化工原理蒸馏例题
化工原理蒸馏例题
y n 和 x n 成平衡 xn 2.5 0.65 yn 0.823 1 ( 1) xn 1 1.5 0.65
②求 x n 1 由第n板的物料衡算可得：
V ( yn1 yn ) L( xn1 xn )
2(0.823 0.75) xn1 0.65
x n1 0.796
③ ∵ L RD L R 1 V R1 2 方法2：
V ( R 1) D
R1
∵ y n 和 x n1 满足精馏段操作线关系。
R 1 yn x n 1 x D 1 xn1 x D 0.823 R1 R1 2 2
L (3) R 2.5 L 2.5 40 100kmol h D
L L qF 100 1.1 100 210kmol
h
提馏段操作线方程:
L W y 1 x xW 1.4 x 0.016 m m m L W L W
'
y3 ' 0.457
y4 ' 0.350
x3 ' 0.254
x4 ' 0.179
y5 ' 0.237 y6 ' 0.134
x5 ' 0.112 x6 ' 0.059 0.0667
NT ( 提馏段) 6 1 5(不含再沸器)
NT ( 提馏段) 6(含再沸器)
但 yn1 和 x n 满足精馏段操作线关系。
yn1 R 1 xn xD R1 R1
1 xD 0.65 0.75 2 2
x D 0.85
1 0.85 x n 1 0.823 2 2
化工原理蒸馏题库及答案
化工原理蒸馏题库及答案1. 下列说法错误的是（ C ）。
A、多效蒸发时，后一效的压力一定比前一效的低；B、多效冷却时效数越多，单位蒸气消耗量越太少；C、多效蒸发时效数越多越好；D、大规模已连续生产场合均使用多效冷却2. 多效蒸发流程中不宜处理黏度随浓度的增加而迅速增大的溶液是（ A ）。
A、顺流皮德盖；B、逆流皮德盖；C、平流皮德盖；D、错流皮德盖3. 多效蒸发流程中主要用在蒸发过程中有晶体析出场合的是（ C ）。
A、顺流皮德盖；B、逆流皮德盖；C、平流皮德盖；D、错流皮德盖4. 将加热室安在蒸发室外面的是（ C ）蒸发器。
A、中央循环管式；B、悬筐式；C、列文式；D、强制性循环式5. 膜式蒸发器中，适用于易结晶、结垢物料的是（ A ）。
A、升膜式；B、再降膜式；C、滑行膜式；D、回转式6. 下列结构最简单的是（ A ）蒸发器。
A、标准式；B、悬筐式；C、列文式；D、强制性循环式7. 下列说法中正确的是（ D ）。
A、单效冷却比多效冷却应用领域甚广；B、预热冷却可以增加设备费用；C、二次蒸气即第二效蒸发的蒸气；D、采用多效蒸发的目的是降低单位蒸气消耗量8. 在多效冷却的三种流程中（ C ）。
A、加热蒸气流向不相同；B、后一效的压力不一定比前一效低；C、逆流进料能够处置黏度随其浓度的减少而快速加强的溶液；D、同一效中加热蒸气的压力可能低于二次蒸气的压力9. 热敏性物料宜使用（ C ）蒸发器。
A、自然循环式；B、强制循环式；C、膜式；D、都可以10. 冷却操作方式中，以下措施中无法明显提升传热系数K的就是（ C ）。
A、及时排除加热蒸气中的不凝性气体；B、定期清洗除垢；C、提升冷却蒸气的湍流速度；D、提升溶液的.速度和湍流程度11. 下列溶液循环速度最快的是（ D ）蒸发器。
A、标准式；B、悬筐式；C、列文式；D、强制性循环式1. 多效蒸发的目的是为了提高产量。
（× ）2. 冷却生产的目的，一就是铀溶液，二就是除去结晶盐。
（完整版）化工原理蒸馏试题
（完整版）化⼯原理蒸馏试题蒸馏⼀.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_______________。
化工原理《蒸馏》习题及答案
化工原理《蒸馏》习题及答案1.单位换算（1） 乙醇-水恒沸物中乙醇的摩尔分数为0.894，其质量分数为多少？ （2） 苯-甲苯混合液中，苯的质量分数为0.21，其摩尔分数为多少？大气中O 2含量为0.21， N 2含量为0.79（均为体积分率），试求在标准大气压下， O 2和N 2 的分压为多少？ O 2和N 2 的质量分数为多少？ 解：（1）质量分数 956.0106.018894.046894.046=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A A x M x M x M a（2）摩尔分数（苯分子量：78；甲苯分子量：92）239.09279.07821.07821.0=+=+=BBAAA AA M a M a M a x （3）79.0121.0=-==⋅=O N O O P P y P P767.0233.011233.079.02821.03221.032=-=-==⨯+⨯⨯=+=O N N N O O O O O a a x M x M x M a2．正庚烷和正辛烷在110℃时的饱和蒸气压分别为140kPa 和64.5kPa 。
试计算混合液由正庚烷0.4和正辛烷0.6（均为摩尔分数）组成时，在110℃下各组分的平衡分压、系统总压及平衡蒸气组成。
（此溶液为理想溶液） 解：409.0591.011591.07.9456kPa 7.947.3856kPa 7.386.05.64kPa 564.0140=-=-=====+=+==⨯=⋅==⨯=⋅=A B A A B A B O B B A O A A y y P P y P P P x P P x P P3．试计算压力为101.3kPa 时，苯-甲苯混合液在96℃时的气液平衡组成。
已知96℃时， p A o =160.52kPa ，p B o =65.66kPa 。
解：液相苯的分率：376.066.6552.16066.653.101=--=--=OBO A O B A P P P P x气相苯的分率：596.03.101376.052.160=⨯=⋅=P x P y A OAA4．在101.3 kPa 时正庚烷和正辛烷的平衡数据如下：试求：（1）在压力101.3 kPa 下，溶液中含正庚烷为0.35（摩尔分数）时的泡点及平衡蒸汽的瞬间组成？（2）在压力101.3 kPa 下被加热到117℃时溶液处于什么状态？各相的组成为多少？ （3）溶液被加热到什么温度时全部气化为饱和蒸汽？ 解：t-x-y 图0.00.20.40.60.81.095100105110115120125oC习题4附图由t -x -y 图可知（1）泡点为114℃，平衡蒸汽的组成为0.54（摩尔分数）；（2）溶液处于汽液混合状态，液相组成为0.24（摩尔分数），气相组成为0.42（摩尔分数）； （3）溶液加热到119℃时全部汽化为饱和蒸汽。
化工原理蒸馏例题
第5块板为加料板
以下计算提馏段操作线方程代替精馏段操作线方程
(6)计算提馏段理论板数
由 ym' 1 1.522xm' 0.0359
x1' x5 0.379
x2' 0.324
x3' 0.254
x4' 0.179 x5' 0.112
1.222
2.5 0.4 1 (2.5 1) 0.4
0.625
第四节 双组分连续精馏塔的计算 五、回流比的影响及选择
（3） R 1.5Rmin 1.51.222 1.833
精馏段操作线：
R
1
yn1 R 1 xn R 1 xD
1.833 1.833
③ ∵ L RD
L R 1 V R1 2
方法2：
V (R 1)D
R1
∵ yn 和 xn1 满足精馏段操作线关系。
R
1
yn R 1 xn1 R 1 xD
1 2
xn1
xD 2
0.823
但 yn1 和 xn 满足精馏段操作线关系。
R
1
yn1 R 1 xn R 1D FxF
0.971
Dx D 0.971175 0.44 全塔物衡：D W F 175
Dx D WxW FxF
D 80.0km ol h W 95.0km ol h xD 0.935
即：DxD 0.0235W 175 0.44
第四节 双组分连续精馏塔的计算 四、理论板数的确定
解: 1.逐板计算法：
化工10化工原理蒸馏例题
WxW WxW L' RD qF y ' x ' x V V RD qF W RD qF W y 1.292 x 0.01724
[12]苯-甲苯混合液，泡点进料，塔顶轻组分回收率为0.96，分
凝器向塔内提供泡点回流，试计算： （1）R/Rmin=？ （2）为得到每小时50kmol的馏出液，需消耗的原料量？ 此时精馏段和提馏段的气相负荷？ 设：理论板；恒摩尔流；α可视为常数。
L' W y ' x ' xW V V WxW RD qF x RD qF W RD qF W 1.534 x 0.011
（3） q 0
ye xF 0.4
xe ye xe 0.2125 1 ( 1) xe
Rmin x D ye 0.929 0.4 2.816 ye xe 0.4 0.2125 R 1.42 Rmin
逐 板 法 理论板数 N： 图 解 法
next
[12]
解：（1） F D W
（2）
FxF Dx D WxW Dx D 0.97 FxF
y
R x x D 0.8 x 0.1858 R 1 R 1
W (1 xW ) 0.95 F (1 xF ) x D 0.929 xW 0.0206 D 62 .7 k mol / h W 87 .3k mol / h
错觉：加料板下移使N精↑，N提↓，似乎xD↑，xW↑ 设xD不变，则xW不变，由图解可知N↑，而N不变，故xD↓， 结合物料衡算知xW↑ 结论：最佳进料使每块板发挥最佳能力（反之则不能）。
next
、q、V不变，使残液 变大 变大 量Ｗ增加。则：xD ＿ ＿，xW＿ ＿， 变大 L／V＿ ＿。 （变大、变小，不变，不确定）
《化工原理》蒸馏单元习题检测题及答案
《化工原理》蒸馏单元习题检测题及答案一、简答题。
（5*5=25分）1.蒸馏的定义。
2.拉乌尔定律公式及理想溶液的定义。
3.气液平衡相图的“两条线”和“三个区域”是什么。
4.写出精馏段和提馏段操作线方程、q线方程，并解释q点含义。
5.请简述塔板数的计算方法。
二、选择题。
（5*5=25分）1.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________。
A 增加B 减少C 不变D 无法确定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________。
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。
3.二元溶液连续精馏计算中，进料热状态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线三、是非题。
（5*2=10分）1.精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异。
（）2.最小回流比条件下，理论板数目最少。
（）四、计算题。
（10+15+15分）1.苯-甲苯混合溶液含苯0.4，在1atm下，加热到100℃，求此时气液两相的量比与组成。
注：苯（A）和甲苯（B）满足安妥因方程（p单位为mmHg，T单位为℃）：2.某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提馏段的操作线方程分别为：y=0.63x+0.361；y=1.805x-0.00966。
求：（1）回流比；（2）进料量为100kmol/h，组成x F为0.4时，馏出液的量；（3）q的值和所代表的的物料状态。
3.某连续精馏塔料液流量100kmol/h，组成xF为0.4，泡点加料，馏出液x D为0.95，釜残液x W为0.03，求：（1）馏出液的采出率和易挥发组分的回收率；（2）采取回流比为3时，精馏段与提馏段的气、液流量分别为多少；（3）回流比为4时，精馏段与提馏段的气、液流量分别为多少。
高中蒸馏练习题
高中蒸馏练习题在化学实验中，蒸馏是一种常用的分离纯化技术。
通过蒸发液体，然后再将蒸汽冷凝回液体，可以将混合物中的成分按照沸点的不同进行分离。
蒸馏在工业生产中也有广泛的应用。
本文将介绍一些高中蒸馏练习题，帮助学生更好地理解和掌握这一重要的化学操作。
实验一：乙醇和水的分离在实验室中，我们常常需要分离乙醇和水这样的混合物。
通过蒸馏，可以使乙醇和水按照沸点的差异进行有效分离。
实验步骤：1. 准备一个蒸馏装置，包括酒精灯或电热加热器、蒸馏烧瓶、冷凝管和接收瓶等。
2. 将乙醇和水混合物倒入蒸馏烧瓶中。
3. 放置冷凝管，将其一端浸入接收瓶中。
4. 加热蒸馏烧瓶，使混合物开始沸腾。
5. 烧瓶中的蒸气经过冷凝管冷却，形成液体滴入接收瓶中。
6. 当接收瓶中液体的沸点接近纯净乙醇的沸点时，停止加热。
实验结果：通过蒸馏，我们可以得到纯净的乙醇和水。
在实验过程中，注意观察温度变化和收集的液体，观察其沸点是否与实验室手册给出的数值相符。
实验二：石油和汽油的分离在工业生产中，石油常常需要通过蒸馏来提炼得到各种不同沸点的组分。
我们可以通过模拟这个过程来理解蒸馏技术的应用。
实验步骤：1. 准备一个简易的蒸馏装置，包括酒精灯或电热加热器、蒸馏烧瓶、冷凝管和接收瓶等。
2. 将一定量的石油倒入蒸馏烧瓶中。
3. 放置冷凝管，将其一端浸入接收瓶中。
4. 加热蒸馏烧瓶，使石油开始蒸发。
5. 烧瓶中的蒸汽经过冷凝管冷却，形成液体滴入接收瓶中。
6. 当接收瓶中液体的沸点接近汽油的沸点时，停止加热。
实验结果：通过蒸馏，我们可以观察到石油中不同组分的分离过程，包括汽油的分离。
在实验过程中，我们可以观察到不同组分的颜色和沸点的变化，进一步理解蒸馏的原理和应用。
实验三：蒸馏纯化实验在实验室中，蒸馏也可以用于对化学物质的纯化。
接下来我们将进行一次简单的蒸馏纯化实验。
实验步骤：1. 准备一个蒸馏装置，包括酒精灯或电热加热器、蒸馏烧瓶、冷凝管和接收瓶等。
2. 获取需要纯化的化学物质样品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③ ∵ L RD
L R 1 V R1 2
方法2：
V (R 1)D
R1
∵ yn 和 x n1 满足精馏段操作线关系。
R
1
yn R 1 xn1 R 1 xD
1 2
xn1
xD 2
0.823
但 yn和1 xn 满足精馏段操作线关系。
R
1
yn1 R 1 xn R 1 xD
1 0.65 xD 0.75
92
0.0235
平均分子量：MF 0.44 78 0.56 92 85.8 kg kmol
原料液流量：F 1500 85.8 175.0 kmol h
已知： A
Dx D FxF
0.971
Dx D 0.971175 0.44 全塔物衡：D W F 175
Dx D WxW FxF
xD 0.95
例：求下列各种进料状况对应的q值。
①如已知进料中，蒸汽量:液体量＝3:1
②原料的液化率为1/3
q 1 3
q 1 4
③每千摩尔原料液变成饱和蒸汽所需热量等于原料
液的千摩尔汽化潜热的1.2倍。
q 1.2r 1.2 r
④饱和蒸汽进料(露点进料) q 0 ⑤饱和液体进料(泡点进料） q 1
ln
0.5 0.411
2.47 ln
1 0.411 1 0.5
0.4088
F 1.505 W
设馏出液的平均组成为 y
Dy Fx1 Wx2
y Fx1 Wx2 F W
x1
W F
x2
1 W
0.5 0.411
1.505
1 1
F
1.505
0.676
在相同的原料液浓度及相同釜液的条件下，简单蒸馏 所得到的馏出液浓度高于平衡蒸馏，而平衡蒸馏的优点是 连续操作，但其分离效果不如间歇操作的简单蒸馏。
因为汽化率f=0.4，q=0.6 物料衡算式为：
y
q q 1
x
xF q 1
0.6 0.6 1
x
0.5 0.6 1
1.5x 1.25
x 0.411, y 0.634
2）简单蒸馏中了时的釜液浓度与平衡蒸馏时相同
x2 0.411
ln F W
1 1
ln
x1 x2
ln
1 1
x2 x1
1 2.47
解: ①已知 yn1 0.75， xn 0.65，
yn和 x成n 平衡
yn
xn 1 ( 1)xn
2.5 0.65 1 1.5 0.65
0.823
②求 x n1 由第n板的物料衡算可得：
V ( yn1 yn ) L( xn1 xn )
2(0.823 0.75) xn1 0.65 xn1 0.796
解: F(1) D W 100kmolh
FxF Dx D WxW
(DxD ) (FxF ) 0.94
W
D
4600kkmmoollhh
xD 0.94
(2)精馏段操作线方程:
R
1
2.5
0.94
yn1 R 1 xn R 1 xD 2.5 1 xn 2.5 1 0.714xn 0.269
⑥冷液进料
I I q V F
(I I )(I I )
V
L
L
F
r C t
m
pm
I I
V
L
I I
V
L
r m
⑦过热蒸气进料
C (t t ) 1 pm B F
q
I V
I F
(I
F
I V
)
C (t pm F
t ) B
r m
I I
I I
r
V
L
V
L
m
例：在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水 0.6（摩尔分率）的溶液，进料的热状况参数为1.1， 原料液流量为100kmol/h，要求塔顶易挥发组分的 回收率不低于0.94，釜液组成为0.04（以上均为易 挥发组分的摩尔分率），回流比为2.5，试求产品的 流量、精馏段和提馏段的操作线方程及提馏段上升 的蒸汽流量。假设气液相均为恒摩流动。
(3)
L D
R
2.5
L
2.5 40
100kmol h
L L qF 100 1.1100 210kmol h
提馏段操作线方程:
y L x W x 1.4x 0.016
m1 L W m L W W
m
(4) L V W
V L W 210 60 150kmol h
另 V V (1 q)F
2
2
xD 0.85
1 2
xn1
0.85 2
0.823
xn1 0.796
第四节 双组分连续精馏塔的计算 四、理论板数的确定
例：某苯与甲苯的混合原料，苯的摩尔分率为0.4。 拟采用精馏塔加以分离，原料液处理量为100kmol/h。 要求塔顶产品含量为0.9，苯的回收率不低于90％， 原料预热至泡点加入塔内。塔顶采用全凝器冷凝，回 流比为1.875。已知在操作条件下，物系的相对挥发 度为2.47。求为完成分离任务所需要的理论板数及加 料位置。
D 80.0km ol h W 95.0km ol h xD 0.935
即：DxD 0.0235W 175 0.44
已知某精馏塔精馏段的操作线方程为
yn1 0.723xn 0.263 ，求回流比和塔顶馏出液组 成。
0.723 R R1
R 2.61
1 0.263 R 1 xD
例1：在常压下对苯与甲苯二元理想溶液分别进行平衡蒸 馏与简单蒸馏。若原料液中苯的浓度为0.5（摩尔分率）。 物系的相对挥发度为2.47。试求：
1）用平衡蒸馏方法分离，当汽化率为 0.4时，釜液与馏 出液的组成。
2）用简单蒸馏方法分离，使釜液浓度与平衡蒸馏相同， 所得馏出物中苯的平均组成。
解：1） y x 2.47x 1 ( 1)x 1 1.47x
例:将15000kg/h含苯40%（质量分率）和甲苯
60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残
液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为
97.1%。试求馏出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔率表示。解：进料组成：xF
40
40 78 78 60
92
0.44
釜残液组成：xW
2
2 78 78 95
V V (1 q)F (L D) (1 q)F (100 40) (1 1.1)100 150kmolh
例：在一两组份连续精馏塔中，进入精馏塔中第n层 理论板的气相组成为0.75，从该板流出的液相组成为 0.65(均为摩尔分数)，塔内气液比V/L＝2，物系的 相对挥发度为α＝2.5，求：①从该板上升的蒸汽组 成；②流入该板的液相组成；③回流比R。