化工原理精馏和蒸馏练习习题.pdf

填空题1.简单蒸馏的主要特征是________和______。答案：不稳定操作或过程不连续；无回流2.当分离要求和回流比一定时，进料的值最小，此时分离所需的理论板数。答案：过热蒸气；最多3.恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度4.某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某块理论板的气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为。答案：0.45.精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应，蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应，所需塔径应，操作费和设备费的总投资将是的变化过程。答案：增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升6.精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率，提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成_______,塔底组成_______.答案：增加；减小；增加；降低7.间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________；间歇精馏操作中，若保持回流比不变，则馏出液组成_______；若保持馏出液组成不变，回流比需不断________。答案：前者是不稳态过程，后者为稳态过程；不断下降；增大8.某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成，塔底组成，回流比，精馏段操作线斜率L/V。答案：增加；减少；不变；不变判断题1.精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。（√）2.对于普通物系，原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。（√）3.回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。（X）4.当分离要求一定时，精馏塔内物料的循环量越大，所需的理论塔板数越多。（X）5.在其他条件不变的情况下，降低连续精馏塔的操作压强，塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。（X）6.完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液相回流和塔底上升蒸汽。（√）选择题1.精馏的操作线为直线，主要是因为（D）。A.理论板假定；C.理想物系；B.塔顶泡点回流；D.恒摩尔流假定2.二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（A）。A提馏段操作线与q线；B.平衡线；C．平衡线与精馏段操作线；D.平衡线与q线；3.连续精馏塔操作中，如采用的回流比小于原回流比，则（B）。A．、均增加；Ｂ．减小，增加；Ｃ．、均不变；Ｄ．不能正常操作4.以下说法中不正确的是____C____。精馏段操作线方程式是描述精馏段中(1)某板下降的液体浓度与下一板上升的蒸汽浓度间的关系式(2)某板上升的蒸汽浓度与上一板下降的液体浓度之间的关系式；(3)进入某板的气体与液体的浓度之间的关系式；(4)在相邻两板间相遇的汽相与液相浓度之间的关系式。5.连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器、泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为Ｎ。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为Ｎˊ，其相对大小是___C___。（Ａ）Ｎˊ＞Ｎ；（Ｂ）Ｎˊ＝Ｎ；（Ｃ）Ｎˊ＜Ｎ；（Ｄ）判断依据不足。1.用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和液体进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为3。试求：（1）馏出液及残液量；（2）塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol？（3）离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？2.在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075，q线方程式为y=-0.5x+1.5xF，xW=0.05，试求：(1)回流比R、馏出液组成xD；(2)进料液的q值；(3)当进料组成xF=0.44、塔釜间接蒸汽加热时，提馏段操作线方程。用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%，塔顶产品组成xD=95%，产量D=50kmol/h，塔釜间接蒸汽加热。回流比R=2Rmin，设全部塔板均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度为3。求（1）最小回流比Rmin；（2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量；（3）列出该情况下提馏段操作线方程。3.用连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h，在塔釜温度下，釜液的汽化潜热为41900kJ/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。已知在操作条件下加热水蒸汽的汽化潜热为2140kJ/kg。（1）试求加热蒸汽消耗量，kg/h；（2）若精馏塔在全回流下操作，已知釜液的组成为0.01（摩尔分率），物系的平均相对挥发度为2，试