第六章 蒸馏自测
《化工原理教学资料》第六章蒸馏(郭锴)

m 顶 釜
式中: α 顶: 塔顶的相对挥发度 α 釜: 塔釜的相对挥发度
4.α 的物理意义 气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之 比的倍数;
α 标志着分离的难易程度;
若α>1,则 y>x ,可用蒸馏方法分离,且α愈大,
平衡线愈远离对角线,物系愈易分离;
α =1, 无法用普通蒸馏方法分离。
6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏
一 、 简单蒸馏 1. 装置 2. 特点: • 间歇非定态 • 一次进料
• xD, xW不是一对平衡 组成
• 适合于大的组分 • 对A部分提出, 粗分
二. 平衡蒸馏(又叫闪蒸) 1. 流程 2. 特点: •一次进料,粗分 •xD, xW是一对平 衡组成 F xF
D xD
1、收率低;
2、设备重复量大,设备投资大; 3、能耗大,过程有相变。 问题:工业上如何实现?
2. 有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝
6.4.2 连续精馏装置流程
进料板:原料液进入的 那层塔板
精馏段:进料板以上的 塔段 提馏段:进料板以下 (包括进料板) 的塔段
6.4.3 塔板的作用
特点:
•塔板提供了汽液 分离的场所; •每一块塔板是一 个混合分离器; •足够多的板数可 使各组分较完全分 离。
A pA xA 一般物系: B pB xB
yA xA 理想气体: yB xB
对于二元物系:yB=1-yA xB=1-xA 则
y 1 y x 1 x
即
x y ——相平衡方程 1 ( 1) x
理想溶液:
p p
o A o xW
6.4 精馏原理
6.4.1 多次部分汽化、部分冷凝
选修1第六章 练习题带答案

1.请完成相关植物有效成分提取的问题。
(1)植物芳香油具有很强的挥发性,组成主要包括,根据蒸馏过程中,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和。
(2)用压榨法提取橘皮精油时,对压榨液进行了如下处理:可以先用普通布袋过滤,目的是,然后离心进一步,再用或吸管将上层的橘皮油分离出来,后续再进行其他处理。
(3)萃取法提取胡萝卜素时,萃取的效率主要取决于和,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,请据图回答下列问题。
胡萝卜素粗品鉴定的方法是,等各种色素完全分开后,取出图中b(名称是)的滤纸,让石油醚自然挥发后,观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带,对比萃取样品的结果分析实验是否成功。
2.下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质.(2)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是.(3)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方,目的是.3.回答下列与芳香油提取相关的问题:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有、化学性质稳定的性质.蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,原因是玫瑰精油随一起蒸馏出来.(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要.因素有蒸馏时间和.当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是先增加后.(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会.4.今年许多地区的冰糖橙由于阴雨天气的影响,导致果实不如往年甜,容易腐烂果农遭受到了很大的损失,当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失(1)有人想用橙皮提取精油,提取橙皮精油一般采用法(2)科研人员发现一棵树上的冰糖橙不易腐烂能长期保存,为子决速大量繁殖该品种,可采用技术.若用花药进行离体培养,则选择花粉发育至期的花药培养成功率最高.确定花粉发育时期最常用的染色方法是法,如果花粉不易着色,则采用法(3)影响植物组织培养的因素很多,其中最关键的激素有和.5.胡萝卜素可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维部分,还可以促进眼内感光色素的生成,加强视力的形成;还可以预防夜盲症,加强眼睛变色的功能.请根据其提取过程及胡萝卜素的性质,回答下列问题.(1)胡萝卜素是色结晶.从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用作为溶剂.(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法.在该方法的干燥过程应控制好和时间控制在一定范围,原因是.(3)萃取过程中宜采用方式加热;萃取液浓缩前需进行.在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将.(4)玫瑰精油的提取方法是法;柠檬芳香油的制备通常用法.6.植物芳香油的提取方法要根据植物原料的特点来选取,玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,可以用水蒸气蒸馏的方法提取.水中蒸馏有时会导致原料焦糊和有效成分的分解等问题,因此柑橘柠檬芳香油的制备通常使用.根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点可以考虑有机溶剂的方法.7.生物技术的迅速发展,给社会带来了巨大的经济效益,受到社会的广泛重视,请问答下列生物技术方面的问题:(1)天然植物色素对人体健康没有危害,作为添加剂大大丰富了人们的生活.实验室提取植物色素常用的方法是法;植物芳香油主要通过法获得.(2)纤维素可用来生产乙醇燃料,有些微生物能合成分解纤维素,从土壤中分离此类微生物时需向培养基中加入纤维素粉作为,这种培养基属于.(3)苹果醋是最受欢迎的饮料之一,其生产过程中利用了的发酵作用;喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是.(4)微生物培养过程中,获得纯培养物的关键是,其中对培养皿进行灭菌常用的方法是.8.如图为某同学设计的从橘皮中提取芳香油的实验装置,请据图回答:(1)请指出该实验装置的两处不妥之处:①;②.(2)植物芳香油的提取方法有法和法,从上图可看出,本实验采用法提取橘皮中的芳香油,该方法的原是.(3)某同学采用1.5kg的玫瑰花瓣,出油为45g,则出油率为.9.艾草精油是从艾草的叶子、茎中利用水蒸气蒸馏法提取的挥发性芳香物质,一般为浅黄色,有温经通络、祛气活血,枝赛止痛,改善局部循环和增强免疫力等功效,回答下列问题。
(2021年整理)蒸馏及沸点的测定

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《XXXXXXXXXXXX》实验报告
专业班级:********宋体四号
学生学号:********宋体四号
学生姓名:********宋体四号
实验教师:********宋体四号
开课学期:20 ~20 —学期
验证□综合□设计创。
蒸馏实验报告

蒸馏实验报告
实验目的:通过蒸馏方法对某种液体进行纯化和分离。
实验原理:
蒸馏是利用液体混合物成分的不同挥发性,在不同温度下使其中一种或几种成分先蒸发,然后将其凝结并收集,从而实现对液体混合物的分离和纯化。
蒸馏可分为简单蒸馏和精馏两种方法。
简单蒸馏一般用于纯化挥发性较大的液体混合物,而精馏则适用于纯化两种或多种挥发性较接近的液体混合物。
实验步骤:
1. 准备一个蒸馏设备,包括烧瓶、冷凝管、接口管、收集瓶等。
2. 将待蒸馏的液体混合物放入烧瓶中。
3. 使用酒精灯或电热器加热烧瓶,使得液体开始蒸发。
4. 经过冷凝管的冷却作用,蒸发的气体逐渐冷凝成液体,流下冷凝管。
5. 收集冷凝液,分离出所需的成分。
6. 当液体全部蒸发完毕后,停止加热。
实验结果和讨论:
通过蒸馏实验,我们成功地将液体混合物进行了分离和纯化。
在不同温度下,液体混合物的成分逐渐蒸发,然后通过冷凝管凝结,并最终收集到不同的收集瓶中。
根据不同成分的挥发性,我们可以得到不同纯度的液体。
在蒸馏过程中,需要注意控制加热温度,以免液体沸腾过于剧烈或加热过热,导致产物混合或挥发不彻底。
结论:
蒸馏是一种常用的分离和纯化液体混合物的方法,可根据不同成分的挥发性实现分离效果。
通过本次实验,我们成功地进行了蒸馏实验,并得到了分离和纯化后的液体产物。
《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。
蒸馏练习Word版

第六章蒸馏练习题选择题1、某精馏塔已知X D=0.9,系统相对挥发度α=2,塔顶设全凝器,则从塔顶第一块理论板下降的液体组成X1为()A.0.75 B.0.818 C.0.92 D.0.92、在用图解法求理论板时,若每一梯级的水平线段和垂直线段加长,则每一块板的分离程度将()A.不变B.增大C.减小D.无法确定3、精馏计算中,以下说法正确的是()A.再沸器算一块理论板B.分凝器算一块理论板C.加料板算一块理论板4、当回流从全回流逐渐减小时,精留段操作线向平衡线靠近,为达到给定的分离要求,所需的理论板数()A.逐渐增多B.逐渐减少C.不变5、在连续精馏操作中,随着选取的回流比的逐渐增大,操作费与设备费的总和会呈现()A.持续上升B.持续下降C.先上升后下降D.先下降后上升6、某精馏塔的理论板数为15块(包括塔釜),全塔效率为0.5,则实际塔板数(不包括塔釜)为()块。
A.28 B.30 C.317、全回流时,y-x图上精馏段操作线的位置()A.在对角线之上B.在对角线与平衡线之间C.与对角线重合D.在对角线之下。
8、下列对浮阀塔性能的描述不正确的是()A.生产能力大B.操作弹性大C.塔板效率高D.气体压力降及液面落差大9、泡罩塔不具有下列()的优点。
A.易于操作B.操作弹性大C.维持较高效率操作的气液负荷变化范围大D.气体通过每块塔板的压降小10、气液在塔板上有四种接触状态,优良的接触状态是()A.鼓泡接触状态B.蜂窝接触状态C.泡沫接触状态D.喷射接触状态11、下列哪一项不是气相负荷过大引起的()。
A.雾沫夹带B.液泛C.液面落差增大D.塔板压力降增大12、板式精馏适宜空塔气速,一般可取泛点气速的()A.1.0-1.2 B.0.6-0.8 C.0.5-0.8 D.0.6-1.013、(1)板式塔塔板的漏液主要与()有关。
(2)液沫夹带主要与()有关(3)液泛主要与()有关A空塔气速B.液体流量C.板上液面落差D.塔板间距14、制备无水酒精,工业上采用的方法是()。
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。
化工原理刘伟主编第六章蒸馏答案

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。
B B B B 根据上表数据绘制总压为101.33kPa 时苯一甲苯溶液的-t y x -图及y x -图。
此溶液服从拉乌尔定律。
解 计算式为,0000B AA Bp p p x y x p p p -==- 计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y --计算数据苯-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.101325kPa 下,正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。
试求:(1)在总压.101325kPa 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;(2)在总压.101325kPa 下,组成.035x =的溶液,加热到117℃,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。
(1) 从t y x --图上可知,.035x =时的泡点为113.8℃,平衡汽相的瞬间组成.053y =。
(2) .035x =的溶液,加热到117℃时为气液混合物,液相组成.024x =,汽相组成.040y =。
.035x =的溶液加热到118℃时,全部汽化为饱和蒸气。
习题6-2附图 正庚烷-正辛烷t-y-x 图【6-3】 甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。
(1) 试求温度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) 试求液相组成.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,℃。
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第六章蒸馏(一)
一、选择与填空
1. 汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度__________,但汽相组成__________液相组成。
2. 汽液两相呈平衡状态时,若汽液两相组成相同,则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。
A. 相等;
B. 大于;
C. 小于;
D. 不确定。
3. 所谓理论板是指___________________________________,且____________________。
4. 操作中的精馏塔,保持、、、不变,增加,则_______,
______。
A. 增加;
B. 不变;
C. 不确定;
D.减小。
5.某二元物系,相对挥发度,对、两层理论板,在全回流条件下,已知
,则__________________。
6. 精馏塔中由塔顶向下的第、、层塔板,其汽相组成关系为_________。
A. ;
B. ;
C. ;
D. 不确定。
7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为,则该精馏塔的操作回流比为
________,馏出液组成为________。
8. 操作中的精馏塔,保持、、、、不变,减小,则有_________。
A. D增加,R减小;
B. D不变,R增加;
C. D减小,R增加;
D. D减小,R不变。
9. 在塔的精馏段测得、、< (均为摩尔分率),已知,
,则第三层塔板的_________。
二、计算题
1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。
已知进料量为 100 kmol/h,其组成为0.55(摩尔分率,下同);釜残液流量为45 kmol/h,其组成为0.05;进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.6倍;物系的平均相对挥发度为
2.0。
(1)计算塔釜重组分的收率;
(2)求出提馏段操作线方程。
2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。
已知原料液的流量为100 kmol/h,组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的 1.6倍;操作条件下平均挥发度为2.4 ;测得现场操作数据:x n-1=0.270,
x n=0.230 。
若要求轻组分的回收率为97% ,塔釜残液组成为0.02 。
试求:
(1)塔顶产品的流量和组成;
(2)操作回流比;
(3)第n块塔板的气相默弗里板效率。
3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部,已知、、
,平均相对挥发度,操作回流比为最小回流比的 2倍。
塔底直接蒸汽加热,每
层塔板的单板效率。
试求:
(1)塔顶采出率;
(2)进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成。