化工原理答案-蒸馏习题参考答案-156
蒸馏习题参考答案
【7-1】 苯和甲苯在92℃时的饱和蒸汽压分别为143.73kPa 和57.6kPa ，苯-甲苯的混合液中苯的摩尔分数为0.4。试求：在92℃混合液中各组分的平衡分压、系统压力及平衡蒸汽组成。此溶液可视为理想溶液。[苯57.492kPa 、甲苯34.56kPa 、系统压力92.025kPa 、0.625y =苯、0.375y =甲苯]
解： 根据拉乌尔定律，理想溶液上方的平衡分压为
143.730.457.49257.60.634.5692.05257.492/92.0520.62510.6250.375A A A B B B A B A A B p p x kPa
p p x kPa
P p p kPa p y P
y ==?===?==+==
===-=
【7-2】 在连续精馏塔中分离苯（A ）和甲苯（B ）两组分理想溶液。现场测得：塔顶全凝器，第一层理论板的温度计读数为83℃，压力表读数D 5.4kPa p =；塔釜温度计读数为112℃，压力表读数W 12.0kPa p =。试计算塔顶、塔釜的两产品组成和相对挥发度。两纯组分的饱和蒸汽压用安托尼方程计算。当地大气压为101.3kPa 。 （安托尼方程表达式为：0lg A-B p t C
=+；苯：A=6.03055、B=1121.033、C=220.79；甲苯：A=6.07954、B=1344.8、C=219.482）
[0.976x =D 、 2.573α=D ：W 0.0565x =、W 2.338α=]
解：（1）塔顶馏出液的组成及相对挥发度D a
对于理论板，气液相组成互为平衡，两相温度相等，塔顶第一层理论的气相组成即馏出液组成。
将83D t =℃代入安托尼方程求得
001211.033lg 6.03055-
=2.04483220.79=110.7kPa p p =+∴苯苯
01344.8lg 6.07954-=1.63483219.482=43.02kPa p p =+∴甲苯甲苯 总压力为 P (101.3 5.4)106.7kPa kPa =+=D
则 00100P 110.7106.743.020.976P 106.7110.743.02
D p p x y p p --==?=?=--苯
甲苯
苯甲苯 对于理想物系，相对挥发度为 00110.7 2.57343.02
D p a p ===苯
甲苯 （2）塔釜组成及相对挥发度W a
用塔顶相同的方法计算。将112W t =℃代入安托尼方程求得00246.33,105.34A B p kPa p kPa ==。
(101.312)113.3p kPa kPa =+=总,W
则 000P 113.3105.340.0565246.33105.34
B W A B p x p p --===--W 246.33 2.338105.34
W a == 【7-3】 将含24％（摩尔分数，下同）轻组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。要求馏出液含95％易挥发组分，釜液含3％易挥发组分。送至冷凝器的蒸汽摩尔流量为850kmol/h ，流入精馏塔的回流液量为670kmol/h 。试求：
①每小时能获得多少千摩尔的馏出液？多少千摩尔的釜液？
②回流比R 为多少？
[①180kmol/h D =、608.61kmol/h W =；② 3.72R =]
解：（1）850670180/D V L kmol h =-=-=
由全塔物料衡算得： 608.61/F D W
F D W
Fx Dx Wx W kmol h =+=+=
（2）/ 3.72R L D ==
【7-4】 在连续精馏塔中分离甲醇（A ）水溶液。原料液的处理量为3250kg/h ，其中甲醇含量0.37（摩尔分数，下同），泡点进料，操作回流比为2.5。要求馏出液中甲醇的收率为94％，组成为0.96。试求：
①馏出液流量及釜残液的流量和组成；
②精馏段、提馏段的汽、液相流量；
③欲获得馏出液46kmol/h ，其最大可能的组成；
④若保持馏出液组成为0.96，可能获得的最大馏出液量。
[①41.52kmol/h D =、73.08kmol/h W =、W 0.0348x =；②103.8kmol/h L =、145.3kmol/h V =；218.4kmol/h L '=、145.3kmol/h V '=；③D,max 0.922x =；④42.17kmol/h D =]
解：将原料液的流量变为摩尔流量
[0.3746(10.37)18]/28.36/F M kg kmol kg kmol =?+-?=
3250F /114.6/28.36
kmol h kmol h == （1）由题意知：
D 0.94F 0.94114.60.37/39.86/D F x x kmol h kmol h ==??=
39.86kmol/41.52kmol/0.96
D h h == (114.641.52)/73.08/W F D kmol h kmol h =-=-=
114.60.3739.860.034873.08
W x ?-== （2）精馏段的汽、液相流量
2.541.52/10
3.8/L RD kmol h kmol h ==?=
(1) 3.541.52/145.3/V R D kmol h kmol h =+=?=
提馏段的汽、液相流量：
泡点进料时，q=1
(103.8114.6)/218.4/L L qF kmol h kmol h '=+=+=
145.3/V V kmol h '==
（3）当理论板层数为无穷多时，轻组分的收率可能达到100%，此时馏出液可能的最高组成为：
,max 114.60.37=0.922D 46
F D Fx x ?==' （4）同理假设甲醇收率为100%，则
max 114.60.37D /44.17/0.96
kmol h kmol h ?== 【7-5】 在常压下将含苯摩尔分数为25％的苯-甲苯混合液连续精馏，要求馏出液中含苯摩尔分数为98%，釜液中含苯摩尔分数为8.5％。操作时所用回流比为5，泡点加料，泡点回流，塔顶为全凝器，求精馏段和提馏段操作线方程。常压下苯—甲苯混合物可视为理想物系，其相对挥发度为 2.47。
[0.8330.163y x =+、 1.7370.063y x =-]
解：精馏段操作线
50.98115151
D x R y x x R R =+=+++++ 0.8330.163y x =+
提馏段操作线(1)q =泡点进料
L L -W L -W =(1)(1)W W W y x x RD F F D x x R D R D '=
-''+--++ =
//111n W R F D F D x x R R +--++ 式中 0.980.085 5.420.250.085
D W F W x x F D x x --===-- 代入可得 1.7370.063y x =-
【7-6】 在连续精馏塔中分离A 、B 两组分混合液。进料量为100kmol/h ，进料为q=1.25的冷液体，已知操作线方程为：精馏段 0.760.23y x =+；提馏段 1.20.02y x =-。试求轻组分在馏出液中的回收率。[D F
91.17%Dx Fx =] 解：轻组分在馏出液中的收率为
100%D A F
Dx Fx η=? 联立精馏段操作线和对角线方程
0.760.23
y x y x =??=+? 得 D x =0.9583 联立提馏段操作线和对角方程
1.20.02y x y x =??=-?
得 W x =0.10 联立两操作线方程得交点
0.760.231.20.02
y x y x =+??=-? 得 q x =0.5682，q y =0.6618 q 线方程为
1.2554110.250.25
F F F x x q y x x x x q q =-=-=--- 将q x 、q y 值代入上式解得
0.5448F x =
0.54480.10100/51.82/0.95830.10
F W D W x x D F kmol h kmol h x x --==?=-- 51.820.9583100%91.17%1000.5448
D η?=?=? 【7-7】 分别利用图解法和逐板法确定习题5条件下所需理论板数目。[10块] 解： 逐板计算法：
相平衡方程 1(1)n n n
ax y a x =+- 或 (1) 2.47 1.47n n n n n
y y x a a y y =
=--- （1） 精馏段操作线 10.8330.163n n y x +=+ （2）
提馏段操作线
1 1.7370.0626n n y x +=- （3）
泡点进料 q=1,0.25q F x x ==
第1块塔板上升的蒸气组成
10.98D y x ==
从第1块塔板下降的液体组成由式（1）求取
1
110.98
0.9522.47 1.47 2.47 1.47
0.98y x y ===--?
由第2块塔板上升的气相组成用式（2）求取
210.8330.1630.8330.9520.1630.956y x =+=?+=
第2块板下降的液体组成
20.956
0.89792.47 1.470.956x ==-?
第3块板上升的气相组成
30.8330.89790.1630.911y =?+=
第3块板下降的液体组成
30.911
0.80562.47 1.470.911x ==-?
如此反复计算
40.8376y = 40.6762x =
50.7268y = 50.5186x =
60.5955y = 60.3734x =
70.4745y = 70.2677x =
80.3864y = 80.20320.25x =<
因8q x x <，第9块板上升的气相组成由提馏段操作方程（3）计算，
981.7370.0626 1.7370.20320.06260.2903y x =-=?-=
第9块板下降的液体组成
90.2903
0.14212.47 1.470.2903x ==-?
同样 10 1.7370.14210.06260.1842y =?-=
100.18420.08382.47 1.470.1842
W x x =
=<-? 所需总理论板数为10块，第8块加料，精馏段需7块板要。 图解法略。
【7-8】 用一常压连续精馏塔分离含苯0.4的苯一甲苯混合液。要求馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02（以上均为质量分数），操作回流比为2，进料热状况参数q =1.36，平均相对挥发度为2.5，求最小回流比。[min 1.32R =]
解：将已知质量分率换算为摩尔分数
0.4/780.440.4/780.6/92
F x =
=+ 同理
0.974,0.024D W x x ==
q 线方程为
1.360.44 3.78 1.2211 1.361 1.361F x q y x x x q q =-=-=----- （1） 平衡线方程为
2.51(1)1 1.5ax x y a x x
==+-+ （2） 联立（1）、（2）两式得
min 0.51,0.71
(0.9740.71) 1.32(0.710.51)
q q D q q q x y x y R y x ==--===-- 【7-9】 利用简捷计算法求习题8条件下所需理论板数。[14块]
解：由习题【7-8】知min 1.32R =
min 2 1.320.23121
R R R --==++ 查吉种兰图可得
min
10.97410.023lg[()()]lg[()()]110.9740.023117lg lg 2.5W D D W x x x x N a ----=-=-= 13.78N = 取14块
【7-10】 在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。在全回流条件下测得相邻
板上汽、液相组成分别为0.28，0.41和0.57，试求三层板中下面两层的单板效率。（分别用汽、液相组成计算）
在操作条件下苯—甲苯的平衡数据如下：
x 0.26 0.38 0.51
y 0.45 0.60 0.72
[液相组成计算：n 层0.74，n+1层0.7；汽相组成计算：n 层0.74，n+1层0.64]
解法1：
将相邻三板视为第n-1、n 和 n+1板，在全回流条件下，有
10.571(1)n
n n n
ax y x a x -===+-
根据操作条件苯—甲苯的3组平衡数据
1(1)ax
y a x =+-
换算可得
(1)
(1)y x a x y -=-
123
2.328 2.447 2.470
2.41533a a a a ++++===
代入第n 板平衡方程得
*
0.354n x =
所以
1*10.570.41
()0.740.57
0.354n n ML n n x x E n x x ----===--
同理可求
*
10.223n x +=
1
*10.410.28(1)0.700.410.223
n n
ML n n x x E n x x ++--+===--
解法2：
下面两层的单板效率也可由汽相组成计算，即
112**112
(),(1)n n n n MV MV n n n n y y y y E n E n y y y y ++++++--=
+=-- 全回流条件下 11*1*10.57
0.41
2.4150.410.6271(1)1 1.4150.41
0.570.41()0.740.6270.41n n n n n n n n n MV n n y x y x ax y a x y y E n y y -+++===?===+-+?--=
==-- 全回流条件下
121*11112*120.41
0.28
2.4150.280.4841(1)1 1.4150.28
0.410.28(1)0.640.4840.28n n n n n n n n n MV n n y x y x ax y a x y y E n y y ++++++++++====?===+-+?--+=
==-- 【7-11】 某两组分混合物在泡点温度下进入精馏塔的中部，已知料液组成为0.5（轻组分摩尔分数，下同），处理量为100kmol/h ，要求馏出液组成为0.95，釜残液组成为0.05，操作回流比与最小回流比的比值为2，塔顶采用全凝器，泡点回流，物系的相对挥发度为3。试求：
①精馏段和提馏段操作线方程；
②进入塔顶第一层理论板的汽、液相组成；
③离开塔顶第一层理论板的汽、液相组成。
[①0.6150.365y x =+、 1.38500.2y x =-；②20.897y =、D 0.95x =；③10.95y =、10.865x =]
解：（1）精馏段操作线方程
泡点进料，q=1, 0.5q F x x ==
30.50.751(1)120.5q
q q
ax y a x ?===+-+? min 0.950.750.80.750.5
D q
q q x y R y x --===-- min 220.8 1.6R R ==?=
1 1.60.9511 2.6 2.6
D n n n x R y x x R R +=+=+++ 10.6150.365n n y x +=+
提馏段操作线方程:
联立进料线与精馏段操作线,
0.50.6150.365
x y x =??=+? 得交点 0.50.673
x y =??=? 利用两点式
0.050.6730.050.050.50.05y x --=-- 化简得： 1 1.3850.02n n y x +=-
（2）进入塔顶第一层理论板的液相组成为：0.95D x =
塔顶采用全凝器，10.95D y x ==
1110.950.865(1)320.95
y x a a y ===---? 进入塔顶第一层理论板的汽相组成：
210.6150.3650.6150.8560.3650.897y x =+=?+=
（3）离开塔顶第一层理论板的汽相组成10.95D y x ==
离开塔顶第一层理论板的液相组成与汽相组成相平衡，即：10.865x =
【7-12】 一连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知进料量F =100kmol/h ，进料组成F 0.5x =(摩尔分率，下同)，进料为饱和蒸汽，塔顶产品的组成D =0.95x ，塔底产品的组成W =0.1x ，系统的相对挥发度α=2。塔底采用再沸器，塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜的汽化量是最小汽化量的2倍。试求：
①塔顶轻组分的回收率；
②塔釜的汽化量；
③离开从塔顶数第二块板的液相组成。
[①0.893；②147.8kmol/h ；③0.84]
解：（1）D 0.5-0.1=0.47F 0.95-0.1
F W D W x x x x -==- ∴
D =47kmol/s W =53kmol/s
∴ 0.893D F x D x F
η== （2） 饱和蒸汽进料，F 0.5e y x ==
0.50.333(1)20.5
e e e y x y αα===--- min 2.7D e e e x y R y x -=
=- 设对应min R 的塔釜汽化量为'
min V ，则
'
min min min V =V (1q)F =(R +1)D F =(2.71)4710073.9kmol/h ---+?-=
'
min V 2V 147.8kmol/h '==
（3）V =V +F =147.8100247.8kmol/s '+=
V =(R+1)D 247.8R =
11 4.2647
V D -=-= 精馏段操作线方程：10.810.1811D n n n x R y x x R R +=+=+++ 1D =0.95y x = 1110.950.905(1)20.95
y x y αα===--- 20.810.9050.180.913y =?+=
2220.9130.84(1)20.913
y x y αα===--- 【7-13】 组成为0.40的原料以汽液混合物状态进入某精馏塔，原料的汽、液相摩尔比为1：2，该塔的塔顶产品组成为D x =0.95（以上组成均为轻组分摩尔分数），塔顶轻组分的回收率为95％，回流比为min R =2R ，混合物的相对挥发度为2.5，试求：
①塔顶、塔底采出率及残液组成；
②精馏段及提馏段操作线方程；
③q 线方程；
④原料中的汽、液相组成。
[①40%D F =、60%W F
=、W 0.033x =；②0.782630.1y x =+、 1.40.013y x =-；③2 1.2y x +=- ④F 0.548y =、F 0.326x =]
解：塔顶轻组分的回收率为95％，即：0.95D F x D x F η=
= ∴D 0.950.4=0.4F 0.95?= W =0.6F
依全塔物料衡算：W 0.4F =0.950.4F 0.6F x ?+?
W 0.033x =
设原料液中的液相组成为x ，液相量为L F ；气相组成为y ，气相量为V F （汽液相组成均为摩尔分数，汽液相量均为摩尔流量）
则 0.4F F F F F x L y V =+
其中 2F F L V = 3F F F F L V V =+=
即： 2 1.2F F y x =-+
2.51(1)1 1.5F F F F F x x y x x αα=
=+-+ ∴ F 0.326x = F 0.548y = 精馏段操作线：11D x R y x R R =
+++ 其中： min min 0.950.54810.950.326
D F D F R x y R x x --==+-- min R 1.81= min R =2R =3.62
3.620.7830.216
4.62 4.62
D x y x x =+=+ q 线方程：23V F V L H H L q H H F -=
==- 2 1.211
F x q y x x q q =-=-+-- 提馏段操作线：
W W W
L W y x x V V L qF W y x x L qF W L qF W
D W R q F F y x x D W D W R q R q F F F F '=
-''
+=-+-+-+=-+-+- 1.40.013y x =-
【7-14】 在某连续操作精馏塔中，精馏段操作线方程为0.750.2075y x =+，
q 线方程为F 0.5 1.5y x x =-+，W 0.05x =（轻组分摩尔分数，下同）
，试求： ①回流比R 、馏出液组成D x ；
②进料热状况参数q 值；
③当进料组成F 0.44x =、塔釜间接蒸汽加热时，提馏段操作线方程。
[①3R =、D 0.83x =；②0.33q =；③ 1.3750.019y x =-]
解：（1）0.750.2075y x =+
0.751
R R =+ 得 3R = 联立对角线与精馏段操作线】
0.750.2075y x y x =??=+?
得 D 0.83x = （2）q 线方程 F 0.5 1.5y x x =-+
所以 0.51
q q =-- 0.33q = （3）F 0.44x =时，q 线方程 F 0.5 1.50.5 1.50.440.50.66y x x x x =-+=-+?=-+ 联立进料q 线与精馏段操作线,
0.50.660.750.2075x y x =-+??=+? 得交点 0.3620.479
x y =??=? 利用两点式
0.050.4790.050.050.3620.05
y x --=--
化简得： 1.3750.019y x =-
【7-15】 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液组成为0.5（轻组分摩尔，下同），泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器，如附图所示。分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，其组成为0.88，从全凝器得到塔顶产品，其组成为0.95。要求轻组分的回收率为96％，并测得离开塔顶第一层理论板的液相组成为0.79，试求：
①操作回流比为最小回流比的倍数；
②若馏出液流量为50kmol/h ，求所需的原料流量。
[①1.538；②F = 99kmol/h
]
习题7-15附图
解： （1）由题意：00.95,D y x == 00.88x =
分凝器相当于一块理论板，离开分凝器的汽液相达到平衡：
00
1(1)ax y a x =+-
0.880.9510.88(1)a
a =+- 得 2.59a =
离开第一板凳汽相组成 1
11 2.590.790.9071(1)1 1.590.79
ax y a x ?===+-+?
由精馏段操作线方程
1011
0.95
0.9070.8811
D
x R
y x R R R R R =+
++=+++
得 R=1.593
min D q
q q
x y R y x -=-
泡点进料 1,q = 0.5q F x x == 0.7211(1)F
q F F
ax
y y a x ===+-
min 0.950.721
1.0360.7210.5R -==- min 1.593 1.5381.036
R
R == （2）轻组分的回收率为96％ 0.96D F x D
x F
η==
0.955099/0.960.5
D F x D F kmol h x η?
===?
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）
化工原理学习指导-第6章-蒸馏-计算题答案
化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案 6-31 某二元混合物蒸汽，其中轻、重组分的摩尔分数分别为0.75和0.25，在总压为300kPa 条件下被冷凝至40℃，所得的汽、液两相达到平衡。求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。已知轻、重组分在40℃时的蒸汽压分别为370kPa 和120kPa 。 解：两相中，720.0120 370120 3000B 0A 0 B =--=--= p p p p x 888.0300 720.03700 A A =?===x p p p p y 设汽相摩尔量为V ，液相摩尔量为L ，总量为F ，则 L V F += Lx Vy Fx F += 由以上两式可得： 217.075 .0888.072 .075.0F F =--=--=x y x x L V 事实上，汽液平衡体系中，两相的摩尔量比值服从杆杠定律。 6-32 苯和甲苯组成的理想溶液送入精馏塔中进行分离，进料状态为汽液共存，其两相组成分别如下：5077.0F =x ，7201.0F =y 。用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下： 8 .2201211 031.6lg 0A +- =t p 5 .2191345 080.6lg 0B +- =t p 其中压强的单位为Pa ，温度的单位为℃。试求：（1）该进料中两组份的相对挥发度为多少？（2）进料的压强和温度各是多少？（提示：设进料温度为92℃） 解：（1）混合物中两组分的相对挥发度：49.25077 .015077 .07201.017201.011F F F F =--=--=x x y y α （2）设进料温度为92℃，则 16.28 .220921211 031.6lg 0 A =+-=p kPa 38.1440A =p 762.15 .219921345 080.6lg 0B =+- =p kPa 83.570B =p 由此求得体系的相对挥发度为：496.283 .5738 .144'0B 0A == =p p α 其值与（1）中所求相对挥发度足够接近，故可认为进料温度为92℃。 体系总压为：()()kPa 77.1015077.0183.575077.038.1441F 0 B F 0A =-?+?=-+=x p x p p 6-33 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知某层塔板上的气、液相组成分别为0.83和0.70，与之相邻的上层塔板的液相组成为0.77，而与之相邻的下层塔板的气相组成为0.78
化工原理期末考试试题(2013年版) 2
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
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_____。
化工原理蒸馏试题
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
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
化工原理蒸馏—答案
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(2013年版) 2
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
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
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--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
化工原理蒸馏部分模拟试题及答案
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
化工原理考试习题
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
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题 相平衡 1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想 溶液。试求： （1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度； （2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。 解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度 557.392.5013.181===o B o A p p α （2）当x=0.6时 ()842.06 .0)1557.3(16.0557.311=?-+?=-+=x x y αα （3）总压 kPa y x p p o A 07.129842 .06 .013.181=?= = 2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。 解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。 已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A o A A x p p = ，B o B B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y = ,o p p x B B B y = 因为 1x x B =+A 所以 1p y p y 0B B A =??? ? ??+o A p 即 11250.55145 0.45=?? ? ??+p 可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =?== o A A p p x
化工原理部分复试试题及答案
简答题： 1，试分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。 答：回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费用最低），但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多理论板层数，设备费用为无限大，随回流比加大，N T 降为有限数，设备费用降低，但随回流比的加大，塔径、换热设备等加大，且操作费用加大。操作回流比的确定应尽可能使设备费用与操作费用总和为最小，通常取R=(1.2～2)R min 。 2，精馏塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为什么？ 答：从泡点回流改为冷液回流时，塔顶馏出液组成增大。原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。 3，简述精馏和蒸馏的区别与联系。 答：精馏引入塔顶回流和塔底蒸汽上升，通过多次部分气化和部分冷凝从而达到高纯度分离的目的，相当于多级蒸馏。 而蒸馏只是通过简单的一次气液相平衡来分离气液混合物，只能达到有限度的分离。 二者在本质上是一致的，都是通过各组分相对挥发度的差异而达到分离目的的。 4，精馏塔在一定条件下操作时，试问：将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？ 答：当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，塔顶馏出液组成下降，塔底釜残液浓度升高，易挥发组分收率降低。 5，提高吸收剂用量对吸收是有利的。当系统为气膜控制时，试分析K y a 的变化情况。 答：以液相阻力为主的吸收操作，增加吸收剂用量，可降低液相阻力而有效地加快吸收过程，即可明显提高吸收速率，所以吸收过程的K ya 的值可明显提高。 计算题： 1、(17分) 常压下，用煤油从苯蒸汽与空气混合物吸收苯，吸收率为99%，混合气量为53Kmol/h ，入塔气含苯2%（体积），入塔煤油中含苯0.02%（摩尔分率），溶剂用量为最小用量的 1.5倍，在操作温度50℃下，相平衡关系为y * =0.36x ，总传质系数K y a=0.015kmol/m 2 ·s ，塔径为1.1米，试求所需填料层高度（m ）。 解：1，○由题意，可得： y 1=0.02 y 2=y 1(1—η)=0.02×(1—0.99)=0.0002 x 1e = y 1/m=0.02/0.36=0.0556 --------2分
化工原理蒸馏
第六章蒸馏 蒸馏定义： 蒸馏分类： 易挥发组分 难挥发组分 有回流蒸馏（精馏） 无回流蒸馏：简单蒸馏（间歇操作） 平衡蒸馏（连续操作） 特殊蒸馏：萃取蒸馏、恒沸蒸馏 按操作压力可分为加压、常压和减压蒸馏 两组分精馏和多组分精馏 第一节双组分溶液的气液相平衡 一、溶液的蒸汽压与拉乌尔定律 纯组分的蒸汽压与温度的关系： 拉乌尔定律：在一定温度下，理想溶液上方气相中任意组分的分压等于纯组分在该温度下的饱和蒸气压与它在溶液中的摩尔分数的乘积。 p =p A0x A A （6-2） p =p B0x B=p B0(1－ B x ) （6-3） A 式中p A、p B——溶液上方A，B组分的平衡分压，Pa； p0——在溶液温度下纯组成的饱和蒸汽压，随温度而变，其值可用安托尼(Antoine)公式计算或由相关手册查得，Pa； x 、x B——溶液中A，B组分的摩尔分数。 A
二、理想溶液气液平衡 （一）t-y-x图 1．沸点－组成图（t－ x－ y图） （1）结构以常压下苯-甲苯混合液t－ x－ y图为例，纵坐标为温度t，横坐标为液相组成x A和汽相组成y A（x，y均指易挥发组分的摩尔分数）。下曲线表示平衡时液相组成与温度的关系，称为液相线，上曲线表示平衡时汽相组成与温度的关系，称为汽相线。两条曲线将整个t－ x－ y图分成三个区域，液相线以下称为液相区。汽相线以上代表过热蒸汽区。被两曲线包围的部分为汽液共存区。 t－ x－ y图数据通常由实验测得。对于理想溶液，可用露点、泡点方程计算。 （2）应用在恒定总压下，组成为x，温度为t 1 （图中的点A）的混合液升温 至t 2 (点J)时，溶液开始沸腾，产生第一个汽泡，相应的温度t2称为泡点，产生的第 一个气泡组成为y 1(点C)。同样，组成为y、温度为t 4 （点B）的过热蒸汽冷却至温 度t 3 （点H）时，混合气体开始冷凝产生第一滴液滴，相应的温度t3称为露点，凝结 出第一个液滴的组成为x 1 (点Q)。F、E两点为纯苯和纯甲苯的沸点。 图苯－甲苯物系的t－ x－ y图图苯－甲苯物系的y－ x图应用t－ x－ y图，可以求取任一沸点的气液相平衡组成。当某混合物系的总组成与温度位于点K时，则此物系被分成互成平衡的汽液两相，其液相和汽相组成分别用L、G两点表示。两相的量由杠杆规则确定。 操作中，根据塔顶、塔底温度，确定产品的组成，判定是否合乎质量要求；反