化工原理复习必看_第6章_蒸馏习题
(完整版)化工原理(第四版)习题解第六章蒸馏

第六章蒸馏相平衡【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。
尔定律。
解计算式为0 0p P B P Ax 0 0, y xP A P B p计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y计算数据温度(t)/CxP P By 0P A ——xP 0P A PJB80.11.0 1.0101.33 44.4 113.590.823 0.823 0.92384 113.59 44.4 101.33101.33 50.6 127.59O O0.659 0.659 0.83088127.59 50.6 101.33101.33 57.6 143.7292 0.508 —0.508 0.721143.72 57.6 101.33101.33 65.66 160.5296 0.376 0.376 0.596160.52 65.66 101.33100101.33 74.53 0.256 179.19 0.256 0.453179.19 74.53 101.33101.33 83.33 199.32104 0.155 0.155 0.305199.32 83.33 101.33101.33 93.93 221.19108 0.058 0.058 0.127221.19 93.93 101.33110.6 0 0苯-甲苯溶液的t y x图及y x图,如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。
习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图【6-2】在总压101.325kPa 下,正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。
试求:(1)在总压101.325kPa 下,溶液中正庚烷为 0.35 (摩尔分数)时的泡点及平衡汽相的瞬 间组成;⑵在总压101.325kPa 下,组成x 0.35的溶液,加热到117C ,处于什么状态?溶液加热 到什么温度,全部汽化为饱和蒸气?解 用汽液相平衡数据绘制t y x 图。
化工原理习题解答(第六章)

化工原理习题解答(第六章)第6章蒸馏6-1.尔定律。
解:00BA BA P P P P x --=;A A A x PPy 0=x (y )t/0C0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.0yx6-2.利用习题6-1的数据(1)计算相对挥发度α。
(2)写出平衡方程式。
(3)算出x y -的一系列平衡数据与习题1作比较。
(答:(1)44.2=α,(2)xxy 44.1144.2+=)解:⑴0A P P =α,44.22==α⑵()xxx x y 44.1144.211+=-+=αα⑶由α计算所得的一系列y 、x 值与习题6-1之值很接近。
6-3.将含%24(摩尔分数,下同)易挥发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。
送至冷凝器的蒸气量为1h kmol 850-?,流入精馏塔的回流液量为1h kmol 670-?。
试求:(1)每小时能获得多少kmol 的馏出液?多少kmol 的釜液?(2)回流比DLR = 为多少?(答:1h kmol 180-?=D , 1h kmol 6.608-?=W ;72.3=R ) 解:D L V +=,1h kmol 180670850-?=-=-=L V D ,72.3180D L R , W W D F +=+=180,W D F Wx Dx Fx +=即()03.018018095.024.0?-+?=F F ,解得:1h kmol 6.788-?=F ,1h kmol 6.6081806.788-?=-=-=D F W 。
6-4.有1hkg 10000-?含物质A (摩尔质量为1kmol8kg 7-? )3.0(质量分数,下同)和含物质B (摩尔质量为1kmol 0kg 9-? )7.0的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。
若要求塔顶产品中物质A 的组成为95.0,釜液中物质A 的组成为01.0。
化工原理-蒸馏习题

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分离。
3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。
4、精馏塔的塔底温度总是()塔顶温度。
5、某连续精馏塔,若精馏段操作线截距为0,则精馏段操作线斜率为(),提馏段操作线斜率为(),回流比为(),馏出液量为()。
6、简单蒸馏和间歇精馏的主要区别是()。
二、选择1 已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比为。
A 1.1:1B 1:1.1C 1:1D 0.1:12 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气相;B 气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气相,但其中易挥发组分较多;D 液相中易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相必定同时发生。
3精馏的操作线是直线,主要基于以下原因 。
A 理论板假定B 理想物系C 塔顶泡点回流D 恒摩尔流假设三、计算1用一精馏塔分离二元液体混合物,进料量100kmol/h ,易挥发组分x F =0.5,泡点进料,得塔顶产品x D =0.9,塔底釜液x W =0.05(皆摩尔分率),操作回流比R=1.61,该物系平均相对挥发度α=2.25,塔顶为全凝器,求:(1)塔顶和塔底的产品量(kmol/h ); (2)第一块塔板下降的液体组成x 1为多少; (3) 写出提馏段操作线数值方程;解:(1)塔顶和塔底的产品量(kmol/h );F=D+W=100 (1) 505.010005.09.0=⨯==⨯+⨯F Fx W D (2)上述两式联立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h(2)第一块塔板下降的液体组成x 1为多少;因塔顶为全凝器, 111)1(1x x y x D -+==αα80.09.025.125.29.0)1(111=⨯-=--=y y x αα (3)写出提馏段操作线数值方程;17.13894.5261.2)1(=⨯=+=='D R V V23.18510094.5261.1=+⨯=+=+='F RD qF L L 则 017.034.117.13805.006.4717.13823.1851-'=⨯-'='-'''='+m m W m mx x V Wx x V L y2一精馏塔,原料液组成为0.5(摩尔分率),饱和蒸气进料,原料处理量为100kmol/h ,塔顶、塔底产品量各为50kmol/h 。
化工原理王志魁第五版习题解答:第六章 蒸馏

第六章蒸馏相平衡【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。
试求:(1)温度80℃t =、液相组成.05x =(摩尔分数)时的汽相平衡组成与总压;(2)试求总压为.10133kPa 、液相组成.04x =(摩尔分数)时的汽液相平衡温度与汽相组成;(3)液相组成.06x =、汽相组成.084y =时的平衡温度与总压。
组成均为摩尔分数。
用Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.lg ..15749971973623886A p t =-+ 丙醇.lg .137514674414193B p t =-+式中t 为温度,℃。
解(1) 80℃t =时,..1811,5093A B p kPa p kPa==BA Bp p x p p -=-总压()() ....18115093055093116A B B p p p x p kPa=-+=-⨯+=汽相组成 (181105)0781116A p x y p ⨯=== (2)已知..10133,04,求、p kPa x x y==.10133p kPa =时,甲醇沸点为64.7℃,丙醇沸点为97.2℃,所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃之间。
假设75℃t =计算.1511,41A B p kPa p kPa == 液相组成....1013341054804151141B A Bp p x p p --===>--计算的x 值大于已知的x 值,故所假设的温度t 偏小,重新假设大一点的t 进行计算。
将3次假设的t 与计算的x 值列于下表,并在习题6-3附图1上绘成一条曲线,可知.04x =时的平衡温度.795℃t =。
习题6-3附表计算次数第一次第二次第三次假设/t ℃758085x0.5480.3870.252习题6-3附图1.795℃t =时,.1779A p kPa= 汽相组成.. ..177904=070210133A p x y p ⨯==(3)已知..06,084,求,x y t p==计算().(.) .().(.)1084106351061084AB p y x x y p --===-- 待求的温度t ,就是/.35A B p p =时的温度,用试差法计算。
化工原理_大题第六章

第六章 习题4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。
假设在操作范围内气液平衡关系可表示为y=0.46x+0.549解:(1)简单蒸馏釜液由下式求得,即 bx m b x m m W F +-+--=21)1()1(ln 11ln ln 20.61210.5490.540.51ln 20.540.5490.5490.5483x w x dx x w -==-+-⨯⎰ 解得 20.498x = (即汽化液为1/3时的釜液组成)馏出液的平均组成,D m x 由一批操作的物料衡算求得1,1,120.60.498330.804D m D m w x w x =⨯-⨯= (2)平衡蒸馏 由题意知,q =2/3 2/30.62 1.8112/312/31F X q y x x x q q =-=-=-+----(1) 而0.460.549y x ==(2)联立(1),(2)解得0.509x = 0.783D y x == 说明:相同汽化率下,简单蒸馏得到的,D m x 高与平衡蒸馏的D x 。
这是由于平衡蒸馏实现了蒸馏过程的连续化造成了物料混合,从而影响了分离效果。
5..在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。
已知原料液流量为4000kg/h,组成为0.3(二硫化碳的质量分数,下同)。
若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为88%。
试求馏出液的流量和组成,分别以摩尔流量和摩尔分数表示。
解:由全塔物料衡算得 (以上标“'”表示质量流量)'''''''F D m F D W F x Dx Wx =+⎧⎨=+⎩由于'0.88''D F Dx F x =所以''0.88''''F F w F x F x D x =+0.12''0.1240000.32880/''0.05400028801120/0.88''0.8840000.3'0.94311200.943/760.97(0.943/760.057/154F w F D D F x kg h W x D F W kg hF x x D x ⨯⨯===-=-=⨯⨯=====+摩尔分数)平均千摩尔质量:0.97760.0315478.3/m M kg Kmol =⨯+⨯=馏出液的摩尔流量:1120/78.314.3/D Kmol h ==7. .对习题6中的溶液,若原料液流量为100kmol/h,馏出液组成为0.95,釜液组成为0.04(以上均为易挥发组分的摩尔分数),回流比为2.5。
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。
化工原理习题答案-第六章-第九章

第六章 习题1)1) 苯酚(C 6H 5OH )(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B)的饱和蒸汽压数据为:试按总压P=75mmHg (绝压)计算该物系的“t-x —y ”数据。
此物系为理想物系。
分率)—,(解:mol y x P xp y p p p P x AA A BA BA 00=--=2)承第1题,利用各组数据,计算①在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度αi ,取各αi 的算术平均值α,算出α对αi 的最大相对误差。
②以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x i ”关系,算出由此法得出各组y i 值的最大相对误差。
,计算结果如下:)(解:①i A B i p p 00/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最大误差niαα计,结果如下:按)()318.1112αααiii x x y -+=t 0C113。
7 114.6 115。
4 116.3 117。
0 117.8 118。
6 119。
4 120。
0 x i 1。
0 0。
837 0.692 0.558 0。
440 0。
321 0。
201 0。
0952y i1.0 0。
871 0.748 0。
625 0。
509 0.384 0.249 0.122 0最大误差=31060.2385.0385.0384.0-⨯-=-3)已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得:式中p 0的单位是mmHg,T 的单位是K.问:总压为60mmHg (绝压)时,A 与B 的沸点各为多少℃?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率?CK T T Ln B t p p CK T T Ln A t p p B B A A 00007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==)(的沸点为,算得的令)(的沸点为算得的,令解:mmHgp Lnp KC t mmHg p A A 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====)(,)639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=⨯==--==∴--=A A B B y x mmHgp Lnp )(4)苯(A)和甲苯(B)混合液可作为理想溶液,其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ,t 的单位是℃。
化工原理精馏和蒸馏练习习题

填空题1. 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;无回流2.当分离要求和回流比一定时,进料的值最小,此时分离所需的理论板数。
答案:过热蒸气;最多3. 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度4.某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层塔板的气相组成为。
答案:0.45. 精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应,所需塔径应,操作费和设备费的总投资将是的变化过程。
答案:增大;增大;增大;急速下降至一最低后又上升6. 精馏操作时,若进料的组成、流量和气化率不变,增大回流比,则精馏段操作线方程的斜率,提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成_______,塔底组成 _______.答案:增加;减小;增加;降低7.间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________;间歇精馏操作中,若保持回流比不变,则馏出液组成_______ ;若保持馏出液组成不变,回流比需不断________ 。
答案:前者是不稳态过程,后者为稳态过程;不断下降;增大8. 某精馏操作时,加料由饱和液体改为过冷液体,且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变,则此时塔顶组成,塔底组成,回流比,精馏段操作线斜率L/V 。
答案:增加;减少;不变;不变判断题1. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。
(√)2. 对于普通物系,原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。
(√)3. 回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。
(X )4.当分离要求一定时,精馏塔内物料的循环量越大,所需的理论塔板数越多。
(X )5. 在其他条件不变的情况下,降低连续精馏塔的操作压强,塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。
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1.蒸馏是分离的一种方法,其分离依据是混合物中各组分的,分离的条件是。
答案:均相液体混合物,挥发性差异,造成气液两相系统(每空1分,共3分)2.在t-x-y图中的气液共存区,气液两相温度,但气相组成液相组成,而两相的量可根据来确定。
答案: 相等,大于,杠杆规则(每空1分,共3分)3.当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于(每空1分)4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比,若α=1表示。
物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分,难挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离远离(每空1分,共4分)5.工业生产中在精馏塔将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化,多次部分冷凝,回流(每空1分,共3分)6.精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
(2分)7.在连续精馏塔,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为________,其作用是。
答案:精馏段(1分)提浓上升蒸汽中易挥发组分(2分)提馏段提浓下降液体中难挥发组分(2分)(共6分)8.离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,____互成平衡。
答案: 平衡温度组成(每空1分,共3分)9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因有(1)和(2)。
答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶(每空2分,共4分)10.精馏过程回流比R的定义式为;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为;而R= 时,所需理论板数为∞。
答案:R=DL∞ 全回流 R min (每空1分,共4分) 11. 精馏塔有 进料热状况,其中以 进料q 值最大,进料温度____泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于(每空1分,共3分)12. 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____,馏出液流量等于 ,操作线方程为 。
答案: ∞ 零 y n+1=x n (每空1分,共3分)13. 在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2;则它们的大小顺序为 最大, 第二, 第三,而 最小。
答案: y 1 y 2 x 1 x 2 (每空1分,共4分) 14. 对于不同的进料热状况,x q 、y q 与x F 的关系为(1)冷液进料:x q x F ,y q x F ; (2)饱和液体进料:x q x F ,y q x F ; (3)气液混合物进料:x q x F ,y q x F f ; (4)饱和蒸汽进料:x q x F ,y q x F ; (5)过热蒸汽进料:x q x F ,y q x F ;答案:大于 大于(1分)等于 大于(1分)小于 大于(1分)小于 等于(1分)小于 小于(1分)(共5分)15. 精馏操作时,增大回流比R ,其他操作条件不变,则精馏段液气比VL( ),馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ).A 增加B 不变C 不确定D 减小 答案: A A D (每空1分,共3分)精馏塔的设计中,若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需的理论塔板数N T ( ),提馏段下降液体流量L /( )。
A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 答案: A C (每空1分,共2分) 对于饱和蒸汽进料,则有L '( )L ,V '( )V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定 答案: A B (每空1分,共2分)精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1层塔板,其气相组成关系为( ) A y n+1>y n >y n-1 B y n+1=y n =y n-1C y n+1<y n <y n-1D 不确定 答案: C (1分)某两组分混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成x A =0.4,相应的泡点温度为t 1,气相组成y A =0.4,相应的露点温度为t 2,则( ) A t 1 <t 1 B t 1= t 1 C t 1> t 1 D 不能判断 答案: A (1 分)完成某分离任务需理论板数为N T =7(包括再沸器),若E T =50%,则塔需实际板数(不包括再沸器)为( )A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定 答案: C (1分)若进料量、进料组成、进料热状况都不变,要提高x D ,可采用( ) A 、减小回流比 B 、增加提馏段理论板数 C 、增加精馏段理论板数 D 、塔釜保温良好 答案: C (1分)在精馏操作中,若进料位置过高,会造成( ) A 、釜残液中易挥发组分含量增高 B 、实际板数减少C 、馏出液中难挥发组分含量增高D 、各组分含量没有变化 答案: C (1分)精馏塔采用全回流时,其两操作线( ) A 、与对角线重合 B 、距平衡线最近 C 、 斜率为零D 、在y 轴上的截距为1 答案: A (1分)精馏的两操作线都是直线,主要是基于( ) A 、理论板的概念 B 、理想溶液 C 、服从拉乌尔定律 D 、恒摩尔流假设 答案: D (1分)当x F 、x D 、x W 和q 一定时,若减小回流比R ,其他条件不变,则( ) A 、精馏段操作线的斜率变小,两操作线远离平衡线B、精馏段操作线的斜率变小,两操作线靠近平衡线C、精馏段操作线的斜率变大,两操作线远离平衡线D、精馏段操作线的斜率变大,两操作线靠近平衡线答案: B (1分)理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比()答案: (√) (1分 )从相平衡x-y图中可以看出,平衡曲线距离对角线越近,则表示该溶液越容易分离()答案: (×)(1分)用于精馏计算的恒摩尔液流假定,就是指从塔两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等()答案: (×)(1分)精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大,所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大()答案: (×)(1分)用图解法求理论塔板数时,适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上()答案: (√)(1分)当进料量、进料组成及分离要求都一定时,两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与(1)操作回流比有关()(2)原料液的温度有关()答案: (1)(√)(2)(√)(每空1分,共2分)对于精馏塔的任何一层理论板来说,其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度()答案: (√)(1分)当F、xF 一定时,只要规定了分离程度xD和xW,则D和W也就被确定了()答案: (√)(1分)当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小()答案: (×)(1分)在精馏操作中,若进料的热状况不同,则提馏段操作线的位置不会发生变化()答案: (×)(1分)试题:简述在定压下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。
答:图中有两条曲线:下方曲线为t-x线,称为饱和液体线或泡点线;上方曲线为t-y线,称为饱和蒸气线或露点线。
(2分)两条曲线将t-x-y图分成三个区域:饱和液体线以下区域称为液相区;饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区;两曲线之间的区域称为气、液共存区。
(3分)(共5分)简述精馏原理,实现精馏定态操作的必要条件是什么?答:精馏原理:精馏是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。
(2分)上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。
(2分)(共4分)试题:连续精馏流程中主要由哪些设备所组成?还有哪些辅助设备? 答:主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。
(2分)辅助设备有:原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。
(2分)(共4分)简述恒摩尔流假定。
在精馏计算中有何意义?答:恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段,本段各板上升蒸气摩尔流量相等,下降液体摩尔流量相等,但两段之间不一定相等。
(3分)意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的,这样可简化精馏计算。
(2分)(共5分)试题:写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q 值。
答:原料的五种热状况为:(1)冷液进料,q>1。
(1分) (2)饱和液体进料,又称泡点进料,q =1。
(1分) (3)气、液混合物进料,q =0~1。
(1分) (4)饱和蒸气进料,又称露点进料,q =0。
(1分) (5)过热蒸气进料,q<0。
(1分)(共5分) 试题:何谓适宜回流比?在精馏设计计算中怎样确定?其围如何?答:精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比,称为适宜回流比。
(2分) 在精馏设计计算中,一般不进行经济衡算,常采用经验值。
(1.5分) 据生产数据统计,适宜回流比的围可取为:R =(1.1~2)R min 。
(1.5分)(共5分)什么时全塔效率E T ?在精馏设计中E T 如何确定?答:全塔效率E T 又称总塔板效率,是指一定分离任务下,所需理论塔板数N T 和实际板数N P 的比值,即ET =PTN N ×100%。
(3分) 在精馏设计中,由于影响E T 的因素非常复杂,故一般用经验或半经验公式估算,也可采用生产实际或经验数据。
(2分)(共5分)试题:简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP ?答:假想在填料塔,将填料层分为若干个高度单元,每个单元的作用相当于一层理论板,此单元填料高度称为理论板当量高度,又称为等板高度,以HETP 表示。
(3分)通常对特定的精馏塔和物系,影响精馏操作的因素有哪些? 答:影响因素有:(1)塔操作压强(2)进、出塔的物料流量(3)回流比(4)进料组成和热状况(5)再沸器和冷凝器的传热性能和条件(6)设备散热情况(每个影响因素给0.5分,6个共3分)试题:简述间歇精馏的操作方式和适用场合。
答:间歇精馏的操作方式有三种:(1)恒回流比操作。
(2)恒馏出液组成操作。
(3)以上两种操作联合的组合式操作(每点1分,合计3分)适用场合:小批量、多品种的生产或实验场合,也适用于多组分的初步分离。
(1分)(共4分)试题:简述什么叫恒沸精馏?答:在混和液(恒沸液)中加入第三组分(称为夹带剂),该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液,且其沸点更低,使组分间相对挥发度增大而得以分离,这种精馏方法称为恒沸精馏。
(3分)试题:什么叫萃取精馏?答:萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。
不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高,且不与组分形成恒沸液。
(3分) 试题:在乙醇和水的混和液中,乙醇的质量为15kg ,水为25kg 。