化工原理 精馏 题

五蒸馏汽液相平衡苯(A)与氯苯(B)的饱和蒸汽压[mmHg]和温度[℃]的关系如下:t 90 100 110 120 130p 760 1008 1335 1740 2230 2820 3020p 719 760若苯—氯苯溶液遵循Raoult定律,且在1atm下操作,试作：(1) 苯—氯苯溶液的t—x(y)图及y—x图；(2) 用相对挥发度的平均值另行计算苯—氯苯的x—y值。

苯—甲苯混合液的组成x=(摩尔分率),求其在总压p=600[mmHg]下的泡点及平衡汽相组成。

又苯和甲苯的混合气含苯40％(体积％)，求常压下的露点。

已知苯—甲苯混合液服从拉乌尔定律。

苯(A)和甲苯(B)的蒸汽压p、p [mmHg],按下述Antoine方程计算：式中t为温度[℃]。

lg p= p=某双组分理想物系当温度t=80℃时，p=，p=40kPa，液相摩尔组成为x A=，试求:(1) 与此液相组成相平衡的汽相组成y A；(2) 相对挥发度α。

一双组分精馏塔，塔顶设有分凝器，已知进入分凝器的汽相组成y1=(•摩尔分率,下同)，冷凝液组成x D=，两个组分的相对挥发度α=2，求:(1) 出分凝器的汽相组成y D=?(2) 出分凝器之液、汽的摩尔流率之比L/V D=? 习题4附图在1atm下对x=(摩尔分率)的甲醇—水溶液进行简单蒸馏，当馏出量为原料的1/3时，求此时刻的釜液及馏出物的组成。

设x=附近平衡线可近视为直线，其方程为y=+某二元混合物原料中易挥发组分x F=(摩尔组成)，用平衡蒸馏的方式使50%的物料汽化，试求气相中易挥发组分的回收率。

（设相对挥发度为3）将含有24%(摩尔,以下同)易挥发组分的某液体混合物送入连续操作的精馏塔，馏出液中含有95%的易挥发组分，残液中含有3%易挥发组分。

塔顶蒸汽量为850[kmol/h]，回流量为670[kmol/h]，塔顶采用全凝器，试求塔顶易挥发组分的回收率及残液量。

现有一连续精馏塔只有精馏段，用于A、B两组分的分离。

已知A与B•的分子量分别为78与92，进料量为100[kg/h]，含A组成为10%(质量%以下同)，进料状态为饱和蒸汽自塔底送入，如图示。

如果要求馏出产品中A的组成为95%，残液中A的组成为1%,试求:(1) 塔顶馏出液的量、釜残液量及塔顶的蒸汽量各为多少[kg/h]?(2) 回流比R?(3) 写出该塔操作线的数值表达式。

在连续精馏塔中,精馏段操作线方程y=+,q线方程为y=+, 试求:(1) 回流比R(2)馏出液组成x D(3) 进料液的q值(4) 当进料组成x F=时,精馏段操作线与提馏段操作线的交点处•x q值为多少? 并要求判断进料状态。

习题8附图一常压精馏塔将含苯(摩尔分率以下同)的苯甲苯混合液1000[kg/h],分离为组成x D=塔顶产品和x w=的底部产品。

已知回流比R=,进料温度为20℃，料液平均比热为[kJ/kmol·℃]，在常压下苯的汽化潜热为30807[kJ/kmol]，甲苯汽化潜热为33320[kJ/kmol]。

试求：(1) 精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L[kmol/h];提馏段上升蒸汽量V′和下降的液体量L′[kmol/h];(2) 求塔顶冷凝器的热负荷；如使用水为冷却剂，且水初温为20℃，出口温度为50℃，求每小时耗水量[kg/h]?(3) 求再沸器的热负荷；设加热所用水蒸汽压强为[kgf/cm2](绝压)，求蒸汽消耗量[kg/h]？(4) 写出提馏段操作线方程数值表达式。

在常压连续精馏塔中分离二元混合物，进料为饱和液体，其中易挥发组分含量为(摩尔分率)，回流比R=3，提馏段操作线斜率为，截距为，求x D。

•由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇40%(摩尔分率)的甲醇水溶液100kmol，要求塔顶馏出液组成x D=，塔顶采用全凝器，回流比R=3, 在操作条件下的平衡关系为y=+，求:(1)塔釜液组成x w；(2)每小时能获得的馏出液量D。

某连续精馏操作中，已知操作线方程如下：精馏段y=+ 习题12 附图提馏段y=试求馏出液和釜液的组成及回流比。

若原料为饱和蒸汽进料，求其组成?某二元系统精馏塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采用全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成x D=(摩尔分率)，二元系统相对挥发度α=4，进料组成为x F=(摩尔分率)，回流比R=1时，求:(1) 离开第一块板的液相组成x1为多少?(2) 进入第一块板的气相组成y2为多少?(3) 两操作线交点d的气液组成?组成为x F=的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1:2，塔顶x D=(以上均为摩尔分率)，易挥发组分回收率为95%，回流比R=，•相对挥发度α=,试求:(1) 原料中汽相和液相组成;(2) 列出提馏段操作线方程。

精馏设计型计算欲设计一连续精馏塔用以分离苯和甲苯各50%的料液,要求x D=96%，x w=5%(以下均为摩尔%)。

泡点进料，操作回流比R=3，系统相对挥发度为，试用逐板计算法求所需的理论板数与加料板的位置。

某二元混合液的精馏操作过程如图所示。

已知原料以饱和液体状态直接加入塔釜，原料组成x F=(摩尔分率,下同)，要求塔顶产品组成x D=，D/F=•的操作条件下，物系的α=，塔顶设全凝器，泡点回流。

若设计回流比R=，•求为完成上述分离任务所需的理论板板数。

(操作满足恒摩尔流假定)。

习题17附图习题19附图乙烯—乙烷混合液于饱和蒸汽状态加入精馏塔中，回流比R=5，且已知x D= ,x w=，x F=(均为乙烯的摩尔分率)。

试用图解法求取所需的理论板数。

用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为，流量为100kmol/h的甲醇—水溶液，泡点进料,并要求塔顶产品含甲醇为，塔底产品含甲醇为(•以上均为摩尔分率),已知精馏段操作线为:y=+;操作条件下的平衡关系如图所示，试求：(1) 塔顶及塔底的产品流量(kmol/h);(2) 塔的理论板数及进料位置:(3) 流入再沸器的液相流量及组成，离开再沸器的气相流量及组成。

用一连续精馏塔分离苯与氯苯混合物，x F=，x D=(以上均为摩尔分率)。

进料状态为汽液混合物,其中汽液比为1:2(摩尔比)。

苯与氯苯的平均相对挥发度α=。

试求:(1) 原料中汽相和液相组成;(2) 最小回流比R min。

试用捷算法计算环氧乙烷—环氧丙烷连续精馏塔的理论板数与加料板位置。

如全塔效率E O=70%，求实际板数(釜可视为一块理论塔板)和实际加料板位置。

已知x F=, x D=,x w=(皆为环氧乙烷的摩尔分率)，R= min，相对挥发度α=，饱和液体进料。

今用连续精馏塔同时取得两种产品x D1=，x D2=(如图所示)，已知x F=(•以上均为摩尔分率)，泡点进料，R=2，相对挥发度α=，D1/D2=2(摩尔比)。

求精馏段所需的理论论板数。

(逐板计算法与图解法均可)。

现用连续精馏塔将含甲醇35%与水65%的混合液分离，以便得到含甲醇95%•的馏出液与含甲醇4%的残液(均为%摩尔)。

操作回流比R=，料液温度为20℃，釜中用直接蒸汽加热，试用图解法求理论板数。

已知35%的甲醇水溶液泡点为78℃，比热为•0.•88 [kcal/kg·℃]；水的汽化潜热为552[kcal/kg]。

在1atm 下,甲醇—水的平衡数据如下：x 0y 0xy习题22附图习题24附图在常压连续精馏塔中分离A、B混合液(如图所示)。

•两股进料情况如下•:• F1=100kmol/h，x F1=(摩尔分率，下同); F2=200kmol/h，x F2=,均为饱和液体进料。

要求分离后馏出液中组分A含量不小于，釜液中组分A浓度不于，操作回流比为2。

试求两股进料间的操作线方程。

精馏操作型计算一精馏塔有24层塔板(实际板数)，用于分离x F=的苯—甲苯溶液。

全塔效率为50%，泡点进料，加料板位置为第14层板。

现要求x D = ，再沸器最大蒸发能力V′=[kmol/h]，求馏出液的最大产量。

为测定塔内塔板效率，在常压下对苯—甲烷物系进行全回流精馏。

待操作稳定后，测得相邻三层塔板的液相组成为：x n-1=，x n=，x n+1=。

•相对挥发度α=，求第n板和n+1板的板效率。

如图示的精馏塔具有一块实际塔板及一只蒸馏釜，原料予热到泡点，由塔顶连续加入，x F=(摩尔分率,以下同)。

今测得塔顶产品易挥发组分的回收率为80%，且x D=，系统的相对挥发度α=。

试求该块塔板的板效率。

设蒸馏釜可视为一块理论塔板。

如图所示的苯—甲苯常压连续精馏塔，塔顶设置全凝器，泡点回流。

塔内有三层理论板，而且塔釜可视为一层理论板，每小时100kmol含苯50mol%•的苯—甲苯混合液，从第三层塔板以泡点状态加入。

塔顶产品含苯85kmol%，相平衡关系如图如示。

试求:(1)回流比R，塔底排出液组成X w，塔顶产品D及塔釜蒸发量V′；(2)当回流中断，进料情况及塔釜供热状况仍保持不变时，精馏塔处于什么状态?综合计算题拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分含量为40%(mol%下同•)，流量为100kmol/h的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料。

•回流比为最小回流比的倍，全塔效率为，操作条件下物系的平衡关系见附图。

试求:(1) 完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板的位置；(2) 若F、x F、N p为不变，欲提高此系统易挥发组分的回收率，•试定性说明可采用的措施有哪些?用一连续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，塔顶设全凝器，塔底设有再沸器，进料量为150kmol/h，其中含苯(摩尔分率,下同)，泡点进料，•通过取样测得塔顶馏出液中苯回收率为%，塔底产品中苯的组成为，实际操作回流比R=，已知操作条件下平衡关系如图所示，若设该塔在最适宜位置进料。

试求:(1)塔顶、塔底产品流量及塔顶组成;(2)该塔具有理论板数和进料位置;(3)精馏段及提馏段液气比各为多少？(4) 因长期操作再沸器内结垢，试问对塔顶产质量有何影响?•如何才能维持正常生产?(设产品流量不变)。

某两组分混合液用精馏分离，其易挥发组分在进料中浓度为50%(摩尔)，•泡点进料，系统的相对挥发度α=2，塔顶出料是进料量的60%(摩尔%)，如现采有的理论板数为无穷多，试计算：(1) R=时釜底与塔顶产口的组成各为多少？(2) R=时，试绘出表示精馏段和提馏段操作线的示意图。

某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知x F=(摩尔分率,下同) ，x D=，x w=，相对挥发度α=3，回流比R=2Rmin。

试求:(1) 提馏段操作线方程;(2) 进入第一块理论板(由顶往下数)的汽相浓度;(3) 若因故塔釜停止加热，欲维持X D不变应如何操作？此时塔釜排液x w=？用有两块理论板的精馏塔提取水溶液中易挥发组分，饱和水蒸汽S=50kmol/h由塔底进入，加料组成x F=(摩尔分率,下同)，温度为20℃，F=100kmol/h，料液由塔顶加入，无回流，试求塔顶产品浓度x D及易挥发组分的回收率η。