化工原理下期末考试

1、.专业整理.学习帮手.第六章精储习题一、填空1、在t-x-y 图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相 组成 液相组成，而两相的量可根据 来确定。2、当气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。3、双组分溶液的相对挥发度 a是溶液中 的挥发度对的挥发度之比，若 a=1表示。物系的 a值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈 对角线。4、工业生产中在精储塔内将 过程和过程有机结合起来而实现操作的。5、精储塔的作用是。6、在连续精储塔内，加料板以上的塔段称为 ,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为,其作用是。7: 离开理论板时，气液两相达到 状态，即两相 相等，互成平衡。8:精储塔的塔顶

2、温度总是低于塔底温度，其原因有(1) 和(2) 。9:精储过程回流比R的定义式为;对于一定的分离任务来说， 当R=时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ;而 R=时，所需理论板数为°°。10：精储塔有 进料热状况，其中以 进料q值最大，进料温度泡点温度。11：某连续精储塔中，若精微段操作线方程的截距等于零，则回流比等于,微出液流量等于 ,操作线方程为 。12：在操作的精微塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x 1及y2,X2；则它们的大小顺序为 最大，第二，第三，而最小。13:对于不同的进料热状况，xq、yq与xf的关系为(1)冷液进料：xq xf , yq xf

3、；(2)饱和液体进料：xq xf , yq xf ;(3)气液混合物进料：xq xf , yq xf f ；(4)饱和蒸汽进料：xq xf , yq xf；(5)过热蒸汽进料：xqxf , yqxf；13 .塔板上的异常操作现菰所14 .随着气速的提高，塔板上可能出现四种不同的气液接触状态，其中和 均是优良的塔板工作状态，从减少液膜夹带考虑，大多数塔都控制在 下工作。二、选择1：精储操作时，增大回流比R,其他操作条件不变，则精储段液气比 1(),储出液组成xd (), 釜残液组成xw ().A增加 B 不变 C 不确定 D 减小2:精储塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进

4、料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数NT (),提储段下降液体流量L/ ()0A减小 B 不变 C 增加 D 不确定3:对于饱和蒸7进料，则有L ( ) L , V () V。A等于 B 小于 C 大于D 不确定4精微塔中由塔顶向下的第n-1 , n, n+1层塔板，其气相组成关系为()A y n+1>yn>yn-1B yn+1=yn=yn-1C y n+1<yn<yn-1D不确定5:某两组分混合物，其中 A为易挥发组分，液相组成xa=0.4 ,相应的泡点温度为t1,气相组成yA=0.4,相应的露点温度为t2,则()A t 1 <t 1 B t 1= t 1

5、C t 1> t 1 D 不能判断6:完成某分离任务需理论板数为 NT=7 (包括再沸器)，若Et=50%则塔内 需实际板数(不包括再沸器)为()A 14层 B 10 层 C 12 层 D无法确定7:若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高xd,可采用()A减小回流比 B、增加提储段理论板数G增加精储段理论板数D 、塔釜保温良好8:在精储操作中，若进料位置过高，会造成（）A、釜残液中易挥发组分含量增高 B实际板数减少C液出液中难挥发组分含量增高 D各组分含量没有变化9:精储塔采用全回流时，其两操作线（）A与对角线重合 B 距平衡线最近C斜率为零D在y轴上的截距为110：精储的两操作线

6、都是直线，主要是基于（）A理论板的概念 B理想溶液C服从拉乌尔定律 D包摩尔流假设11:当Xf、Xn xw和q一定时，若减小回流比R,其他条件不变，则（）A精微段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线B、精微段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C、精微段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线D精微段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线12:两组分的相对挥发度越接近于1 ,则表示分离该物系越（）。A不完全；B 完全；C困难； D 容易。13.操作中连续精储塔，如采用回流比增大，则（）0A） Xd, x阳增加（B） Xd, x阳减小（C）不能操作（D） xd增加，xWt小。14.精储塔的设计中，若进

7、料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数NT（ ）0A减小 B 不变 C 增加 D 不确定三、判断题11理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比（）26:从相平衡x-y图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（）27:用于精储计算的包摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（）28:精储段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精储段操作线斜率为无穷大（）29:用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（）30:当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组

8、分连续精储塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（）（2）原料液的温度有关（）31:对于精储塔的任何一层理论板来说，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度 （）32：当F、Xf 一定时，只要规定了分离程度 Xd和x吗则D和W也就被确定了 （）33:当精储操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小（）34在精储操作中，若进料的热状况不同，则提储段操作线的位置不会发生变化（） 习题35:简述在定压下，苯一甲苯混和液的 txy图中的两条曲线和三个区 域的名称。答：图中有两条曲线：下方曲线为 tx线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线为t y线，称为饱和蒸气线或露点线。（2分）两条曲线将

9、t x y图分成三个区域：饱和液体线以下区域称为液相区；饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区；两曲线之间的区域称为气、液共存区。（3分）习题36:简述精储原理，实现精储定态操作的必要条件是什么？答：精储原理：精储是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。（2分）上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精储定态操作的必要条件。（2分）（共4分）习题37:连续精储流程中主要由哪些设备所组成？还有哪些辅助设备？答：主要由精储塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。（2分）辅助设备有：原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。（2分）（共4分）习题38:简述恒摩尔流假定。在精储计算中有

10、何意义？.学习帮手.答：包摩尔流假定是指在精储塔的精储段和提储段内，本段内各板上升蒸 气摩尔流量相等，下降液体摩尔流量相等，但两段之间不一定相等。（3分） 意义是精储的计算都是以包摩尔流为前提的, 这样可简化精储计算。（2分）习题39:写出实际生产中加入精储塔的原料的五种热状况及它们的q值。答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q>1。（1分）（2）饱和液体进料，又称泡点进料，q=1。（1分）（3）气、液混合物进料，q = 01。（1分）（4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q = 0。（1分）（5）过热蒸气进料，q<0。（1分）（共5分）习题40：何谓适宜回流比？在精储设计计算中怎

11、样确定？其范围如何？答：精储操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比，称为适宜回流比。（2分）在精储设计计算中，一般不进行经济衡算，常采用经验值。（1.5分）据生产数据统计，适宜回流比的范围可取为：R= （1.12） Rin。（1.5分）习题41:什么时全塔效率 Et?在精储设计中 已如何确定？答：全塔效率Et又称总塔板效率，是指一定分离任务下，所需理论塔板数N和实际板数的比值，即ET= LX100%。（3分）N p在精储设计中，由于影响Et的因素非常复杂，故一般用经验或半经验公式 估算，也可采用生产实际或经验数据。（2分）（共5分）.答：萃取精储也是在待分离的混和液中加入第三组分（称为萃取

12、剂或溶剂），以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高，且不与组分形成恒沸液。（3分）习题47:在乙醇和水的混和液中，乙醇的质量为15kg,水为25kg。求乙醇和水分别在混和液中的质量分数、摩尔分数和该混和液的平均摩尔质量。习题42:简述什么叫填料精储塔的等板高度HETP答：假想在填料塔内，将填料层分为若干个高度单元，每个单元的作用相当于一层理论板，此单元填料高度称为理论板当量高度，又称为等板高度， 以 HETPlI小。（3 分）习题43:通常对特定的精储塔和物系，影响精储操作的因素有哪些？习题48:若苯一甲苯混和液在45c时沸腾，外界压力味20.3k

13、pa。已知在 45c时，纯苯的饱和蒸气压p0苯22.7kpa ,纯甲苯的饱和蒸气压 p0甲苯7.6kpa o求其气液相的平衡组成。答：影响因素有：（1）塔内操作压强（2）进、出塔的物料流量（3）回流 比（4）进料组成和热状况（5）再沸器和冷凝器的传热性能和条件（6） 设备散热情况（每个影响因素给 0.5分，6个共3分）习题45:简述什么叫恒沸精储？答：在混和液（包沸液）中加入第三组分（称为夹带剂），该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液，且其沸点更低，使组分间相对挥发度增大而得以分离，这种精储方法称为恒沸精储。（3分）习题46:什么叫萃取精储？.学习帮手.习题50:在连续精储塔中分离

14、含苯 50% （质量百分数，下同）的苯一甲苯混和 液。要求储出液组成为 98%,釜残液组成为1% （均为苯的组成）。求：甲苯的 回收率。习题49:苯甲苯理想溶液在总压为 101.3kpa下，饱和蒸气压和温度的关系如下：在 85c时，p0苯 116.9kpa , p0甲苯 46kpa;在 105 c时，p0苯 204.2kpa , p0甲苯 86kpa o求：（1）在85 c和105 c时该溶液的相对挥发度及平均相对挥发度；（2）在此总压下，若 85c时，x苯0.78,用平均相对挥发度值求 y苯。习题51:在一两组分连续精储塔中，进入精储段中某层理论板n的气相组 成yn+1为0.75,从该板流出

15、的液相组成xn为0.65 （均为摩尔分数），塔内 气液比V/L=2,物系的相对挥发度 为2.5 ,求：（1）从该板上升的蒸气 组成十；（2）流入该板的液相组成Xn-1； （3）回流比R。.学习帮手.点进料。求:（1）釜残液和储出液的流量（WF口 D）; （2）回流比R习题52:在连续精储塔中分离某两组分混合物。已知原料液流量为100kmol/h ,组成为0.5 （易挥发组分摩尔分数，下同），饱和蒸气进料；储出液组成为0.98 ,回流比R为2.6,若要求易挥发组分回收率为 96%,求：（1）储出液的摩尔流量 D; （2）提储段操作线方程。习题54:在某两组分连续精储塔中，已知原料液流量为788k

16、mol/h ,泡点进料；储出液组成为0.95 （易挥发组分摩尔分数，下同），釜残液组成为0.03 ;回流比 R为3,塔顶回流液量为 540kmol/h。求：（1）精储段操作线方程；（2）提储段操作线方程及提储段回流液量L'习题53:某连续操作精储塔，分离苯一甲苯混和液，原料中含苯45%,储出液中含苯95%,残液中含甲苯95% （以上均为摩尔分数）。塔顶全凝器每小时全凝 28000kg蒸汽，液体在泡点下回流。提储段回流液量为470kmol/h ,原料液于泡.学习帮手.专业整理.习题55:某双组分连续精储塔，原料液流量为20kmol/h ,塔顶产品量为7.78kmol/h ,泡点进料，回流

17、比为 1.92,求：（1）精储段及提储段的回流液量;（2）精储段及提储段的上升蒸汽量。习题56:在泡点进料下，某两组分连续精储塔的操作线方程为：1、精储段：y 0.723x 0.2632、提储段：y 1.25x 0.0187求：（1）回流比；（2）储出液；（3）釜残液的组成；（4）原料液的组成.学习帮手.习题57:有一相对挥发度平均值为3的两组分理想溶液，在泡点温度下进入连续精储塔。进料组成为0.6 （摩尔分数，下同），储出液组成为 0.9 ;回流比为1.5 ,全塔效率为0.5。求（1）用逐板计算法求精储段所需要的理论板数NT精；（2）计算精储段所需的实际板数 Np精。（假设塔顶为全凝器）习题

18、58:在一双组分连续精储塔中，已知精储段操作线方程为 y 0.715x 0.271； q线方程为y 2.81x 0.91,求：（1）回流比及进料热状 况参数；（2）储出液及原料液组成；（3）若回流比为3,测得从精储段第二层塔 板下降液体的组成为0.82 （摩尔分数，下同），从第三层塔板上升的蒸气组成为 0.86 ,则此时的储出液组成又为多少？.学习帮手.习题60:在连续精储塔内分离两组分理想溶液，塔顶为全凝器。进料量为 100kmol/h ,其组成为0.5 （摩尔分数）。塔顶易挥发组分的回收率为90%,精储段操作线方程为y 0.8x 0.19。求：（1）储出液的组成xd和流量D; （2）釜残 液的组成xW和流量W习题61：在一常压连续精微塔中，分离某两组分理想溶液。原料液组成为 0.4 （摩 尔分数，下同），储出液组成为0.95。操作回流比为最小回流比的1.5倍，进料热状况参数q为1.2。操作条件下物系的平均相对挥发度m为2;塔顶采用全凝那，计算精微段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。.学习帮手.学习帮手.习题63:用一连续精