化工原理精馏习题
化工原理考试题(精馏)

化工原理练习题(精馏)一.填空题1.精馏操作的依据是_________________。
实现精馏操作的必要条件包括___________和_____________。
2.已分析测得这四股物料的组成为0.62,0.70,0.75,0.82,试找出Y X Y X的对应值,Y____,X____,Y____ ,X_____,3. 某二元物系的相对挥发度α=3,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作,已知x0.3,则y4.某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.45x-0.015,则回流比R=____,馏出液组成x________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.5.如图所示,a点表示________;b点表示________;c点表示________;ab段表示_____________;bc段表示_____________。
二.选择题(5分)1. 某精馏塔精馏段理论板数为N论板数为N馏段的理论板数增加,精馏段的理论板数不变,且F、x q、R,V等均不变,则此时:()A. x xB. x xC. x xD. x x三..问答题1.精馏塔在一定条件下操作时,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?四.计算题(65分)1. 分离苯和甲苯混合液,进料组成为0.4,馏出液组成为0.95,残液组成为0.05(以上组成均为苯的摩尔分率)。
苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。
泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。
试求:(1) 最小回流比;(2) 若回流比取最小回流比的1. 2倍,列出精馏段操作线方程(3) 列出提馏段操作线方程。
2. 苯和甲苯混合液含苯0.4(摩尔分率,下同),流量为100kmol.h馏,要求塔顶x=0.9,塔底x=0.0677, D=40kmol.h R为1.4Rmin,已知操作条件下相对挥发度α=2.47是常数。
化工原理 精馏习题

精馏一、填空题:801、精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低,系统的相对挥发度α ,溶液的泡点 ,塔顶蒸汽冷凝温度 (增大、减小、不变)答案:增大,减小,减小802、精馏分离某二元组分混合液(,,F F x q ),要求塔顶D x ,轻组分回收率η。
设计时,若加大回流比R ,则精馏段液气比 ,提馏段液气比 ,所需理论板数T N ,塔顶产品量D ,塔釜W x ,塔顶冷凝量C Q ,塔釜加热量R Q ,若R 太大,过程的调节余地将 (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,减小,不变,不变,增大,增大,减小803、精馏塔设计时,已知,,,F D W F x x x ,进料热状态0.5q =时,所需塔板数为T N 。
试判断下列参数变化并定性绘出操作线的变化:(1)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:增大,不变,减小(2)保持塔釜加热量不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,增大(3)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为0q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,不变,增大804、某精馏塔设计中,若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热,而F 、D 、F 、D x 、q 、R 不变,则W , W x , L V '' , T N (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,不变,增大805、精馏塔设计时,若塔顶采用全凝器,所需理论板数为1T N ,采用分凝器,所需理论板2T N ,则1T N 2T N (<,=,>)****答案****:>806、某精馏塔的实际回流比小于设计时的最小回流比,其结果如何? 。
答案:完不成分离任务807、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比R ,则精馏段液气比L V ,提馏段的液气比L V '' ,D x ,W x (变大,变小,不变,不确定)。
化工原理 精馏习题

用常压精馏塔分离某二元混合物,其平均相对挥 发度为α=2,原料液量F=10kmol/h,饱和蒸汽进 料,进料浓度xF=0.5(摩尔分率,下同),馏出 液浓度xD=0.9,易挥发组份的回收率为90%,回 流比R=2Rmin,塔顶为全凝器,塔底为间接蒸汽 加热,求: 1) 馏出液量及釜残液组成; 2) 从第一块塔板下降的液体组成x1; 3) 最小回流比; 4) 精馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h? 5) 提馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h?
用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合溶液,原料液中 含苯0.40,塔顶馏出液中含苯0.95(以上均为摩 尔分率)。原料液为气液混合进料,其中蒸汽占 1/3(摩尔数比)。苯-甲苯的平均相对挥发度为 2.5,回流比为最小回流比的2 倍,试求: 1) 原料液中汽相及液相的组成; 2) 最小回流比; 3) 若塔顶采用全凝器,求从塔顶往下数第二块理 论板下降的液体组成。
一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物, 已知进料中含苯0.5(摩尔分率,下同),泡点进 料,塔顶产品组成为0.9,塔底产品组成为0.03, 塔顶为一个分凝器和一个全凝器,泡点回流,系 统的平均相对挥发度为2,回流比是最小回流比的 2 倍,试求: 1) 精馏段操作线方程; 2) 离开塔顶第一块理论板上升的蒸汽组成。
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 。已知精馏段操作线程为 y=0.833x+0.15,塔釜用间接蒸汽加热,塔顶全凝 器,泡点回流。试求: 1) 塔顶、塔底产品组成; 2) 全凝器中每小时冷凝的蒸汽量; 3) 蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量
在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶为 全凝器,塔釜间接蒸汽加热,平均相对挥发度为 2.47,饱和蒸汽进料。已知进料量为150kmol/h, 进料组成为0.4(摩尔分率),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。试求: 1) 塔顶馏出液及塔釜采出液组成; 2) 精馏段操作线方程; 3) 提馏段操作线方程; 4) 回流比与最小回流比的比值;
化工原理精馏习题

精馏习题一、填空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;不变二、判断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。
精馏习题及答案

概念题一、填空题1. __________________________________________________ 精馏操作的依据是 _______ 。
利用 _________________________________________________________ 、______________________ 的方法 ,将各组分得以分离的过程。
_______________________________ 实现精馏操作的必要条件 __ 和。
2. 汽液两相呈平衡状态时,气液两相温度 ________ ,液相组成 __________ 汽相组成。
3.用相对挥发度 _______________________________ 表达的气液平衡方程可写为。
根据 的大小,可用来 ___________________ ,若 =1,则表示 ________________ 。
4. 某两组分物系,相对挥发度 =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 y n=0.4, y n+1= _______ 。
全回流操作通常适用于 _________________或_________________ 。
5. ____________________________________________________________________ 精馏和蒸馏的区别在于 _精馏必须引入回流 __________________________________________________ ;平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于 _________________________________________ 。
6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 _______________________________________ 和7.在总压为101.33kPa 、温度为85C 下,苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 P A °116.9kPa 、P B °=46kPa, 则相对挥发度 = _______ ,平衡时液相组成 x A = _________ ,汽相组成 y A = _______ 8.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275,则该塔的操作回流比为 _____________馏出液组成为 ________________ 。
化工原理精馏习题及答案.docx

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。
CA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。
CA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。
AA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。
CA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。
DA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。
BA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()。
CA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 = 0.6 ,要求塔顶 x D不小于 0.9 ,则塔顶最大产量为()。
( 则 W=0)BA 60 kmol/h;B 66.7 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xD、xw。
如进料分别为xF1、xF 2时,其相应的最小回流比分别为Rmin 1、Rmin 2。
当xF1xF 2时,则()。
AA.Rmin 1Rmin 2;B.Rmin 1Rmin 2;C.Rmin 1Rmin 2;D.Rmin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。
化工原理:精馏习题答案

精馏练习题一、填空题【1】精馏操作的依据是(混合液中各组分的挥发度的差异)。
实现精馏操作的必要条件是(塔顶液相回流)和(塔底上升气流)。
【2】气液两相呈平衡状态时,气液两相温度(相同),液相组成(低于)气相组成。
【3】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(判断用蒸馏方法分离的难易程度),若α=1,则表示(不能用普通的蒸馏方法分离该混合液)。
【4】某两组分物系,相对挥发度3=α,在全回流条件下进行精馏操作,对第n 、n+1两层理论踏板(从塔顶往下计),若已知==+1,4.0n n y y 则()。
全回流适用于(精馏开工阶段)或(实验研究场合)。
【5】某精馏塔的精馏操作线方程为275.072.0+=x y ,则该塔的操作回流比为(),馏出液组成为()。
【6】在精馏塔设计中,若P Fx f 进料温度保持不变,若增加回流比R ,则p x (增大)w x (减小),V L (增大)。
【7】操作中的精馏塔,若进料温度FV x f 不变,若釜液量W 增加,则p x (增加),w x (增大)VL (增加)。
二、选择题(1)在用相对挥发度判别分离的难易程度时,下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离(C )。
A.AB >1B. AB <1C. AB =1D. AB >10(2)在精馏的过程中,当进料为正处于泡点的饱和液体时,则(C )。
>1 <0 =1 <q <1(3)精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n 、n+1层塔板,其气相组成的关系为(C )。
+1>y n >y n-1 B. y n+1=y n =-1 C +1<y n <y n-1 D.不确定(4)精馏塔中自上而下(C ).A.分为精馏段、加料板和提馏段三部分B.温度依次降低C.易挥发组分浓度依次降低D.蒸气量依次减少(5)某精馏塔的馏出液量是50kmo1/h ,回流比是2,则精馏段的回流液量是(A )。
h h h h(6)连续精馏中,精馏段操作线随( A )而变。
化工原理习题第九章 液体精馏

第九章液体精馏1 .精馏操作时,若F,x ,q,R均不变,而将塔顶产品量D增加,其结果是:()。
(A)x 下降,x 下降;(B)x 下降,x 上升;(C)x 下降,x 不变;(D)x 不变,x 下降。
2 .某真空操作情馏塔,因故真空度减小,而F,D,x ,q,加料位置,回流比R都不变。
则塔底残液x 变化为:()(A)变小(B)变大(C)不变(D)不确定3 .精馏操作时,若F,D,x ,q,加料板位置,R都不变,而将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成x 变化为:()(A)变小(B)变大(C)不变(D)不确定4 .精馏的操作线是直线,主要基于如下原因:()(A)理论板假定(B)理想物系(C)塔顶泡点回流(D)恒摩尔流假定。
5 .操作中连续精馏塔,如采用回流比小于最小回流比,则()(A)x,x均增加(B)x,x均不变(C)不能操作(D)x减小,x增加6 .两组份的相对挥发度越接近于 1 ,则表示分离该物系越____________( A )容易;(B )困难;( C )完全;( D )不完全。
7 .精馏设计时,若回流比 R 增加并不意味产品 D 减小,精馏操作时也可能有类似情况。
此话 ___________ 。
( A )对( B )错8 .精馏设计时,采用相同的塔釜蒸发量,则冷液进料比热加料需要较少理论板数。
此话 _______( 1 )对( 2 )错9 .某精馏塔的设计任务为:原料为 F 、 x f ,塔顶为 x D ,塔底为 x W ,若塔釜上升蒸汽量不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理论板 N T _____。
( A )增加(B )减少( C )不变( D )不确定10 .精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质,使上升汽相中的易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是由于 ________ 。
(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。
- 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.某连续精馏操作分离二元混合溶液,已知操作线方程为:
精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y
若进料时,原料为气液相各占一半的混合态,求塔顶及塔底产品产率及回流比。
分析:若求产品产率,必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。
将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立,即可确定塔顶,塔底组成。
而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得
4. 用一精馏塔分离二元理想混合物,塔顶为全凝器冷凝,泡点温度下回流,原料液中含轻组分0.5(摩尔分数,下同),操作回流比取最小回流比的1.4倍,所得塔顶产品组成为0.95,釜液组成为0.05.料液的处理量为100h kmol /.料液的平均相对挥发度为3,若进料时蒸气量占一半,试求:
(1)提馏段上升蒸气量;
(2)自塔顶第2层板上升的蒸气组成。
分析:欲解提馏段的蒸气量v ',须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。
而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。
可见,先确定最小回流比min R ,进而确定R 是解题的思路。
5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。
原料液为饱和液体,其组成为0.5,要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。
塔顶蒸汽先进入一分凝器,所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器,全部冷凝后作为塔顶产品。
全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。
当馏出液流量为100h kmol /时,试求:
(1) 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成;
(2) 提馏段上升的气体量。
分析:因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系,故分凝器相当一层理论塔板。
应注意,自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。
6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。
塔顶上升的蒸气通过分凝器后,3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液,其浓度为0.86。
其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品,其浓度为0.9(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。
若已知回流比为最小回流比的1.2倍,当泡点进料时,试求:
(1) 第1块板下降的液体组成;
(2) 料液的组成。
分析:抓住分凝器中气液相组成为平衡关系,而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡(即精馏段操作线)关系,此题可顺利求解。
3.某连续精馏操作分离二元混合溶液,已知操作线方程为:
精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y
若进料时,原料为气液相各占一半的混合态,求塔顶及塔底产品产率及回流比。
分析:若求产品产率,必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。
将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立,即可确定塔顶,塔底组成。
而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得
解:联解 16.080.0+=x y 及 x y =
得塔顶产品组成 80.0==x x D
再联解 02.040.1-=x y 及 x y =
得塔底产品组成部分 05.0==x x W
再联解 16.080.0+=x y 及 02.040.1-=x y
得 3.0=x ,4.0=y
将此代入q 线方程,且由题巳知2
1=q 11---=q x x q q y F 1
5.03.015.05.04.0---=F x 解得 35.0=F x 由全塔物料衡算式 W D F +=
及全塔轻组分物料衡算式 W D F Wx Dx Fx +=
知塔顶产品产率 %404.005
.080.005.035.0==--=--=W D W F x x x x F D 塔底产品产率
%606.04.01==-=-=F
D F F W 由精馏段操作线方程斜率80.01=+R R 解得 4=R 4. 用一精馏塔分离二元理想混合物,塔顶为全凝器冷凝,泡点温度下回流,原料液中含轻组分0.5(摩尔分数,下同),操作回流比取最小回流比的1.4倍,所得塔顶产品组成为0.95,釜液组成为0.05.料液的处理量为100h kmol /.料液的平均相对挥发度为3,若进料时蒸气量占一半,试求:
(1)提馏段上升蒸气量;
(2)自塔顶第2层板上升的蒸气组成。
分析:欲解提馏段的蒸气量v ',须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。
而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。
可见,先确定最小回流比min R ,进而确定R 是解题的思路。
理想体系以最小回流比操作时,两操作线与进料方程的交点恰好落在平衡线上,所以只
须用任一操作线方程或进料方程与相平衡方程联立求解即可。
解:(1)由相平衡方程 x
x x x y 213)1(1+=-+=αα 及进料方程 11
5.05.015.05.011+-=---=---=x x q x x q q y F 联立解得 22x +x 2+1=0 4842+±-=
x 取 367.0=q x 则 633.0213=+=q q
q x x y
23.137
.063.063.095.0min =--=--=q q q
D x y y x R R=722.14.1min =R 再由物料衡算方程 W D F += 及 W W F Wx Dx Fx +=
解得 h kmol D /50= h kmol D F W /50=-=
h
kmol F V F q V V h
kmol D R V /1.86501.1365.0)1(/1.13650)1722.1()1('=-=-=--==+=+=
(2)已知95.01==D x y 由相平衡关系 86.0)1(1
11=--=y y x αα 再由精馏段操作线方程解得
88.01
722.195.086.01722.1722.11112=++⨯+=+++=R x x R R y D 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。
原料液为饱和液体,其组成为0.5,要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。
塔顶蒸汽先进入一分凝器,所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器,全部冷凝后作为塔顶产品。
全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。
当馏出液流量为100h kmol /时,试求:
(3) 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成;
(4) 提馏段上升的气体量。
分析:因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系,故分凝器相当一层理论塔板。
应注意,自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。
解:(1)由平衡方程及泡点进料时 5.0=q x
714.05
.05.115.05.2)1(1=⨯+⨯=-+=q q
q x a ax y
1.15
.0714.0714.095.0min =--=--=q q q
D x y y x R 65.15.1min ==R R
精馏段操作线方程 1
1+++=
R x x R R y D 358.0623.065
.295.065.265.1+=+=x x 再由平衡方程及 95.00==D x y 得 884.095
.05.15.295.0)1(000=⨯-=--=y y x αα 代入精馏段操作线方程 909.0358.0623.001=+=x y (2)由F q V V )1('--=
当泡点进料时,1=q
则 D R V V )1('+==h kmol /26510065.2=⨯=。