔中,精馏段操作线方程式和q线方程式如下:
y0.75x0.2075
y0.5x1.5xf试求:
(1)回流比;
(2)馏出液组成;
(3)q值(R=3;
x°
0.83;
q=1/3)
29.在一常压连续精馏塔中,分离苯-甲苯混合液。
塔顶为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热,
泡点进料。
物系的相对挥发度a2.47。
试计算:
(1)全回流时,Xd0.95,第一块塔
板上的气相单板效率Emv0.7时,求第二块塔板上升蒸汽组成;
(2)进料量为180kmol/h,
原料组成为0.4时,要求塔顶苯的回收率为0.96,塔釜甲苯的回收率为0.93时,求Xd和xw;
(3)若R1.4Rmin,求R;
(4)写出精馏段操作线方程式。
(0.916;
0.9,0.028;
1.7;
yn10.638xn0.326)
30.常压连续精馏塔中,分离某双组分理想溶液,原料液在泡点下进料,进料量为150Kmol/h,
组成为0.4(摩尔分率,下同),馏出液组成为0.9,釜残液组成为0.1,操作回流比为3.5,全塔平均相对挥发度为2,塔顶采用全凝器,塔底采用间接蒸汽加热,求:
1.塔顶、塔底
产品流量,Kmol/h;
2.回流比为最小
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