蒸馏习题及答案

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化工原理习题第三部分蒸馏答案

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 。

化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案

化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案

习题相平衡1.已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ,且该溶液为理想溶液。

试求:(1)80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度;(2)若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6,试求汽相组成; (3)此时的总压。

解:(1)甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α(2)当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα(3)总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2.已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45(摩尔分率),在平衡温度下,A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。

求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。

解:对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。

已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ,B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ,B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3.苯(A )和甲苯(B )的饱和蒸气压和温度的关系(安托因方程)为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ,t 的单位为℃。

化工原理第五章习题及答案

化工原理第五章习题及答案

第五章蒸馏一、名词解释:1、蒸馏:利用混合物中各组分间挥发性不同的性质,人为的制造气液两相,并使两相接触进行质量传递,实现混合物的分离。

2、拉乌尔定律:当气液平衡时溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正比。

3、挥发度:组分的分压与平衡的液相组成(摩尔分数)之比。

4、相对挥发度:混合液中两组分挥发度之比。

5、精馏:是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

6、理论板:气液两相在该板上进行接触的结果,将使离开该板的两相温度相等,组成互成平衡。

7、采出率:产品流量与原料液流量之比。

8、操作关系:在一定的操作条件下,第n层板下降液相的组成与相邻的下一层(n+1)板上升蒸汽的组成之间的函数关系。

9、回流比:精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之比。

10、最小回流比:两条操作线交点落在平衡曲线上,此时需要无限多理论板数的回流比。

11、全塔效率:在一定分离程度下,所需的理论板数和实际板数之比。

12、单板效率:是气相或液相通过一层实际板后组成变化与其通过一层理论板后组成变化之比值。

二、填空题:1、在精馏塔的任意一块理论板上,其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度的大小相比是_________。

相等2、当塔板上____________________________________________________时,称该塔板为理论塔板。

离开的汽相与液相之间达到平衡时3、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于__________________________________________________的场合。

难挥发组分为水,且要求釜液中易挥发组分浓度很低4、简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐________,其沸点则逐渐_________。

降低,升高5、间歇精馏操作中,若欲保持馏出液组成不变,必须不断______________,若保持回流比不变,则馏出液组成________________。

《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。

化工原理课后习题答案第八章蒸馏习题答案

化工原理课后习题答案第八章蒸馏习题答案

相平衡1.已知甲醇和丙醇在 80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和 50.92kPa ,且该溶液为理想溶液。

试求:1)80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度; 2)若在 80℃下汽液两相平衡时的液相组成为 0.6,试求汽相组成;3)此时的总压。

2.已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为 0.45(摩尔分率) ,在平衡温度下, A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为 145kPa 和 125kPa 。

求平衡时 A 、 B 组分的液相组成及总压。

解:对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。

已知理想溶液 y A 0.45,则 y B 1 y A 1-0.45 0.55 根据拉乌尔定律 p A p o A x A , p B p B o x B道尔顿分压定律p A py A , p B py B则有py Apy B x A o ,x Bop o A p B o因为x A x B 1所以pypo Apy 0B 1p A p B即0.45 0.55p 01.4455 01.25551可解得p =133.3 kPa则液相组成xA pyo A133.3 0.450.414 Ap o A145习题解: 1)甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度o p Aop B o181.1350.923.5572)当 x=0.6 时3.557 0.6 1 (3.557 1) 0.60.8423)总压op A xpy181.13 0.60.842129.07kPa的相对挥发度为2.47,试求:⑴汽、液两相的组成;x B 1 x A 1 0.414 0.5863.苯(A )和甲苯(B)的饱和蒸气压和温度的关系(安托因方程)为p o6.0321206.35 p A6.032A t 220.24 o 1343.94 p o B6.078B t 219.58loglog式中p o A单位为k a,t 的单位为℃。

蒸馏习题

蒸馏习题

y5
x4
y6
x5
0
x(y)
1
图4-6
x6
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料 的 组成 、流率、热状况及塔顶流率一定 , ______, xD 只减少塔釜的热负荷,则塔顶 塔底 xW ______,提馏段操作线斜率_____。
xF xD
xw
M
xW
EmL
xn1 xn xF x1 * xn1 xn xF x1
xF
xF 0.2
q 1
xF y 1
xD
xw ~ yw 平衡线关系 x1 ~ yw 操作线关系
x1 ~ y1 平衡线关系
x1 yw
xw
M
xD 0.
例8、在常压下用一连续精馏塔分离某两组 分混合液,已知进料量为200kmol/h,其中 轻组分的含量为0.40(摩尔分率),泡点 进料。塔顶产品流量为100kmol/h。体系在 常压下的相对挥发度为2.0。若精馏塔的理 论塔板数为无限多,试求:①当回流比为 1.0时,塔顶、塔底产品中轻组分的含量各 为多少?②当回流比为2.0时,塔顶、塔底 产品中轻组分的含量各为多少?③画出两 种情况下的精馏段、提馏段操作线和q线示 意图。
设泡点回流。 试写出精馏段与提馏段操作线方程。
解: 1 )计算Rmin和R 平衡线方程;y * x /[1 ( 1 )x] 2.16x ( / 1 1.16x) q线方程:y qx( / q 1 ) xF ( / q 1 ) 1.05x / 0.05 0.35 / 0.05 21x 7 二线交点:xq 0.3594 Rmin xD yq yq 0.5476 0.94 0.5476 2.085 yq xq 0.5476 0.3594

化工原理习题第三部分蒸馏答案

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、蒸馏是用来分离均相液体混合物的单元操作。

2、含乙醇12%(质量百分数)的水溶液,其乙醇的摩尔分率为 5.07% 。

3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分挥发度的差异而达到分离的目的。

4、进料板将精馏塔分为精馏段和提馏段。

5、理想溶液的气液相平衡关系遵循拉乌尔定律。

6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下,加热到某一温度,液体出现第一个气泡,此温度称为该液体在指定总压下的泡点温度,简称泡点。

7、在一定总压下准却气体混合物,当冷却到某一温度,产生第一个液滴,则此温度称为混合物在指定总压下的露点温度,简称露点。

8、理想溶液中各组分的挥发度等于其饱和蒸气压。

9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的难易程度。

10、在精馏操作中,回流比的操作上限是全回流。

11、在精馏操作中,回流比的操作下限是最小回流比。

12、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为进料热状况参数。

13、q值越大,达到分离要求所需的理论板数越少。

14、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为逐渐降低。

15、当分离要求一定,回流比一定时,在五种进料状况中,冷液进料的q值最大,此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离最远,分离所需的总理论板数最少。

16、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。

17、精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减小(增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大(增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小(增大、减小),所需塔径增大(增大、减小)。

18、分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中, 冷液体进料的q值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离最远, 分离所需的总理论板数最少。

19、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。

化工原理复习必看 第6章_蒸馏习题

化工原理复习必看 第6章_蒸馏习题

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图中的气液共存区内,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内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.在连续精馏塔内,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 。

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答:当加料板从适宜位置向上移两层板时,精 馏塔理论板层数上升,实际不变 在其它条件不 变时,分离能力下降,xD 下降,易挥发组分收 率降低。
蒸馏习题2
1.精馏和蒸馏的区别在于____多_级__与__单_级__分_离______。
2.理想溶液的t-x(y)相图上有两条曲线,下面一条 为___泡__点___线,上面一条为____露__点___线。
7. 按蒸馏操作方法不同,蒸馏可分为 __简_单__蒸_馏__、__平__衡_蒸__馏_ 、和__连_续__精_馏__三大类。
8. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方 程为y=0.78x+0.204, 则该塔的回流比 R=__3_._5_4___.馏出液组成xd=__0_._92_6___
9. 某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作 线方程为: y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发 度α=2.5,当xw=0.06时(摩尔分率),此 时从塔底 数起的第二块理论板数 (塔底可视为第一块理 论板)下流液体的组成为__0_.1_2_0(_摩_尔_分__率_)
3. 相对挥发度的大小, 反映溶液蒸馏分离的 __难__易____程度, 相对挥发度越大, 表明该溶 液越____容__易_____分离。 4.在某塔板上,离开该板的蒸汽组成与离开该板的 液体组成呈平衡状态,则称该板为___理__论_____板。
5.在___泡___点______进料状况下,提馏段上升蒸汽流量
A. t1=t2 B. t1<t2 C. t1>t2 D. 不能判断
15. 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;(√ ) 16. 在一定压强下,液体混合物没有恒定的沸点。 (√ ) 17. 连续精馏塔中,中间进料的目的是获得较纯 的易挥发组分和较纯的难挥发组分。(× ) 18. 随着R的减小,精馏段操作线愈接近平衡线, 达到一定的分离要求所需理论板数越少。( ×)
蒸馏习题
1. 蒸馏操作属于( B )
A. 传热 B. 传热加传质 C. 传质
2. 回流比的定义是 __回__流__量__(__L_)__与__采__出__量__(__D_)__之__比_____。
3.
某连续精馏塔,已知其精馏段操作线
方程为y=0.667x+0.32,则该塔的回流比
R=___2_._0___.馏出液组成xd=___0_._9_6__.
19. 理论板图解时与下列参数:F,xf,q,R, α, xd,xw无关;( ×)
20. 为什么精馏操作需要塔顶回流?
答:主要是为了保持塔内有下降的液流,使 精馏塔保持稳定操作,实现部分蒸发与冷凝。
21. 精馏塔在一定条件下操作时,试问 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?
12.精馏计算中,以下说法不正确的是______C______。 A.再沸器算一块理论板 B.分凝器算一块理论板 C.全凝器算一块理论板
13.在溶液的t-x-y相图上,存在着___三__个___区,精 馏过程应处于___汽__液__共__存_____区。
4. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组 成xf=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当xd=0.93时,达到此分离要求的最小回流 比Rm=___1_._6_6_.
5. 工业生产中的操作回流比一般是最小回 流比的_1_._2_~__2__倍。
6. 精馏过程就是利用混合液的各组分具有不 同的_沸__点_(_或__挥_发__度,) 利用___多__次_部__分_汽__化__ 、 _____多__次_部__分_冷__凝____的方法,将各组分得以分离 的过程.
8.连续精馏操作,原工况为泡点进料,现由于某种原因 原料温度降低,使q>1,若保持F,xF,回流比R和提馏段 上升蒸汽量 不变,则此时D___变__小____, W__变__大_____。
9. 将相对挥发度为2.47的某二元混合物在全回流操 作的塔中进行精馏,现测得全凝器中冷凝液组成为 0.98,塔顶第二层塔板上升的汽相组成为0.969,则塔 顶第一层塔板的汽相默弗里板效率为_____6_1_%____。
10.以下说法正确的是( B )。
A.冷液进料:q=1
B.汽液混合进料:0<q<1
C.过热蒸汽进料:q>0
11.一操作中精馏塔,若保持 F、xF、q、 (塔釜上升
蒸汽量)不变,而增大回流比R,则_______B______。
A. xD增大、xW增大
B. xD增大、xW减小
C. xD减小、xW增大
D. xD减小、xW减小
10. 对一定组成的二元体系, 精馏压力越大, 则相对挥发度___越_小__, 塔操作温度__ ___越_高_,对分离_____越_不_利
11. 设计某二元理想溶液精馏塔时,如保 持F,xf,xd,xw 不变,则随进料热状况参数的 增加,其最小回流比__减__小___(已知其精馏段操作线 方程为y=0.667x+0.32, 且塔 顶产品量为 100kmol.h-1, 则馏出液组成 xd=___0_.9_6____,塔顶上升蒸气量V= __3_0_0_k_m_o_l_.h-1 .
13. 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_升气_流______。
14. 某二元混合物,其中A为易挥发组分, 液相组成xa=0.6相应的泡点为t1, 与之相平 衡的汽相组成ya=0.7,相应的露点为t2,则: ( A )。
等于精馏段上升蒸汽流量。
6. 精馏塔在全回流操作时,精馏段操作线、提馏段 操作线与___对__角__线__重合,回流比R=____无__穷__大_____, 相应的理论板数为_____最__少_________。
7.精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低,系统有 相对挥发度 ___增__大____,溶液的泡点_____降__低_____, 塔顶蒸汽冷凝温度_______下__降_____。
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