蒸馏习题
蒸馏
第六章1．常压下含苯45%（摩尔分数）的苯、甲苯混合物，设该混合物液相近似为理想溶液，试确定混合物的泡点温度和露点温度以及泡点和露点温度下，呈平衡的气相及液相组成。
2．采用Antoine方程估算总压力为10kPa，温度为116℃时，苯酚和邻甲苯酚混合物的气液相平衡组成。
已知该物系为理想溶液。
3．已知常压下苯、甲苯混合物的气相中含苯20%（摩尔分数），试计算与之相平衡的液相组成和平衡温度。
4．苯、甲苯精馏塔中，①已知塔顶温度为82℃，塔顶蒸气组成为苯0.95，甲苯0.05（摩尔分数），求塔顶操作压力；②若塔釜操作压力为100kPa，温度为107℃，试确定釜液的组成。
5．实验测得常压下丙酮（A）和水（B）混合物的气液相平衡组成为y A=0.839，x A=0.4（以上均为摩尔分数），试求此时对应的相对挥发度。
6．常压下将含甲醇60%（摩尔分数）的水溶液进行简单蒸馏，设操作范围内该物系的平衡关系近似为y=0.46x+0.55，试求蒸出釜液量1/3时所得馏出液和釜液的组成。
7．若题6改用平衡蒸馏方法分离，并设汽化率仍为1/3，则馏出液和釜液的组成分别为多少？8．从苯、甲苯精馏塔精馏段内的一块理论板上，取其流下的液体样分析得，含苯的摩尔分数为x n=0.575，测得板上液体的温度为90℃。
已知塔顶产品组成x D=0.9（摩尔分数），回流比为2.5。
试求进入该理论板的液相及气相组成x n-1、y n+1，离开塔板的蒸气组成y n 以及该塔板的操作压力。
9．在一连续精馏塔中分离CS2和CCl4混合物。
已知物料中含CS230%（摩尔分数，下同），进料流量为4000kg/h，若要求馏出液和釜液中CS2组成分别为97%和5%，试求馏出液和釜液的摩尔流量。
10．用连续精馏方法分离乙烯、乙烷混合物。
已知进料中含乙烯88%（摩尔分数，下同），流量为200kmol/h。
今要求馏出液中乙烯的回收率为99.5%，釜液中乙烷的回收率为99.4%，试求所得馏出液、釜液的流量和组成。
蒸馏习题——精选推荐
第十章蒸馏习题10-1．苯—甲苯物系初始时含苯40%(摩尔百分率)，求其在101.3 KPa及100℃下的液汽量(摩尔数)之比。
10-2．苯—甲苯混合物在总压P＝26.7KPa下的泡点为45℃，求汽相各组分的分压、汽液两相的组成和相对挥发度。
已知蒸气压数据：t＝45.0℃，p A0＝29.8KPa、p B0＝9.88KPa。
10-3．苯—甲苯混合液的组成x＝0.4(摩尔分率)，求其在总压P＝80KPa下的泡点及平衡汽相组成。
蒸气压数据参看表10-1及其注。
从本题、上题与p＝101.3 KPa下平衡数据的对比，分析总压变化的影响。
现以(y’-y)／(y-x)表示不同总压P下的偏差，式中x、y为P＝101.3 KPa的平衡组成，y’为其他总压下与x平衡的汽相组成。
10-4．甲醇(A)—水(B)的蒸气压数据和101.3 Kpa下的汽液平衡数据列表如下,若将这一混合液作为理想溶液,求其相对挥发度α随组成x的变化;又按实测y-x关系求α随x的变化,以上结果能说明什么?10-5. 在101.3 KPa下对x1=0.6(摩尔分率)的甲醇—水溶液进行简单蒸馏，求馏出1／3时的釜液及馏出组成。
提示：根据上题数据分析,怎样表示本题的相平衡关系较好。
10-6. 使y。
＝0．6(摩尔分率)的“甲醇—水”气流通过一分凝器，将蒸汽量的2／3冷凝为饱和液体，求其汽、液组成。
若冷凝量增大(如至3／4)，组成将怎样变化(不必计算)?又如将x。
＝0．6(摩尔分率)的甲醇—水溶液以闪蒸方式汽化1／3，其汽液平衡组成将为多少?试将本题结果与上题比较。
操作压力皆为101.3 KPa。
10-7．在常压下，使下述两股甲醇—水混合物充分接触：2kmol x。
＝0．56(摩尔分率)的饱和液体和1kmol y。
＝0．68(摩尔分率)的饱和蒸汽。
问最后结果如何?设甲醇与水的摩尔汽化潜热可近似作为相等，接触器与外界绝热。
10-8．一常压精馏塔用于分离甲醇—水物系，若馏出液组成x D＝0．95(摩尔分率),回流比R＝3，以计算法求出离开第二层塔板的汽液组成y2及x2。
蒸馏习题
第七章蒸馏习题选择与填空1．混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈_____。
A容易；B困难；C完全；D不完全2．设计精馏塔时，若Ｆ、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将_______，塔顶冷凝器热负荷______ ，塔釜再沸器热负荷______。
A变大，B变小，C不变，D不一定3．连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V______ ，L′/V′______，x D______ ，x W______ 。
A变大，B变小，C不变，D不一定4．精馏塔操作时，若Ｆ、x F、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D______，x w______。
A变大，B变小，C不变，D不一定5．操作中的精馏塔，保持F，xF ，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则xD______，xw______。
A变大， B变小， C不变， D不一定6蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是________________________________________ 7．用精馏操作依据是_______________________________，操作的必要条件是__________________________________。
8．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_______________。
9．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，x F，q）仍保持不变，则R_____，x D_____，x w_____，L′/V′_____。
10．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x D ________，x W _____11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_____________________。
蒸馏练习题
4．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。
5．在二元混合液中，（ ）的组分称为难挥发组分。 B
A 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定 D
蒸馏练习题
1．蒸馏是分离（ ）混合物的单元操作。 B
A 气体；B 液体；C 固体；
2．蒸馏是利用各组分的（ ）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。
3．在二元混合液中，（ ）的组分称为易挥发组分。 A
A 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
7．（ ）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
A 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。
8．液相回流是保证（ ）过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 B
A 吸收；B 精馏；C 传热；D 过滤。
9．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
化工原理习题第三部分蒸馏答案
第三部分蒸馏一、填空题1、均相液体混合物2、 5.07%3、挥发度。
4、精馏段和提馏段5、拉乌尔定律6、泡点温度，简称泡点7、露点温度，简称露点8、饱和蒸气压9、难易程度 10、全回流 11、最小回流比 12、进料热状况参数 13、越少14、逐渐降低 15. 冷液, 最远 , 最少 16、部分冷凝和部分汽化增加 17. 1333.3 18. 沸点, 易.19、普通精馏分离，萃取精馏或恒沸精馏分离20. 液相，提高 21. 单效蒸发和多效蒸发 22、蒸馏 , 改变状态参数 23、挥发度v v A=p A/x A v B=p B/x B24、相对挥发度。
：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A25、平衡 , 大于；相同，大于 26、多次部分汽化和多次部分冷凝, 混合物中各组分挥发度的差异，塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽 ,由上至下逐级降低；27、低于,塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低；原因之二是：存在压降使塔底压力高于塔顶，塔底沸点较高。
28、理论板 29、再沸器，冷凝器 30、R/R+1， x/R+1。
31、D进料量和进料热状况 32、（1）温度低于泡点的冷液体；（2）泡点下的饱和液体；（3）温度介于泡点和露点的气液混合物；（4）露点下的饱和蒸汽；（5）温度高于露点的过热蒸汽。
33、最少为N。
34、减少，增加，增加，增加，增大。
min变大。
36、愈大，先减小后增大的过程。
37、拉乌尔定律。
38、35、xD逐渐降低，逐渐升高。
39. 1 40. 变大，减小，不变，增加 41、0.77（塔板从上往下数），0.35（塔板从下往上数）。
42、逐渐升高，减小 43、增大，变大。
44、 8m 。
45、y = x, T > t。
46、减少，增大；上移，增多，减少。
47. 增加，增加。
48. 蒸馏 ; 泡点。
49. 饱和液体线。
50. 66.7 kmol/h 。
蒸馏酒练习题
模块二蒸馏酒练习题一、选择1、蒸馏酒通常指酒精含量在以上的烈性酒A 5%B 20%C 40%D 60%2、是将经过发酵的水果或谷物等酿酒原料加以蒸馏提纯酿制而成的含有酒精的饮料A 蒸馏酒B 发酵酒C 配制酒D 混合酒3、以下哪项不属于蒸馏酒的特点A 酒精含量高B 杂质含量少C 可天然形成D 可长期保存4、外国学者认为世界上最早懂得蒸馏酒技术的是A 法国人B 荷兰人C 埃及人D 中国人5、是美国最著名的威士忌类别A 黑麦威士忌B 波旁威士忌C 保税威士忌D 肯塔基威士忌6、蒸馏酒可分为果类.谷物类和A 果杂类B 蔬菜类C 香草类D 奶油类7、以下哪项不是酿造威士忌酒的原料A 大麦B 燕麦C 玉米D 葡萄8、一般认为威士忌起源于A 苏格兰B 法国C 爱尔兰D 荷兰9、以下哪项不是威士忌的主要生产国A 法国B 美国C 加拿大D 爱尔兰10、国际公认的最著名的威士忌产自A 日本B 苏格兰C 爱尔兰D 英格兰11、产区是苏格兰最著名的威士忌酒产区A 北部高地B 南部低地C 西南部康贝镇D 西部岛屿伊莱12、纯麦芽威士忌是指只用作原料酿制的威士忌A 燕麦B 玉米C 大麦D 小麦13、爱尔兰威士忌酒的生产原料以为主，约占左右A 大麦80% B小麦80% C大麦50% D小麦50%14、是产自爱尔兰的著名威士忌酒A 珍宝B 威雀C 百龄坛D约翰·詹姆森15、威士忌在和美国写为whiskeyA 日本B 爱尔兰C 加拿大D 苏格兰16、是生产威士忌酒的著名国家之一。
同时也是世界上最大的威士忌酒消费国A 美国B 爱尔兰C 加拿大D 苏格兰17、美国西部的宾夕法尼亚州、和田纳西地区是制造威士忌的中心。
A 肯塔基州B 纽约C 洛杉矶D 加州18、加拿大生产威士忌酒已有200多年的历史,其著名产品是威士忌酒和混合威士忌酒A 大麦B 黑麦C 燕麦D 玉米19、是加拿大威士忌的著名品牌A 加拿大俱乐部B 普莱特·沃雷C 四玫瑰D 老泰勒20、以下哪项不是干邑白兰地的品牌A 轩尼诗B 马爹利C 夏博D 人头马二、判断1、在酒吧中,蒸馏酒可以散卖、调酒甚至经常开盖而不必考虑其是否很快变质。
蒸馏习题剖析
3、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。（ ）
答案：错误 分析：同一物系，总压越低，混合物的泡点及各组分的饱和 蒸气压越低，各组分间的相对挥发度越大，越利于精馏分离。
4、在馏出率相同的条件下，简单蒸馏所得到的馏出 物的浓度组成低于平衡蒸馏。（ ）
例7、如图用由一个蒸馏釜和一层实际板组成的
精馏塔分离二元理想溶液。
组成为0.2的料液在泡点 温度下由塔顶加入，系统xF 的相对挥发度为3.5。若
q）
2.92 0.34 1.05 x
0.0304
(2.92 1) 0.34 (11.05) (2.92 1) 0.34 (11.05)
1.477x 0220
且xW 0.030（4 F /W） 0.0304（/ 1 D / F） 0.0304（/ 1 0.34） 0.046
例6、常压下，用一块理论板、全凝器
xf
Dx D
(F D)xW F
D F xD
1
D F
x
W
D 1.5D
xD
1
D 1.5D
x
W
0.95 1.5
1
11.5
0.01
= 0.647
第二次习题课 例1
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
（[ R 1）（D / F）（1 q）]F
又FxF DxD WxW 即xF （D / F）xD （W / F）xW WxW 0.0304F
提馏段操作线方程：
y （L /V ）x （W /V ）xW
化工原理-14-第九章-蒸馏-习题
解：①未漏气
P
p
0 A
x
A
p
0 B
x
B
p
0 A
x
A
p
0 B
1 xA
则： xA
P pB0
p
0 A
pB0
A、B饱和蒸气压通过安托因公式计算，查表得：
乙苯 苯乙烯
A 9.3993 9.3991
B 3279.47 3328.57
C -59.95 -63.72
3
ln p0 A B T C
式中p0单位：bar；T的单位K
V ' xe2 xW
0.2 0.05
24
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
W2
两阶段总平均组成：
yT
W1x1 W3 x3 W1 W3
x1
W3 W1
x3
1 W3
0.6 0.7 0.5297 1 0.7
0.764
W1
12
结论：在馏出率相等的条件下，简单蒸馏所得到的馏出物的浓 度高于平衡蒸馏。这是因为平衡蒸馏所得到的全部馏出物皆与 残余浓度（x=0.5389）成平衡，而简单蒸馏所得的大部分馏出 物（第一阶段得到的馏出物）是与组成较高的液体成平衡，只 有较少部分（第二阶段得到的馏出物）与浓度低于0.5389的液 体成平衡的缘故。由此可见，平衡蒸馏虽然实现了过程的连续 化，但同时也造成了物料的返混，其分离效果不如间歇操作的 简单蒸馏。
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1、质量分数与摩尔分数的相互换算：
1) 甲醇-水溶液中，甲醇（CH 3OH ）的摩尔分数为0.45，试求其质量分数。
2) 苯-甲苯混合液中，苯的质量分数为0.21，试求其摩尔分数。
解：
（1）因为 x A =0.45
所以
593
.018)45.01(3245.032
45.0=⨯-+⨯⨯=+=
B B A A A A A M x M x M x w
（2）因为 w A =0.21
所以
239
.092/)21.01(78/21.078
/21.0///=-+=+=
B B A A A A A M w M w M w x
2、在压强为101.3kPa 下，正己烷-正庚烷物系的平衡数据如下：
y
1.0
0.856
0.770
0.625
0.449
0.228
试求：（1）正己烷组成为0.5（摩尔分数）的溶液的泡点温度及其平衡蒸汽的组成； （2）将该溶液加热到45℃时，溶液处于什么状态？各相的组成是多少？ （3）将溶液加热到什么温度才能全部气化为饱和蒸汽？这时蒸汽的组成是多少？
解：由所给平衡数据做t-x-y 图（见本题附图）。
（1）当x A =0.5时，由图中读得泡点温度t s =41℃，其平衡瞬间蒸汽组成y A =0.75；
（2）当t =45℃时，溶液处于气液共存状态，此时 x A ‘=0.38 ，y A ’
=0.64 ；
（3）由图知，将溶液加热到49℃时，才能全部汽化为饱和蒸汽，蒸汽组成为0.5 。
3、在常压下将某原料液组成为0.6（易挥发组分的摩尔分数）的两组分溶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）简单蒸馏时 因为 D /F =1/3 所以 W /F =2/3 将y =0.46x +0.549直接代入式（6-20）
[])54.0549.0ln(225.0ln 85.1549.0)146.0(549.06.0)146.0(ln 146.0123ln
)1()1(ln
11
ln W W W F x x b
x m b x m m W F ---=+⨯-+⨯--=+-+--=
解之x w =0.498
由式（6-22）
W F x D W x D F y -=
其中 21=-=D F
D W
所以 804.0498.026.0323=⨯-⨯=-=W F x x y （2）平衡蒸馏时 由Fx F =Dy +Wx 得
x y 32316.0+=
与y =0.46x +0.549 联立求解，得到
x =0.509 ，y =0.783
4、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14000kg/h ，组成w F 为0.3（二硫化碳的质量分数，下同）。
若要求釜液组成w W 不大于0.05，馏出液回收率为90％。
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：
因为
465
.0154/7.076/3.076
/3.0/)1(//=+=-+=
B F A F A F F M w M w M w x
096
.0154/95.076/05.076
/05.0/)1(//=+=-+=
B W A W A W W M w M w M w x
原料液平均摩尔质量
M F =0.465×76+（1-0.465）×154=117.7kg/kmol 所以 F =14000 / 117.7=118.95 kmol/h 馏出液回收率 Dx D / Fx F =90% Dx D =0.9×118.95×0.465=49.78 由全塔物料衡算
F =D +W
118.95=D +W
Fx F =Dx D +Wx W 118.95×0.465=0.9×118.95×0.465+0.096W 解之 D =61.33kmol/h
故 x D =49.78 / 61.33=0.81
5、在连续精馏塔中分离苯-苯乙烯混合液。
原料液量为5000kg/h ，组成为0.45，要求馏出液中含苯0.95，釜液中含苯不超过0.06（均为质量分数）。
试求馏出液量和釜液产品量各为多少？
解： 统一用摩尔流量及摩尔分数
0784
.0104/94.078/06.078
/06.0962
.0104
/05.078/95.078
/95.0522
.0104
/55.078/45.078
/45.0=+==+==+=
W D F x x x
所以 kmol/h
29.55104)522.01(78522.05000
=⨯-+⨯=F 由全塔物料衡算整理得
kmol/h
8.2729.550784.0962.00784
.0522.0=⨯--=--=
F x x x x D W D W F
W =F-D =55.29-27.76=27.5kmol/h
6、在一连续精馏塔中分离某混合液，混合液流量为5000kg/h ，其中轻组分含量为30％（摩尔百分数，下同），要求馏出液中能回收原料液中88％的轻组分，釜液中轻组分含量不高于5％，试求馏出液的摩尔流量及摩尔分数。
已知M A =114kg/kmol , M B =128kg/kmol 。
解：由于
kmol/h
39.401287.01143.05000
=⨯+⨯=
F
又 Dx D / Fx F =88% 所以 由全塔物料衡算
F =D +W 40.39=D +W
Fx F =Dx D +Wx W 40.39×0.3=0.88×40.39×0.3+0.05W 解之 D =11.31kmol/h
所以 943.031.113
.039.4088.088.0=⨯⨯==
D Fx x F D
7、在一连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，要求馏出液中苯的含量为0.97（摩尔分数），馏出液量6000kg/h ，塔顶为全凝器，平均相对挥发度为2.46，回流比为2.5，试求：（1）第一块塔板下降的液体组成x 1；（2）精馏段各板上升的蒸汽量及下降液体量。
解：（1）因塔顶为全凝器，所以 y 1=x D =0.97
由
11
1)1(1x x y -+=
αα 得
929
.097.046.146.297
.0)1(111=⨯-=--=
y y x αα
（2）kmol/h
51.769203.07897.06000
=⨯+⨯=D
L =RD =2.5×76.51=191.3kmol/h
V =（R +1）D =（2.5+1）×76.51=267.8kmol/h
8、连续精馏塔的操作线方程如下：
精馏段：y =0.75x +0.205 提馏段：y =1.25x -0.020
试求泡点进料时，原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
解：由于精馏段操作线方程为
11+++=
R x
x R R y D
所以 75
.01=+R R
R =3
205
.01=+R x D
x D =0.82
因为（x W ，x W ）为提馏段操作线上一点，所以将x =x W ，y = x W 代入提馏段操作线方程
x W =1.25 x W -0.020 解之 x W =0.08
由于泡点进料时x q = x F ，即两操作线交点的横坐标为原料组成，所以
0.75 x F +0.205=1.25 x F -0.020
解之 x F =0.45。