第九章单元测验 精馏(答案)

化工原理单元测验（五）精馏
班级 学号 姓名 得分
一、是非题
1、 A 、B 两组分液体混合物，用蒸馏方法加以分离，是因为A 沸点低于B 沸点，所以造
成挥发度差异。

（ 错 ）
分析：精馏的原理是基于组分挥发度的差异，并不是沸点高低
2、 恒摩尔流假定主要前提是分子汽化潜热相近，它只适用理想物系。

（ 错 ）
恒摩尔流假定：两组分的气化潜热相同，不同液体的摩尔气化潜热接近，适用于理想和非理想物系
3、 若过热蒸汽状态进料，q 线方程斜率 > 0 （ 对 ）
0,
01
q
q q - 分析： 4、 设计时，保持F ，x D ，x W 一定，采用X f1<x f2两种料液时，则最小回流比R m2（对应
x f2）必大于R m1。

（ 错 ）
f x m1m2分析：最小回流比随减小而增大，R R 看图说明
x f1x f2
5、 理论板图解时与下列参数：F ，x f ，q ，R ，α，x D ，x W 中的α无关。

（ 错 ）
α分析：为相对挥发度，定相平衡线的形状，也决定理论板数的多少
6、 设计时若F ，x f ，x D ，x W ，V -
均一定，若将进料从q = 1，变为冷液进料，则N T 减少。

（ 错 ）
,,, /D W f F x x x D W V L W L L V V V R ⇒=+⇒⇒分析：一定，根据杠杆定理和不变不变不变
根据也可判断减小，减小。

看图说明
x f1x
D
x W
7、 若精馏段操作线方程为y = 0.75x + 0.3 ，这绝不可能。

（ 对 ）
0.753
1
0.3 1.2 1.0 1
D
D R
R R x x R =⇒=+=⇒=+ 分析：不可能
8、 设计时，若R↑并不意味D↓，操作型中也可能有类似情况。

（ 对 ）
R L L
R D
=
∴分析：增大也可能是由于增大所致。

9、 操作中灵敏板t↑，意味x D ↓，减少V 可保持原x D 值。

（ 错 ）
D D x x f 分析：灵敏板温度升高，意味塔内轻组分量减少，减小。

要保持，则需增大塔内轻组分含量：（1）加大x ；（2）加大R ；（3）减少D
二、填空题
1、 简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别 ，简单蒸馏与间歇
精馏主要区别是 。

分析：简单蒸馏是间歇非定态过程；平衡蒸馏为连续定态过程
简单蒸馏与间歇精馏：均为间歇非定态过程，区别在于简单蒸馏无回流，间歇精馏有回流
2、 已知q = 1，则加料中液体量与总加料量的比是 。

11 q 分析：：为物料中液相分率
3、 理想物系的α=2，在全回流下操作。

已知某理论板上y n = 0.5，则y n+1 =
110.5 0.333
1(1)n n n n n n
y x x
y y x x αα++==
=⇒==+-分析：理解全回流操作线的形式：通过 4、 某混合物汽、液关系如图示。

⑴比较T1 > T2 , T3 < T4
分析：关键判断为低恒沸点精馏，再根据气液相组成大小判断自低沸点可看作两个精馏塔分别分离
T
T 2
T 1
x
T 3
T 4
x A =0.6
⑵用精馏方法将A-B 分离，N T = ∞，当x f =0.4 时，塔顶产品是 AB ，塔底是 B ； 当x f =0.8时，塔顶产品是 AB ，塔底是
A 。

（A 或
B 或AB ）
y A
图2
5、操作中，若V -
下降，而回流量和进料状态（F 、x f 、q ）仍保持不变，则R ，x D ，
x W ，L/V 。

,,,(1) f x F q L V V q F V L D D L
R D
L
L L qF L V
=+-=⇒∴=
⇒=+⇒⇒ T D W 分析：相同,V 下降
也下降；＋下降增大精线斜率增大
不变增大,即提线斜率增大
再根据N 不变画图可得到x 增大,x 增大
x D
x f X D 'X w
X w
6、芬斯克方程应用条件是什么？ 若x W = 0.01，已知x D1 = 0.9时为N Tmin1，x D = 0.99时为N Tmin2，则N Tmin1与N Tmin2的比值为 。

min1min 2min min min1min 21log ()()1(log 0.739
T T T w D D w T T N N N x x x x N N N α
⎡⎤-⎢⎥
-⎣⎦=
=答案：理想物系全回流操作
与的比值根据全回流最小理论板数求取包括釜）：
7、操作中精馏塔若采用R < Rm ，其他条件不变，则x D ，x W 。

R Rm <⇒D W 分析：达不到分离要求，精馏效果变差x 减小,x 增大。

8、操作时，若F ，D ，x f ，q ，加料板位置，R 不变，而使操作的总压减小，则x D ，
x W 。

f F,D,x ,q,R P αα⇒⇒D W T D W 分析：及加料板位置不变，减小相对挥发度增大，有利于精馏x 增大,x 减小。

或者：增大，相平衡线左上移动，需求N 减少，
使得实际板数多于理论板数，有利于精馏x 增大,x 减小
9、V 汽中含有A 、B 、C ，其中含A 30%（mol %），上层供回流，下层作产品，两层组成如下：上层：A ：45%； B ：10 %； C ；45 %；下层：A ：3 %； B ：90 %； C ：7 % 则：（1）回流比 = ；（2）V 汽中B 含量 = %
A , ,, 1.8, ,,0.38638.6%
A DA LA A DA LA
B DB LB
DB LB B V =D+L Vx Dx Lx x x x R =
B V =D+L Vx Dx Lx R x x x =+==+== 分析：本题实际考察物料衡算
对于进行物料衡算有：L
已知，上两式可得D
对于进行物料衡算有：根据已知的，通过上两式可求得
D
图2.10
三．计算题
一连续操作的常压精馏塔用于分离双组分混合物。

进料量为200 kmol/h ，已知原料液中挥发组分x f =0.4（摩尔分率，下同），进料状况为气液混合物，汽液比为1：1(摩尔量比)，要求塔顶产品浓度x d =0.95，塔釜残液浓度x w =0.05，若该系统的相对挥发度为2.5，操作采用的回流比为最小回流比的1.6倍，该塔塔顶设全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热。

试求：
（1）塔顶易挥发组分的回收率 （2）最小回流比及操作回流比 （3）精馏段操作线方程
（4）提馏段操作线方程。

,(((1)0.5
D 0.389
F 92.4%(2))
111 )(0.292,0.508)
1(1)2.046 1.6 3.274
F W D W
D
F
m D
e
e e m D e
f e e e e m m q x x
x x Dx =
=Fx R x y x y R x x x q
y x q q x y x y x R R R ηαα==-==--+-⎧=-⎪--⎪
⇒=⎨⎪=⎪+-⎩
=⇒==
关键求得解：确定进料状态杠杆定理,根据,
(3)10.7760.22211(4)1(1)(1)(1)(1)1.520.0261
D D w w
R x R y x x x R R D D R
qF L W F F y x x x x D D V V R q R q F F
D
y x F
=
+=++++-
=-=-+--+--=-根据已知的和代入精线方程中根据提线方程将已知的代入可求得：。