化工原理复习必看_第6章_蒸馏习题

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化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案.

化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案.

化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案6-31 某二元混合物蒸汽,其中轻、重组分的摩尔分数分别为0.75和0.25,在总压为300kPa 条件下被冷凝至40℃,所得的汽、液两相达到平衡。

求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。

已知轻、重组分在40℃时的蒸汽压分别为370kPa 和120kPa 。

解:两相中,720.01203701203000B0A 0B =--=--=p p p p x 888.0300720.03700A A =⨯===x p p p p y设汽相摩尔量为V ,液相摩尔量为L ,总量为F ,则L V F +=Lx Vy Fx F +=由以上两式可得:217.075.0888.072.075.0F F =--=--=x y x x L V 事实上,汽液平衡体系中,两相的摩尔量比值服从杆杠定律。

6-32 苯和甲苯组成的理想溶液送入精馏塔中进行分离,进料状态为汽液共存,其两相组成分别如下:5077.0F =x ,7201.0F =y 。

用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下:8.2201211031.6lg 0A +-=t p5.2191345080.6lg 0B +-=t p其中压强的单位为Pa ,温度的单位为℃。

试求:(1)该进料中两组份的相对挥发度为多少?(2)进料的压强和温度各是多少?(提示:设进料温度为92℃) 解:(1)混合物中两组分的相对挥发度:49.25077.015077.07201.017201.011F F F F=--=--=x x y y α (2)设进料温度为92℃,则16.28.220921211031.6lg 0A =+-=pkPa 38.1440A =p 762.15.219921345080.6lg 0B =+-=pkPa 83.570B =p由此求得体系的相对挥发度为:496.283.5738.144'0B0A ===p p α 其值与(1)中所求相对挥发度足够接近,故可认为进料温度为92℃。

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( )。

(完整版)化工原理(第四版)习题解第六章蒸馏

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第六章蒸馏相平衡【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。

尔定律。

解计算式为0 0p P B P Ax 0 0, y xP A P B p计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y计算数据温度(t)/CxP P By 0P A ——xP 0P A PJB80.11.0 1.0101.33 44.4 113.590.823 0.823 0.92384 113.59 44.4 101.33101.33 50.6 127.59O O0.659 0.659 0.83088127.59 50.6 101.33101.33 57.6 143.7292 0.508 —0.508 0.721143.72 57.6 101.33101.33 65.66 160.5296 0.376 0.376 0.596160.52 65.66 101.33100101.33 74.53 0.256 179.19 0.256 0.453179.19 74.53 101.33101.33 83.33 199.32104 0.155 0.155 0.305199.32 83.33 101.33101.33 93.93 221.19108 0.058 0.058 0.127221.19 93.93 101.33110.6 0 0苯-甲苯溶液的t y x图及y x图,如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。

习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图【6-2】在总压101.325kPa 下,正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。

试求:(1)在总压101.325kPa 下,溶液中正庚烷为 0.35 (摩尔分数)时的泡点及平衡汽相的瞬 间组成;⑵在总压101.325kPa 下,组成x 0.35的溶液,加热到117C ,处于什么状态?溶液加热 到什么温度,全部汽化为饱和蒸气?解 用汽液相平衡数据绘制t y x 图。

【化工原理复习笔记】第六章 蒸馏

【化工原理复习笔记】第六章 蒸馏

蒸馏⏹双组分溶液的气液相平衡拉乌尔定律由溶剂与溶质组成的稀溶液,在一定温度下汽液两相达到平衡时p A=p A o x Ap A:溶剂在汽相中的蒸气分压,kPap A∗:同温度下纯溶剂A的饱和蒸气压,kPax A:溶剂A在液相中的组成(摩尔分数)对于组分Bp B=p B∗x B=p B∗(1−x A)理想溶液的t−y−x关系式➢温度(泡点) — 液相组成关系式x=p−p B∗p A∗−p B∗x:液相中易挥发组分的摩尔分数p:总压,kPap A∗、p B∗:溶液温度t时,纯组分A、B的饱和蒸气压,kPa ➢恒压下t−y−x关系式y=p A∗x p若已知汽液相平衡温度t下的液相组成x,用上式就可求出与x平衡的汽相组成y ➢温度(露点) — 汽相组成关系式将上面两式合并y=p A∗p×p−p B∗p A∗−p B∗双组分理想溶液的汽液两相达到平衡时,总压p、温度t、汽相组成y及液相组成x的4个变量中,只要决定了两个变量的数值,其他两个变量的数值就被决定了。

相对挥发度与理想溶液的y−x关系式挥发度v挥发度是用来表示物质挥发能力大小的物理量,前面已提到纯组分液体的饱和蒸气压能反映其挥发能力。

理想溶液中各组分的挥发能力因不受其他组分存在的影响,仍可用各组分纯态时的饱和蒸气压表示,即挥发度v等于饱和蒸气压p∘v A=p A ov B=p B o相对挥发度α溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度αa=v Av B=p A op B o对于理想溶液,在操作温度范围内,取最低温度的α值与最高温度的α值之几何平均值理想溶液的汽液相平衡方程式非理想溶液汽液相平衡非理想溶液中各组分的蒸气分压不服从拉乌尔定律,他们对拉乌尔定律发生的偏差有正偏差与负偏差两大类。

实际溶液中,正偏差的溶液比负偏差者多蒸馏与精馏原理简单蒸馏与平衡蒸馏简单蒸馏:只适用于混合液中各组分的挥发度相差较大,而分离要求不高的情况,或者作为初步加工,粗略分离多组分混合液平衡蒸馏:为稳定连续过程,生产能力大。

化工原理王志魁第五版习题解答:第六章 蒸馏

化工原理王志魁第五版习题解答:第六章  蒸馏

第六章蒸馏相平衡【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。

试求:(1)温度80℃t =、液相组成.05x =(摩尔分数)时的汽相平衡组成与总压;(2)试求总压为.10133kPa 、液相组成.04x =(摩尔分数)时的汽液相平衡温度与汽相组成;(3)液相组成.06x =、汽相组成.084y =时的平衡温度与总压。

组成均为摩尔分数。

用Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.lg ..15749971973623886A p t =-+ 丙醇.lg .137514674414193B p t =-+式中t 为温度,℃。

解(1) 80℃t =时,..1811,5093A B p kPa p kPa==BA Bp p x p p -=-总压()() ....18115093055093116A B B p p p x p kPa=-+=-⨯+=汽相组成 (181105)0781116A p x y p ⨯=== (2)已知..10133,04,求、p kPa x x y==.10133p kPa =时,甲醇沸点为64.7℃,丙醇沸点为97.2℃,所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃之间。

假设75℃t =计算.1511,41A B p kPa p kPa == 液相组成....1013341054804151141B A Bp p x p p --===>--计算的x 值大于已知的x 值,故所假设的温度t 偏小,重新假设大一点的t 进行计算。

将3次假设的t 与计算的x 值列于下表,并在习题6-3附图1上绘成一条曲线,可知.04x =时的平衡温度.795℃t =。

习题6-3附表计算次数第一次第二次第三次假设/t ℃758085x0.5480.3870.252习题6-3附图1.795℃t =时,.1779A p kPa= 汽相组成.. ..177904=070210133A p x y p ⨯==(3)已知..06,084,求,x y t p==计算().(.) .().(.)1084106351061084AB p y x x y p --===-- 待求的温度t ,就是/.35A B p p =时的温度,用试差法计算。

(完整版)化工原理蒸馏试题

(完整版)化工原理蒸馏试题

(完整版)化⼯原理蒸馏试题蒸馏⼀.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,a=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=,则y n-1=_________________。

8.某精馏塔的温度精馏段操作线⽅程为y=+,则该精馏塔的操作回流⽐是____________,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.在总压为温度为95℃下,苯与甲苯的饱和蒸汽分别为= = kPa,则平衡时苯的液相组成为=_________,⽓相组成为y=______________,相对挥发度为α=____________。

11.精馏塔有____________进料热状态,其中__________进料q值最⼤,进料温度____泡点。

12.在操作的精馏塔中,测得相邻两塔板的两相四个组成为,,,.则=_________,=________,=_________,=_______.13.对于不同的进料热状态,,与的进料关系为(1)冷液进料,_________, ___________(2)饱和液体进料,_________, __________(3)⽓液混合物进料,_________, ___________(4)饱和蒸汽进料,_________, __________(5)过热蒸汽进料, _________, ___________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_________,馏出液量等于____________,操作线⽅程为_______________。

化工原理复习小练习题

化工原理复习小练习题

化⼯原理复习⼩练习题六、蒸馏★习题: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★习题: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★习题: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)★习题: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★习题: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★习题: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。

★习题: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:精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分★习题: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★习题: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)★习题: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= D L∞ 全回流 Rmin★习题: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★习题: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。

答案: ∞ 零y n+1=x n★习题:在操作的精馏塔中,第⼀板及第⼆板⽓液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2;则它们的⼤⼩顺序为最⼤,第⼆,第三,⽽最⼩。

化工原理_大题第六章

化工原理_大题第六章

第六章 习题4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛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)简单蒸馏釜液由下式求得,即 bx m b x m m W F +-+--=21)1()1(ln 11ln ln 20.61210.5490.540.51ln 20.540.5490.5490.5483x w x dx x w -==-+-⨯⎰ 解得 20.498x = (即汽化液为1/3时的釜液组成)馏出液的平均组成,D m x 由一批操作的物料衡算求得1,1,120.60.498330.804D m D m w x w x =⨯-⨯= (2)平衡蒸馏 由题意知,q =2/3 2/30.62 1.8112/312/31F X q y x x x q q =-=-=-+----(1) 而0.460.549y x ==(2)联立(1),(2)解得0.509x = 0.783D y x == 说明:相同汽化率下,简单蒸馏得到的,D m x 高与平衡蒸馏的D x 。

这是由于平衡蒸馏实现了蒸馏过程的连续化造成了物料混合,从而影响了分离效果。

5..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4000kg/h,组成为0.3(二硫化碳的质量分数,下同)。

若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为88%。

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:由全塔物料衡算得 (以上标“'”表示质量流量)'''''''F D m F D W F x Dx Wx =+⎧⎨=+⎩由于'0.88''D F Dx F x =所以''0.88''''F F w F x F x D x =+0.12''0.1240000.32880/''0.05400028801120/0.88''0.8840000.3'0.94311200.943/760.97(0.943/760.057/154F w F D D F x kg h W x D F W kg hF x x D x ⨯⨯===-=-=⨯⨯=====+摩尔分数)平均千摩尔质量:0.97760.0315478.3/m M kg Kmol =⨯+⨯=馏出液的摩尔流量:1120/78.314.3/D Kmol h ==7. .对习题6中的溶液,若原料液流量为100kmol/h,馏出液组成为0.95,釜液组成为0.04(以上均为易挥发组分的摩尔分数),回流比为2.5。

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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= ∞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。

答案: ∞零 y n+1=x n(每空1分,共3分)13.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最大,第二,第三,而最小。

答案: y1 y2 x1 x2 (每空1分,共4分)14.对于不同的进料热状况,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 f;(4)饱和蒸汽进料:x q x F,y q x F;(5)过热蒸汽进料:x q x F,y q x F;答案:大于大于(1分)等于大于(1分)小于大于(1分)小于等于(1分)小于小于(1分)(共5分)15.精馏操作时,增大回流比R,其他操作条件不变,则精馏段液气比(),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减小答案: A A D(每空1分,共3分)精馏塔的设计中,若进料热状况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,则所需的理论塔板数N T(),提馏段下降液体流量L/()。

A 减小B 不变C 增加D 不确定答案: A C (每空1分,共2分)对于饱和蒸汽进料,则有()L ,()V。

A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: A B (每空1分,共2分)精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n,n+1层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n>y n-1B y n+1=y n=y n-1C y n+1<y n<y n-1D 不确定答案: C (1分)某两组分混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.4,相应的泡点温度为t1,气相组成y A=0.4,相应的露点温度为t2,则()A t1 <t1B t1= t1C t1> t1D 不能判断答案: A (1 分)完成某分离任务需理论板数为N T=7(包括再沸器),若E T=50%,则塔内需实际板数(不包括再沸器)为()A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定答案: C (1分)若进料量、进料组成、进料热状况都不变,要提高x D,可采用()A、减小回流比B、增加提馏段理论板数C、增加精馏段理论板数D、塔釜保温良好答案: C (1分)在精馏操作中,若进料位置过高,会造成()A、釜残液中易挥发组分含量增高B、实际板数减少C、馏出液中难挥发组分含量增高D、各组分含量没有变化答案: C (1分)精馏塔采用全回流时,其两操作线()A、与对角线重合B、距平衡线最近C、斜率为零D、在y轴上的截距为1答案: A (1分)精馏的两操作线都是直线,主要是基于()A、理论板的概念B、理想溶液C、服从拉乌尔定律D、恒摩尔流假设答案: D (1分)当x F、x D、x W和q一定时,若减小回流比R,其他条件不变,则()A、精馏段操作线的斜率变小,两操作线远离平衡线B、精馏段操作线的斜率变小,两操作线靠近平衡线C、精馏段操作线的斜率变大,两操作线远离平衡线D、精馏段操作线的斜率变大,两操作线靠近平衡线答案: B (1分)理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比()答案: (√) (1分 )从相平衡x-y图中可以看出,平衡曲线距离对角线越近,则表示该溶液越容易分离()答案: (×)(1分)用于精馏计算的恒摩尔液流假定,就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等()答案: (×)(1分)精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大,所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大()答案: (×)(1分)用图解法求理论塔板数时,适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上()答案: (√)(1分)当进料量、进料组成及分离要求都一定时,两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与(1)操作回流比有关()(2)原料液的温度有关()答案: (1)(√)(2)(√)(每空1分,共2分)对于精馏塔的任何一层理论板来说,其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度()答案: (√)(1分)当F、x F一定时,只要规定了分离程度x D和x W,则D和W也就被确定了()答案: (√)(1分)当精馏操作的回流比减少至最小回流比时,所需理论板数为最小()答案: (×)(1分)在精馏操作中,若进料的热状况不同,则提馏段操作线的位置不会发生变化()答案: (×)(1分)试题:简述在定压下,苯-甲苯混和液的t-x-y图中的两条曲线和三个区域的名称。

答:图中有两条曲线:下方曲线为t-x线,称为饱和液体线或泡点线;上方曲线为t-y 线,称为饱和蒸气线或露点线。

(2分)两条曲线将t-x-y图分成三个区域:饱和液体线以下区域称为液相区;饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区;两曲线之间的区域称为气、液共存区。

(3分)(共5分)简述精馏原理,实现精馏定态操作的必要条件是什么?答:精馏原理:精馏是利用组分挥发度的差异,同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。

(2分)上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。

(2分)(共4分)试题:连续精馏流程中主要由哪些设备所组成?还有哪些辅助设备?答:主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。

(2分)辅助设备有:原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。

(2分)(共4分)简述恒摩尔流假定。

在精馏计算中有何意义?答:恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内,本段内各板上升蒸气摩尔流量相等,下降液体摩尔流量相等,但两段之间不一定相等。

(3分)意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的,这样可简化精馏计算。

(2分)(共5分)试题:写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q值。

答:原料的五种热状况为:(1)冷液进料,q>1。

(1分)(2)饱和液体进料,又称泡点进料,q=1。

(1分)(3)气、液混合物进料,q=0~1。

(1分)(4)饱和蒸气进料,又称露点进料,q=0。

(1分)(5)过热蒸气进料,q<0。

(1分)(共5分)试题:何谓适宜回流比?在精馏设计计算中怎样确定?其范围如何?答:精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比,称为适宜回流比。

(2分)在精馏设计计算中,一般不进行经济衡算,常采用经验值。

(1.5分)据生产数据统计,适宜回流比的范围可取为:R=(1.1~2)R min。

(1.5分)(共5分)什么时全塔效率E T?在精馏设计中E T如何确定?答:全塔效率E T又称总塔板效率,是指一定分离任务下,所需理论塔板数N T和实际板数N P的比值,即ET=×100%。

(3分)在精馏设计中,由于影响E T的因素非常复杂,故一般用经验或半经验公式估算,也可采用生产实际或经验数据。

(2分)(共5分)试题:简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP?答:假想在填料塔内,将填料层分为若干个高度单元,每个单元的作用相当于一层理论板,此单元填料高度称为理论板当量高度,又称为等板高度,以HETP表示。

(3分)通常对特定的精馏塔和物系,影响精馏操作的因素有哪些?答:影响因素有:(1)塔内操作压强(2)进、出塔的物料流量(3)回流比(4)进料组成和热状况(5)再沸器和冷凝器的传热性能和条件(6)设备散热情况(每个影响因素给0.5分,6个共3分)试题:简述间歇精馏的操作方式和适用场合。

答:间歇精馏的操作方式有三种:(1)恒回流比操作。

(2)恒馏出液组成操作。

(3)以上两种操作联合的组合式操作(每点1分,合计3分)适用场合:小批量、多品种的生产或实验场合,也适用于多组分的初步分离。

(1分)(共4分)试题:简述什么叫恒沸精馏?答:在混和液(恒沸液)中加入第三组分(称为夹带剂),该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液,且其沸点更低,使组分间相对挥发度增大而得以分离,这种精馏方法称为恒沸精馏。

(3分)试题:什么叫萃取精馏?答:萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。

不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高,且不与组分形成恒沸液。

(3分)试题:在乙醇和水的混和液中,乙醇的质量为15kg,水为25kg。

求乙醇和水分别在混和液中的质量分数、摩尔分数和该混和液的平均摩尔质量。

解:(1)质量分数已知,(1分)(1分)(2)摩尔分数(2分)(1分)(3)混和液的平均摩尔质量kg/kmol(2分)试题:若苯-甲苯混和液在45℃时沸腾,外界压力味20.3kpa。

已知在45℃时,纯苯的饱和蒸气压,纯甲苯的饱和蒸气压。

求其气液相的平衡组成。

解:(1)平衡时苯的液相组成x苯、气相组成y苯(2分)而(1分)(2)平衡时,甲苯在液相和气相中的组成分别为x甲苯和y甲苯(1分)(1分)试题:苯-甲苯理想溶液在总压为101.3kpa下,饱和蒸气压和温度的关系如下:在85℃时,,;在105℃时,,。

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