化工原理习题第三部分蒸馏答案

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化工原理--精馏习题及答案

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。

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。

BA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()。

BA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 、x w。

如进料分别为xF 1 、xF 2 时,其相应的最小回流比分别为R min 1 、 R min 2 。

当 x F1 xF 2 时,则 ( )。

AA.Rmin 1R min 2 ; B . R min 1R min 2 ; C . Rmin 1 Rmin 2 ; D . R min 的大小无法确定12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。

化工原理蒸馏题库及答案

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。

化工原理答案第三版思考题

化工原理答案第三版思考题

4.什么是传质?简要说明传质有哪些方式?传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。

3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。

5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中,增加气液两相主体的湍流程度,传质速率将增大。

8、操作中精馏塔,保持F,q,xF,D不变,(1)若采用回流比R小于最小回流比Rmin,则x D减小,xW增大(2)若R增大,则xD增大, xW减小,L/V增大。

9、连续精馏塔操作时,增大塔釜蒸汽用量,而回流量及进料状态F,xF,q不变,则L/V变小,xD变小,xW变小。

10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值,若降低塔顶回流液的温度,则塔内实际下降液体量增大,塔内实际上升蒸汽量增大,精馏段液汽比增大,所需理论板数减小。

11、某精馏塔的设计任务:原料为F,xF,要求塔顶为xD,塔底为xW,设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变,加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料,则所需理论板数NT 增加,精馏段上升蒸汽量V 减少,精馏段下降液体量L 减少,提馏段下降液体量L’不变。

(增加、不变、减少)12、操作中的精馏塔,保持F,q,xD,xW,V’,不变,增大xF,,则:D变大,R变小,L/V变小(变大、变小、不变、不确定)1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离?萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同,用一种溶剂(溶解度大的)不同,用一种溶剂(溶解度大的)把溶质从另一种溶剂(溶解度小的)中提取出来,从另一种溶剂(溶解度小的)中提取出来,再用分液将它们分离开来。

分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。

萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,蒸馏原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热,冷凝成液体,从而达到分离提纯的目的。

化工原理答案-蒸馏习题参考答案-156

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 kPap p x kPaP p p kPa p y Py ==⨯===⨯==+=====-=【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 106.7110.743.02D 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 2.57343.02D 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。

《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案

《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案

《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案一、简答题。

(5*5=25分)1.蒸馏的定义。

利用物系中各组分挥发性不同,通过加热和冷凝造成气液两相物系,实现分离的目的2.拉乌尔定律公式及理想溶液的定义。

若溶液在全部浓度范围内,都符合拉乌尔定律,则称为“理想溶液”。

3.气液平衡相图的“两条线”和“三个区域”是什么。

泡点线、露点线,气相区、液相区、气液共存区。

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。

1111n n D R y x x R R +=+++W m m x W L W x W L L y ---=+'''111---=q x x q q y F 5.请简述塔板数的计算方法。

逐板计算法、图解法 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_____B___,塔顶温度______A__,塔釜温度____A____。

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__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。

3.二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__B______。

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。

(对)2.最小回流比条件下,理论板数目最少。

(错)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。

化工原理《蒸馏》习题及答案

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。

化工原理蒸馏习题详解

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==''VLV L4.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。

化工原理精馏习题及答案.docx

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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。

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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 。

二、选择题1、B2、C3、B4、C5、D6、A7、 A 8. C 9、D 10、B 11、A 12、C 13、B14、C15、A 16、C 17、C 18、B 19、A20、D21、 B 22、B ,A 23. C 24. C 25、 A 26. B 27、 B 28、 A , B ,C , A 29. A 30.D 31、D 32、D 33、B 34、 B 35、C,A,B 36、 D 37. A 38. C 39、 D 40、 A 41.D 42. D 43. B 44. B三、判断题1、×2、×3、√4、×5、√6、×7、√8、√9、× 10、√ 11、√12、×13、×14、× 15、×16、×17、√ 18、×19、× 20、√ 21. √ 22.√23√24 × 25√四、简答题1、答:精馏是指液体混合物经同时多次地部分气化和部分冷凝,最后分离成近乎纯态的液体的分离过程。

2、答:一定温度下,总压增大,物系中各组分的饱和蒸气压随之升高,各组分挥发度差异变小。

精馏塔的操作压强增大,其他条件不变,塔顶、塔底的温度将增大,塔顶组成将减小,塔底组成将增大。

3、答:精馏塔气相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓,液相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓,温度沿塔高逐渐降低。

4、答:恒摩尔流假定的主要内容是:精馏段每块塔板上升的蒸气摩尔流量彼此相等,下降的液体流量也各自相等;同理,提馏段亦然。

即:精馏段:L1=L2=L3=…=Ln=L; V1=V2=V3=…=Vn=V提馏段:L’1=L’2=L’3=…=L’n=L’; V’1=V’2=V’3= (V)n=V’且L≠L’,V≠V’。

恒摩尔流假定成立的条件:⑴各组分的摩尔气化焓相等;⑵气液接触时因温度不同而交换的热量可以忽略;⑶塔设备保温良好,热损失可以忽略不计。

5、答:进料的热状况有以下五种:①冷液进料②泡点进料③气液混合进料④露点进料⑤过热蒸气进料。

对应的q值范围分别为:①冷液进料,q>0;②泡点进料,q=1;③气液混合进料,0<q<1;④露点进料,q=0;⑤过热蒸气进料,q<0。

6、答:q值的物理意义:将1kmol原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的摩尔汽化热之间的比值关系,其在数值上等于进料中液相所占的分率。

7、答:在上述条件下,塔釜产品量增加,组成减小,提馏段操作线斜率不变,所需的理论板数增加。

分析:在χD 、D/F、Fx、R已定时,两种蒸气加热时的操作线位置相同,区别只是直接蒸气加热的提馏段操作线将原间接加热的提馏段操作线延长至0y的x 轴上,其交点为直接蒸气加热时的塔底组成,故梯级线也应同时跨越新的W x 而略有增加,这是因为直接蒸气的稀释作用,需稍增加塔板层数回收轻组分。

由于FD Fx Dx =η恒定,故WF x x F W )1(η-=,当W x 降低时, F W必然增加。

8.答:理论板是指离开该板的蒸气和液体组成达到平衡的塔板。

理论板与实际塔板间存在如下关系:100%TN E N=⨯ 9.答:平衡蒸馏是定常态操作,闪蒸室里的温度控制在原料混合物露点、泡点之间的某一温度上。

简单蒸馏是非定常态操作,蒸馏釜的温度为釜内液体的泡点温度,随着釜内液体组成的变化(减小),其泡点温度在相应变化(升高),所产生蒸汽的组成相应也在变化(减小)。

10、答:灵敏板温度升高,则塔顶产品组成x D 下降,应采取增大回流比的方法进行调节。

11、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,xD ↓,易挥发组分收率降低,xW ↑12、答:从泡点回流改为冷液回流时, xD ↑。

其原因是: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。

13、答:主要是为了保持塔内下降的液流,使精馏塔保持稳定操作。

14、答:它们同属蒸馏操作。

简单蒸馏是不稳定操作,只能得到一种产品,产品无需回流,产量小。

精馏是复杂的蒸馏,可以是连续稳定过程,也可以是间歇过程。

精馏在塔顶、底可以获得两种产品。

精馏必须有回流。

15、答:主体是精馏塔,塔底有再沸器,塔顶有冷凝器,产品贮槽以及加料装置。

16、答:进料的热状况不同,q 值及q 线的斜率也不同,故q 线与精馏段操作线的交点亦因进料热状 不同而变动,从而提馏段操作线的位置也就随之而变动。

17、答:无影响。

因从图解法求理论板数可知,影响塔板层数的主要参数是x D ,x F ,x W ,R 和q 。

而进料量的改变对上述参数都无影响,所以对塔板数无影响。

18、答:当精馏塔的塔板数已固定,若原料的组成及其受热状况也一定时,则加大回流比R可以提高产品的浓度(因操作线改变),但由于再沸的负荷一定(即上升蒸汽V一定),此时R加大会使塔顶产量下降[因V=(R+1)D,而R↑则D↓,即降低塔的生产能力。

19、答:用一般的精馏方法,不能得到无水酒精,因为乙醇一水溶液是具有最大正偏差的溶液,这种溶液在t-x-y图上温度出现最低共沸点,而在y-x图上出现拐点,在该点上,气液相组成相同,即y=x=0.894,直到蒸干为止,浓度仍无改变。

20、答:精馏段是利用回流液把上升蒸汽中难挥发组分(又叫重组分)逐步冷凝下来,同时回流液中挥发组分(又叫轻组分)汽化出来,从而在塔顶得到较纯的易挥发组分。

提馏段是利用上升蒸汽把液相中易挥发的组分汽化出来,同时上升蒸汽中的难挥发组分逐板冷凝下来,从而在塔釜获得较纯的难挥发组分。

四、计算题1、解:①F=D+W FxF =DxD+WxWW=56.2kmol.h D=43.8kmol/h②∵q=1 v'=v∴L=V-D=132-43.8=88.2 R=L/D=88.2/43.6=2.02 2、解:q=0 V′=V-F=(R+1)D-FYq=xFx q =yq/[α-(α-1)yq]=0.5/(3-2×0.5)=0.25Rmin=(xD -yq)/(yq-xq)=(0.9-0.5)/(0.5-0.25)=1.6R=2.0Rmin=2×16=3.2∵D=ηFxF /xD=0.9×10×0.5/0.9=5kmol/hV′=(3.2+1)5-10=11kmol/h3、解:q线方程: y=x=0.54 (1)精线方程: y=0.7826x+0.217xD(2)提段方程: y=1.25x-0.0187=0.54 (3)式(1)与(3)联立得两操作线交点坐标x=0.447将yq =0.54, xq=0.447代入(2)得 xD=0.87644、解:(1).y=αx/[1+(α-1)x]=3x/(1+2x)泡点进料q=1, xq =xF=0.5,yq=3×0.5/(1+2×0.5)=1.5/2=0.75Rm/(Rm+1)=(0.95-0.75)/(0.95-0.5)=0.20/0.45=4/9 Rm=4/5=0.8(2).V=V′=(R+1)D=(2×0.8+1)×50=130kmol.h(3).y=[R/(R+1)]x+xD/(R+1)=0.615x+0.3655、解:⑴ y1=xd=0.9, x1=0.9/(4-3×0.9)=0.692,⑵ y2=1×0.692/(1+1)+0.9/2=0.796,⑶ xd=xf=0.5,yd=0.5/2+0.9/2=0.76、解:Rmin=(xd -yq)/(yq-xq) -----------------(1)yq =0.8xq+0.2 -------------------------(2)yq=q×x q/(q-1)-xf/(q-1) ---------------(3)⑴ q=0, 由(3) yq =xf=0.5,由(2) xq=(0.5-0.2)/0.8=0.375,Rmin=(0.95-0.5)/(0.5-0.375)=3.6⑵ q=1, 由(3) xq =xf=0.5,由(2) yq=0.8×0.5+0.2=0.6Rmin=(0.95-0.6)/(0.6-0.5)=3.57、解:⑴ y1=xD=0.84,0.84=0.45x1+0.55,x1=0.64,yw=3×0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45×xw +0.55, xw=0.311,⑵ D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(kmol/h), W=100-16.8=83.2(kmol/h)8、解:⑴ yq=2.44×0.4/(1+1.44×0.4)=0.62Rmin=(xD -yq)/(yq-xq)=(0.95-0.62)/(0.62-0.4)=1.5⑵ R=1.2×1.5=1.8y=(1.8/2.8)x+0.95/2.8=0.64x+0.34⑶令 F=1kmol/h FxF =DxD+WxW0.4=0.95D+(1-D)×0.05解得 D=0.39kmol.h W=0.61kmol./h ∵q=1 L'=L+qF=RD+F=1.8×0.39+1=1.7kmol./hV'=V=(R+1)D=2.8×0.39=1.09kmol./h ∴y'=L'x'/V'-WxW/V'=1.7x'/1.09-0.61×0.05/1.09=1.56x'-0.028y=1.56x-0.0289、解:已知:xf =0.4,xD=0.9,q=0,α=2.5,R=1.5Rminxq =yq/(α-(α-1)yq)=0.4/(2.5-1.5×0.4)=0.21,Rmin=(xD -yq)/(yq-xq)=(0.9-0.4)/(0.4-0.21)=2.63,R=1.5×2.63=3.945,x1=y1/(α-(α-1)y1=0.9/(2.5-1.5×0.9)=0.783,y2=R×x1/(R+1)+xD/(R+1)=3.945×0.783/(3.945+1)+0.9/(3.945+1)=0.80710、解:1)F,WxD=(92/46)/(92/46+8/18)=0.818塔顶酒精平均分子量M平=∑Mx=46×0.818+18×0.182=40.9(kg/kmol)∴D=500/40.9=12.2 kmol./h代入:F=12.2+W F=35.7 kmol./hF×0.282=12.2×0.818+W×0.004, W=23.5 kmol/.h2)V:V=(R+1)D=(3.5+1)×12.2=54.9kmol./h3)提馏段操作线:L'=L+qF ∵ q=0 ∴ L′=L 而 L=DR=12.2×3.5=42.7 kmol.h 代入方程:'''''W Wx L y x L W L W=---=(42.7/42.7-23.5)x′-(23.5/42.7-23.5)×0.004=2.22x′-0.0049 或:Ym+1=2.22Xm-0.00494)q 线 y=(q/q -1)x -(x F /q-1) ∵ q=0 ∴y=x F =0.282 11、解:1)F ,W ;x D =(46×0.82)/(46×0.82+18×0.18)=0.92(质量分率) 代入方程:F=700+W F=1289kg/.h F×0.5=700×0.92+W×0.001, W=589kg/.h 2)V ,L :V=(R+1)D=4.5×700=3150kg./h L=DR=700×3.5=2450kg./h 3)提馏段提作线方程: L′=L+qF 而 q=1 ∴L′=2450+1289=3739kg/.h又:x W =(0.001/46)/(0.001/46+0.999/18)=0.0004 ∴'''''W Wx L y x L W L W=---=(3739/3739-589)x′-(589/3739-589)×0.0004 =1.19x′-7.5×10-5 或:y=1.19x′-7.5×10-5 12、解:1)x D ,x W由方程y=0.8x+0.18可得: R/(R+1)=0.8,R=4 x D /(R+1)=0.18,x D =0.9或90% 又由Fx F =Dx D +Wx W 可得: x W =(100×0.5-50×0.9)/50=0.1或10%2)V;V=(R+1)D=(4+1)×50=250 kmol/.h3)V′: V′=V-F=250-100=150kmol/.h4)提馏段操作线方程:L'=L+qF ∵ q=0 ∴L'=L而L=DR=50×4=200 kmol.h (即为L')代入方程:y'=L′x′/V'-Wx/V' 得:Wy'=(200/150)x′-(50/150)×0.1=1.33x′-0.0333或 y=1.33x-0.033313、答:1)D:将塔顶浓度转换为质量浓度:=(46×0.689)/(46×0.689+18×0.311)=0.85XD代入:1000=D+W1000×0.08=D×0.85+w×0.001→D=93.1kg/h2)L′: L′=L+qF=RD+qF=RD+F (∵ q=1)产品的平均分子量:=46×0.689+18×0.311=37.3kg/kmolMmD∴D=93.1/37.3=2.496kmol/h=(8/46)/(8/46+92/18)=0.0329进料xFMm=46×0.0329+18×0.9671=18.92kg/kmolF∴ F=1000/18.92=52.85kmol/h代入上式:L*=3×2.496+52.85=60.34kmol/h3)V: V=(R+1)D=(3+1)×93.1=372.4kg/h14、解:(1)由精馏段操作线方程y=-0.5x+1.5x①F得 =0.75=0.83(2) 由(1)得到R=3 xD②(3) 由q线方程y=-0.5x+1.5xF得 解得 q=0.33(4)由于0<q<1,所以进料处于气液混合状态。

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