化工原理试题库答案下册总文档格式.docx

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12.恒摩尔流假设是指

A在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等

B在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等

C在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等

D在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等

13.精馏过程的理论板假设是指D。

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

14.精馏过程若为饱和液体进料，则B。

Aq=1，L=L‘Bq=1，V=V’

Cq=1，L=VDq=1，L=V

15.全回流时的精馏过程操作方程式为C。

Ayn=xnByn-1=xn

Cyn+1=xnDyn+1=xn+1

16.精馏是分离（B）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（D）的差异。

A、气体B、液体C、固体D、挥发度E、溶解度F、温度

17.精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（A）相等。

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

18.精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（B）成立。

A、q=0，L=L‘B、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（A）成立。

20.精馏过程的理论板假设是指（D）。

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

21.某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；

气相组成yA为0.45，相应的露点温度

为t2，则（A）。

A.t1t2B.t1t2C.t1t2D.不能判断‘’

22.两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系用蒸馏分离越（B）。

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（D）。

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，则最大的馏

出液量为（A）。

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（B）。

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xD1，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（C）。

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（B）。

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,则（D）.

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、xD、xw、V‘不变，减小xF，则（C）

A.D增大、R减小B.D减小、R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XF1，相应回流比为R1；

进料组成为

时XF2，XF1〉XF2，相应回流比为R2，若，进料热状况不变，则（A）。

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C）。

A.16层B.12层C.14层D.无法确定

32.在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用

（C）。

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

（C），提馏段斜率（B），精馏段下降液体量（C），提馏段下降液体量（A）。

A.增大B.减小C.不变D.无法判断

34.若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（C）。

A.1/2B.1/3C.2D.3

35.溢流液泛是由于（A）造成的。

A.降液管通过能力太小B.液流分布不均匀

C.塔板上严重漏液D.液相在塔板间返混

36.直接水蒸气加热的精馏塔适用于（分离轻组分水溶液）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相

比较，当xD、xW、R、q、α、回收率相同时，其所需理论板数要（A）

A.多B.少C.相等D.无法判断

37.在精馏塔的设计中，设计思想是：

在全塔汽液两相总体呈（A）接触，而在每一块塔板上汽

液两相以（C）方式接触。

A.逆流B.并流C.错流（D）不确定

38.某精馏塔D）方式进料。

（A）饱和蒸汽（B）饱和液体（C）过热蒸汽（D）冷流体

39.两组分的相对挥发度越小，则表示分离物系越（D）

A.容易B.减少C.完全D.不完全

二、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，__________进料的q值最小，此时分离所需的理论塔板数__________。

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，则R_____，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___________所需理论板数越少，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________变化过程。

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__________________________的变化过程。

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，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，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＝___________。

26.精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。

吸收处理的物系是_______________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。

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

29.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。

30.在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度度，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ｙｎ＝０４，则ｙｎ＋１＝.

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.。

35.在总压为101.33kPa，温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为pA113.6kPa、pB46kPa，则

相对挥发度α=，平衡时液相组成xA，气相组成为yA。

36.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00全回流操作通常适用于

为。

37.最小回流比的定义是min。

38.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。

39.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

40.在精馏塔设计这，若保持F、xF、若增加回流比R，则xDxw，q、D不变，

L/V。

41.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NTV、下降液体量L’V，下降液体量L。

‘

42.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’L/VxD，xw。

43.操作中的精馏塔保持F、xF、q、V不变，若釜液量W增加，则xDxw，

44.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。

45.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：

（1）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。

每小时处理量料液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＝2R小时的操作回流比？

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；

在本题范围内气液平衡方程为：

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α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α=2.46。

8.在常压连续精馏塔中，分离苯—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：

（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。

11.试计算压力为101.33KPa，温度为时84℃，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）

13.4.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32

凝为饱和液体，试求此时的气、液相组成。

气液平衡关系为y0.46x0.549（x0.5085；

y0.783）

14.5.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）

15.6.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

40℃为时得q值。

已知进料泡点温度为75.3℃。

操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/（kg.℃）；

水的汽化潜热为2320KJ/kg，比热为4.19KJ/（kg.℃）。

16.7．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－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