华南理工大学化学工程考研十年真题-精馏大题

(2012) （20分）用一精馏塔分离某双组分混合液，在塔中部以饱和蒸汽进料，已知进料中易挥发物组成x f =0.5，塔顶产品中易挥发组成x D =0.9，塔釜中易挥发组成x w
=0.05（以上均为摩尔分率），该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R min ,试计算：
（1）提馏段操作线方程；
（2）进入第一块理论板（从顶往下数）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
=？
(2011) （15分）用相当于3块理论板的精馏塔分离含氨0.4%（摩尔）的氨-水混合物，预热成饱和蒸气后从第2和第3块理论板之间进料。

使用全凝器将来自塔顶的蒸气混合物冷凝成饱和液体。

每1摩尔的进料有1.35摩尔的冷凝液回流进第1块塔板，其余冷凝液作塔顶产品。

从最低的一块塔板下降的液体进入再沸器后，每1摩尔进料有0.7摩尔被汽化并升入第3块理论板，剩余液体作为塔底产品。

设全塔的平衡关系可表示为
y = 12.6x
分别计算从进料板下降液体中氨的组成和塔底、塔顶产品中氨的组成。

（2010）4.（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，塔釜采用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。

已知该物系的平均相对挥发度为2.5，进料为饱和蒸汽，其组成为0.35（易挥发组分的摩尔分数，下同），进料量为100kmol/h 。

塔顶馏出液量为40kmol/h ，精馏段操作线方程为y n+1=0.8x n +0.16
试计算：
（1）提馏段操作线方程;
（2）若测得塔顶第一块板下降的液相组成为x 1=0.7，求该板的气相默弗里板效率E mv,1；
（3）当塔釜停止供应蒸汽，保持回流比不变，若塔板数无穷多，塔釜产品浓度将为多少？
（2009）七.（18分）用精馏塔分离相对挥发度为2的双组分混合物，塔顶产品的轻组分摩尔含量为90% 。

精馏段中蒸汽进入某一块板的流率为150kmol/h ，摩尔浓度为60%，流入该板的液体流率为100kmol/h. 该板用气相浓度表示的Murphree 效率为0.5，计算
(1) 精馏段的操作线方程,
(2) 离开该板的气相和液相摩尔浓度各为多少?
(假定为恒摩尔流操作)
（2008）二、（20分）一个常压连续精馏塔分离苯和甲苯混合物。

精馏塔塔顶第一块板上升蒸汽的组成为y
1
=0.94 (苯的摩尔分率)，如图。

在分凝器中，蒸汽量的2/3冷凝成饱和液体作回流液。

未冷凝部分的饱和蒸汽送入下一冷凝器全部冷凝为塔顶产品。

操作条件下，苯—甲苯混合物的相对挥发度为2.5，求：
（1）塔顶产品组成(x
D ) ，回流液组成(x
).
（2）第二块理论板的上升蒸汽组成(y
2
).
（2007）五、（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，已知该物系的平均相对挥发度为3.2。

进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成x f=0.4。

要求塔顶产品中易挥发组成x D=0.9（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。

取回流比为3.5。

塔釜采用间接加热，塔顶采用全凝器。

试计算：
（1）精馏段和提馏段上升的蒸气量；
（2）从塔顶数起的第二块理论板上升的蒸气组成为多少；
（3）现因结垢导致再沸器换热能力下降，若维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？
（2006）4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为α=2.5。

测得精馏段第n 块塔板的汽、液相组成分别为70.0,83.0==n n x y ，相邻上层塔板的液相组成为77.01=-n x ，相邻下层塔板的汽相组成为78.01=+n y ，试求：
（1）精馏段操作线方程；
（2）最小回流比；
（3）精馏段第n 块塔板的气相默弗里（Murphree ）板效率E mv,n ；
（2005）六、（20分）在一常压连续精馏塔中分离某二元理想溶液，料液浓度x F=40%，进料为气液混合物，其摩尔比为气∶液=2∶3，要求塔顶产品中含轻组分x D=97%，釜液浓度x W=2%，（以上浓度均为摩尔百分数），该系统的相对挥发度为α=2.0，回流比R=1.8R min。

试求：1）塔顶轻组分的回收率；2）最小回流比；3）提馏段操作线方程。

（2004）六、（20分）在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2。

进料为汽-液混合物进料，液相分率为0.5，进料中易挥发的平均组成=0.35，。

要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易为x
f
挥发组分的96%进入馏出液中。

取回流比为最小回流比的1.242倍。

试计算：（1）塔底产品组成；（2）写出精馏段方程；（3）写出提馏段方程；（4）假定各板效率为0.5，从塔底数起的第一块板上，上升蒸汽的组成为多少？
（2003）六、（15分）一常压操作的精馏塔用来分离苯和甲苯的混合物，已知进料中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，塔顶产品组成为0.9，塔底组成为0.03，塔顶为一个分凝器和一个全凝器，泡点回流，系统的平均相对挥发度为2，回流比是最小回流比的2倍。

试求：
（1）精馏段操作线方程。

（2）离开塔顶第一块理论板的上升蒸汽组成。

（2003）九、（15分）进料组成x F=0.2，以饱和蒸汽状态自精馏塔底部进料，塔底不设再沸器，x D=0.95，x W=0.11，平均相对挥发度为2.5。

试求：（1）操作线方程；
（2）若离开第一块板的实际液相组成为0.85，则塔顶第一块板以气相表示的单板效率为多少？
（摩尔分数，下同），泡点进料，要求塔顶流出液中含苯
0.95。

塔顶用一部分冷凝器何一全冷凝器，见附图。

饱和
液体回流，测得塔顶回流中含苯0.88，离开塔顶第一块板
液体中含苯0.79，求：
（1）操作条件下平均相对挥发度；
（2）操作回流比；
（3）最小回流比。

（2001）五、（15分）有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。

原料液组成为50％（摩尔％），饱和蒸汽进料，原料处理量为每小时100Kmol，塔顶、塔底产品量各为50Kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。

试求：
1）塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）；
2）全凝器中每小时冷凝蒸汽量；
3）提馏段操作线方程；
4）若全塔平均相对挥发度＝3.0，塔顶第一块板的液相默弗里板效率E ML=0.6，求离开塔顶第二块的汽相组成。

（2000）五﹑常压板式精馏塔连续分离苯甲苯溶液，塔顶全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料量为150kmol/h，组成为0.4(摩尔分率)，饱和蒸汽进料q=0，操作回流比为4，塔顶苯回收率为97%，塔底甲苯的回收率为95%，求:
(1)塔顶﹑塔底产品的浓度；
(2)精馏段和提馏段操作线方程；
(3)操作回流比与最小回流比的比值。