7第七章液体精馏习题
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（ ）。
液体精馏自测题
精馏单元自测题一、填空题1、蒸馏是分离的一种方法，蒸馏分离的依据是。
2、气液两相呈平衡状态时，气液两相温度，但气相组成液相组成。
3、气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
4、在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度，对分离过程。
5、两组分溶液的相对挥发度是指溶液中的挥发度对的挥发度的比值，α=1表示。
6、所谓理论板是指该板的气液两相，且塔板上。
7、某两组分物系，其相对挥发度α=3，对第n、n-1两层理论板，在全回流条件下，已知x n=0.3，则y n-1=8、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24，则该精馏塔的操作回流比为，馏出液组成为。
9、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是和。
10、在总压为101.33kPa、温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸气分别为p A0=155.7kPa，p B 0=63.3 kPa，平衡时苯的液相组成为x= ，气相组成为y= ，相对挥发度α= 。
11、精馏塔有进料热状态，其中进料q值最大，进料温度t F泡点t b。
12、在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62、0.70、0.75、0.82，则y n= ，x n= ，y n+1= ，x n+1= 。
13、对于不同的进料热状态，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；(4)饱和蒸气进料，x q x F，y q x F；(5)过热蒸气进料，x q x F，y q x F；14、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。
二、选择题1、精馏操作时，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V（），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2、精馏塔的设计中，若进料热状态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，则所需理论板数Ｎ()，Ｌ()，Ｖ( )，Ｌ／( )，Ｖ／( )。
精馏习题
填空题1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。
答案：多次部分气化；多次部分冷凝2. 最小回流比是指 。
答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值3. 当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 。
答案：过热蒸气；最多4 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5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。
答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。
6 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7 精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。
请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。
答案：4321t t t t =<=9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。
答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。
答案：进料流率F12 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 。
答案：减小；增加；增加14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ，温度为T ，经全凝器全部冷凝至泡点后，部分回流入塔，组成为0x ，温度为t ，试用>、=、<判断下列关系：T t ，1y x 。
精馏习题
练 习 一1、精馏过程是利用 ________ 和 ________ 的原理进行完成的。
多次部分气化；多次部分冷凝 2、简单蒸馏的主要特征是________和______。
不稳定操作或过程不连续；无回流 3、若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______； ②所得残液浓度______; ③馏出物总量______。
①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度； ②两种情况的残液浓度相同；③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。
4、精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流5、若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1，液相泡点温度为t2； 塔底某理论板上气相露点温度为t3，液相露点温度为t4。
请将4个温度间关系用 > 、= 、< 符号顺序排列如下_____。
4321t t t t =<= 6、当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度________，塔顶温度________ ，塔釜温度________。
减小；增加；增加7、气化率相同时，平衡蒸馏的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。
（ ）答案：√练 习 二1、用图解法求理论塔板时，在 α、F x 、D x 、w x 、q 、R 、F 及操作压力p 等参数中， ________ 与解无关。
进料流率2、当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ________ ，塔顶温度 ________，塔釜温度 ________ 。
减小；增加；增加3、 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：0.44、连续精馏操作时，操作压力越大，对分离越 ________ ，若进料气液比为1：4（摩尔）时，则进料热状况参数q 为 ________ 。
精馏(含答案)
1、什么是蒸馏操作？2、蒸馏和精馏有何区别？3、如何选定蒸馏操作压强？4、何谓挥发度与相对挥发度？5、何谓非理想溶液？它们的特点是什么？6、溶液的气液相平衡的条件是什么？7、什么是回流？精馏操作过程中回流有什么作用？ 8、什么是全回流操作？主要应用？ 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础？ 10、何谓理论板？理论塔板数是如何求取的？ 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器？ 12、什么位置为适宜的进料位置？为什么？13、q 值的物理意义是什么？不同进料状态下的q 值怎样？14、用图解法求理论塔板数时，为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 15、恒縻尔流假设的内容？16、为使恒摩尔流假设成立，精馏过程须满足什么条件？ 17、化工生产中，对精馏塔板有哪些要求？ 18、何谓液泛、夹带、漏液现象？19、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F x 下降，而F 、q 、R 、'V 仍不变，试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化？19、解： ()F q V V -+=1' 分析，因为'V 、q 、F 不变，则：V 不变； D RD D L V +=+= 分析 1+=R VD 因R 不变，V 不变，则D 不变；W D F += 分析F 不变，D 不变，则W 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变； W V L +='' 分析'V 不变，W 不变，则L ｝不变；因为R 不变，所以L/V 不变；因为'V 、W 不变，所以'L /'V 不变；而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变，由 F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
从物料衡算的角度来分析，因为F 、D 、W 都不变，W D F W x Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
20、某分离二元混合物的精馏塔，因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。
精馏知识试题库+答案
精馏知识试题库+答案1、溶液能否用一般精馏方法分离,主要取决于( )。
A、各组分溶解度的差异B、各组分相对挥发度的大小C、是否遵循拉乌尔定律D、以上答案都不对答案：B2、在精馏过程中,回流的作用是提供 ( )。
A、提供塔顶产品B、提供上升的蒸汽C、提供下降的液体D、提供塔底产品答案：C3、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。
A、由低到高B、由高到低C、都有可能D、不变答案：B4、回流比的计算公式是( )。
A、回流量比塔顶采出量B、回流量比进料量C、回流量比塔顶采出量加进料量D、回流量加进料量比全塔采出量答案：A5、操作中的精馏塔,F、q、xD、xW、v1不变,减小xF,则有 ( )。
A、D增大,R减小B、D不变,R增加C、D减小,R增加D、D减小,R不变答案：C6、精馏塔在操作时由于塔顶冷凝器冷却水用量不足而只能使蒸汽部分冷凝,则馏出液浓度。
( )A、下降B、下移7、下列不是产生淹塔的原因是( )。
A、下降液体量大B、回流量小C、上升蒸汽量大D、再沸器加热量大答案：B8、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。
A、塔顶气相B、塔底液相C、塔顶液相D、塔底气相答案：C9、适宜的回流比取决于( )。
A、生产能力和操作费用B、操作费用和设备折旧费C、生产能力D、塔板数答案：B10、在再沸器中溶液( )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的条件。
A、部分冷凝B、全部冷凝C、部分气化D、全部气化答案：C11、连续精馏中,精馏段操作线随( )而变。
A、回流比B、进料组成C、残液组成D、进料热状态答案：A12、在四种典型塔板中,操作弹性最大的是( )型。
A、舌D、浮阀答案：D13、精馏塔操作前,釜液进料位置应该达到( )。
A、1/2~2/3B、满釜C、低于1/3D、1/3答案：A14、气液两相在筛板上接触,其分散相为液相的接触方式是( )。
A、鼓泡接触B、喷射接触C、泡沫接触D、以上三种都不对答案：B15、塔板上造成气泡夹带的原因是( )。
精馏习题
精馏习题课一、填空题1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内，成平衡的气液两相的温度，但气相组成液相组成，当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。
6. 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∞。
7. 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。
8. 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。
9. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1，x1及y2，x2；则它们的大小顺序为（）。
10.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（）。
11.精馏塔设计时，已知F，X F，X D，X W，进料热状态q＝0.5时，所需理论板数N T。
试判断下列参数变化（1）保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔釜加热量Q R（），塔顶冷凝量Q c（），所需理论板数N T（）。
（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔顶冷凝量Qc（），所需理论板数N T（）12.某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而X F、D、F、X D、q、R不变，则W（）X W（），L’/V’( )，N T( )。
13.一连续精馏塔操作中，维持其他条件不变而增大回流比R，则精馏段液气比L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D（），X W（）。
精馏练习题
填空:1、 精馏操作的 目的是 _________________________________________ ,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是。
对于存在恒沸物或相对挥发度等於 1的液体混合物需用 精馏方法分离，其基本原理都 是 。
2、 描述任一精馏过程的数学方程有 __________________ . __________________ . __________________________________________ ,在 ______________________ 和 ________________________ 假定的条件下，以上方程构成的方程组可见化为 ________________________ 和 ______________________ 方程构成的方程组。
3、 在精馏塔的设计中，最小回流比是指 ______________________________________________________ 时的回流比.若增大回流比，则 精馏段L/V _______ ,提馏段L/V __________ ,完成同样分离要求所需的塔板数减少 ，但它是以 __________________________ 的增加为 代价的回流比的调节是通过 _____________________________________ 实现的。
4、 进料热状态参数 q 的物理意义是 __________________________________________ ，对于饱和液体其值等于 ______________ ，饱和蒸汽q 等于 ________________ 。
5、 用直角梯级法（图解法）求解理论板数的前提条件是 ____________________________________________ ，该前提的主要条件是6、 板效率是对 _____________ 假定的修正，对于分凝器或再沸器，单板效率等于 ______________ 。
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R 0.75 R 1
R3
（2）
xD 0.21 R 1
xD 0.21 4 0.84
（3）
1 1.5 q 1
q
1 3
13
P261 14．在常压连续精馏塔中分离甲醇-水液。原料组成为0.4（甲醇的摩尔分率，下 同），泡点进料料。馏出液组成为0.95，釜残液组成为0.03。回流比为1.6。塔顶 采用全凝器，塔釜采用间接蒸汽加热。试求理论板数和适宜的进料位置。甲醇-水 的气液平衡数据见附表7-2。 解： 精馏段操作线方程：
Rmin
xq xF
1 xD (1 xD ) 1 0.95 2 (1 0.95) 1.93 1 xF 1 xF 2 1 0.45 1 0.45
R 1.5Rmin 2.895
（2）饱和蒸汽进料时，
yq yF
1 xD 1 xD 1 2 0.95 1 0.95 Rmin 2 1 0.45 1 0.45 3.13 1 y 1 y F F
R 1.5Rmin 4.695
17
（1）
L RD 2.61 41.7 108.8 kmol / h
L' F L 80 108.8 188.8 kmol / h
（2）
V ' V L D 108.8 41.7 150.5 kmol / h
7
P260 8．在连续精馏塔中，已知精馏段操作线议程和q线方程分别为： y=0.75x+0.21 y=-0.5x+0.66 试求：（1）进料热状态参数q； （2）原为液组成xF； （3）精馏段操作线和提馏段操作线的交点xq和yq。 答：（1）
100 96.4 93.5 91.2 89.3 87.7 84.4 81.7 78.0
15
由左图可知，梯级 总数为7，第5级跨 过点d，即第5级为 加料板，故精馏段 理论板层数为4。 因再沸器相当于一 层理论板，故提馏 段理论板层数为2。 该过程共需6层理 论板（不包括再沸 器）
16
P262 15．在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液组成为0.45（易挥发组分的摩尔 分率，下同），馏出液组成为0.95，物系的平均相对挥发度为2.0，回流比为最小回 流比的1.5倍，试求以下两种进料情况下的操作回流比。 （1）饱和液体进料； （2）饱和蒸汽进料。 解（1）饱和液体进料时，
y
R 1 1.6 1 x xD x 0.95 0.6158 x 0.365 R 1 R 1 1.6 1 1.6 1
1. 绘制平衡曲线； 2. 对角线交点a（0.95，0.95），点b（0，0.365），连接a、b两点为精馏段操作线； 3. 定出点e（0.4，0.4），过点e作垂线，即为q线，q线与精馏段操作线交于点d； 4. 在对角线上定出点c（0.03，0.03），连接cd，即为提馏段操作线。
M M C6 H 6 xC6 H 6 M C6 H5CH 3 xC6 H5CH 3 78 0.28 92 0.72 88.08 kg / kmol
2
3.在连续精馏塔中分离二硫化碳（A）和四氯化碳（B）混合液。原料液流 量为5000kg/h。组成为0.45（组分A的质量分数，下同）。若要求二硫化 碳在馏出液中含量为90%，在釜残液含量不大于0.05，试求馏出液流量和 釜残液流量（以摩尔流量表示）。 解：
100 D W 100 0.4 D 0.95 W 0.05 D 38.9 kmol/ h W 61.1 kmol/ h
精馏段：
y
R 1 x xD R 1 R 1
y 0.7 x 0.29
L RD 2.3 38.9 89.47 kmol/ h
D W 1000 D 0.95 W 0.05 1000 0.3 D 277.8 kmol / h W 722.2 kmol / h
解：
L RD 2.5 277.8 694.5 kmol / h
因为是泡点进料，所以q=1
L' F L 1000 694.5 1694.5 kmol / h
解:（1）泡点进料 精馏段：
q线方程：
q 1
y
xD 0.96
xw 0.02
R 2.5
xF 0.4
R 1 x xD R 1 R 1
y 0.71x 0.27
x xF 0.4
9
（2）
xF 0.4
L' L 1 q F 2
q线方程：
q xF y x q 1 q 1
y x 0.8
10
（3）露点进料 q线方程：
y xF 0.4
11
P261 10．在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。原料流量为100kmol/h，组成为 0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液组成为0.95，釜残 液组成为0.05，操作回流比为2.3，试写出精馏段操作线方程和提馏段操作线 方程。 解： 全塔物料衡算：
M F 114 0.4 128 0.6 122.4 kg / kmol
F 10000 81.7 kmol / h 122 .4
xF 0.4
xW 0.07
D xD 0.9 81.7 0.4 29.4 kmol/ h
D x D W xW F x F W F x F D x D 81.7 0.4 29.4 46.9 km ol/ h xW 0.07
xW 0.072
6
全塔物料衡算：
D W F D W 80 D 41.7 kmol / h D x W x F x D 0 . 95 W 0 . 072 80 0 . 53 D W F W 38.3 kmol / h
V ' V L D 694.5 277.8 972.3 kmol / h
5
P260 6.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为80kmol/h，泡点进料。 若已知精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别为： y=0.723x+0.263 y=1.25x-0.018 试求：（1）精馏段和提馏段的下降流体流量，kmol/h (2) 精馏段和提馏段的上升蒸汽流量，kmol/h
答：
R 0.723 R 1 R 2.61
xD 0.263 R 1
xD (2.61 1) 0.263 0.95
y 0.723xF 0.263 y 1.25 xF 0.018
xW 1.25xW 0.018
xF 0.53 y 0.6445
q 0.5 q 1
q
1 3
（2）
xF 0.66 q 1
xF 0.44
（3）
yq 0.75 xq 0.21 yq 0.5 xq 0.66
xq 0.36 yq 0.48
8
P260 9．在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料组成为0.4（易挥发组分的摩 尔分率，下同），要求塔顶产品组成为0.96，釜残液组成为0.02，操作回流比为 2.5，试绘出下列不同进料状态下的精馏段和提馏段操作线。
14
温度t，℃
液相中甲醇 气相中甲醇 液相中甲醇 气相中甲醇 温度t，℃ 的摩尔分数 的摩尔分数 的摩尔分数 的摩尔分数 0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.15 0.20 0.30 0.0 0.134 0.234 0.304 0.365 0.418 0.517 0.579 0.665 75.3 73.1 71.2 69.3 67.6 66.0 65.0 64.5 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.0 0.729 0.779 0.825 0.870 0.915 0.958 0.979 1.0
D F W 81.7 46.9 34.8
xD 29.4 0.84 34.8
4
5．在常压连续精馏塔中分离某两组分理想溶液。原料液流量为1000kmol/h， 组成为0.3（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料。馏出液组成为 0.95，釜残液组成为0.05，操作回流比为2.5，试求： ①塔顶和塔底产品流量，kmol/h ②精馏段与提馏的上升蒸汽和下降液体流量，kmol/h
5000 47.33 kmol / h 105 .64
D W F D W 47.33 D x W x F x D W F D 0.95 W 0.096 47.33 0.62 D 28.96 km ol/ h W 18.37 km ol/ h
M CS 2 76
M CCl 4 154
0.9 76 xD 0.95 0.9 0.1 76 154
0.45 76 xF 0.62 0.45 0.55 76 154
0.05 76 xw 0.096 0.05 0.95 76 154
MF
0.62 76 0.38154 105.64 kg / kmol F
第七章液体精馏
习题
1
1.已知苯一甲苯混合液中苯的质量分数为0.25，试求其摩尔分数和混合液的平 均摩尔质量。 解：
xC6 H 6 xwC 6 H 6 M C6 H 6 xwC 6 H 6 xwC 6 H 5CH 3 M C6 H 6 M C 6 H 5CH 3 0.25 78 0.28 0.25 0.75 78 92