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文档简介

1、化工原理试题库(下册)第一章 蒸馏选择题1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( )时,不能用普通精馏方法分离。A. 3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.02. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100Kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于 0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为( )。A. 60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/hD .不能确定3. 在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按()求出。A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则4. q线方程一定通过x- y直角坐标上的点()。A.(xW,x

2、W)B(xF,xF) C(xDxD)D(0,xD/(R+1)5. 二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数 q 的变化将引起( )的变 化。A.平衡线 B.操作线与q线 C.平衡线与操作线D.平衡线与q线6. 精馏操作是用于分离( )。A.均相气体混合物B.均相液体混合物C.互不相溶的混合物D.气一液混合物7. 混合液两组分的相对挥发度愈小, 则表明用蒸馏方法分离该混合液愈 ()。A 容易; B 困难; C 完全; D 不完全8. 设计精馏塔时,若F、xF、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将(),塔顶冷凝器热负荷( ),塔釜再沸器热负

3、荷( )。A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定9. 连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F,xF,q)不变时,贝U L/V,L” N ', xd,xw。A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定10. 精馏塔操作时,若F、xf、q,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,贝y XD, XwoA变大,B变小,C不变,D不一定11. 操作中的精馏塔,保持F,xf,q,D不变,若采用的回流比R< Rmin,则x dA变大,B变小,C不变,D不一定12. 恒摩尔流假设是指 oA 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等B 在精馏段每层塔板上升蒸

4、汽的质量流量相等C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等13. 精馏过程的理论板假设是指 oA 进入该板的气液两相组成相等B 进入该板的气液两相组成平衡C 离开该板的气液两相组成相等D 离开该板的气液两相组成平衡14.精馏过程若为饱和液体进料,则oA.q=1, L=L, B.q=1,V=VC.q=1, L=VZD.q=1, L=V15.全回流时的精馏过程操作方程式为oA y n = X nC y n+1 = X n16.精馏是分离( )的差异。B yn-1 = X nD yn+1 = X n+1A、气体B、液体C、固体D、挥发度E、溶解度F

5、、温度)混合物的化工单元操作,其分离依据是利用混合物中各组分17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板()相等。A、上升蒸汽的摩尔流量B、上升蒸汽的质量流量C、上升蒸汽的体积流量D、上升蒸汽和下降液体的流量18. 精馏过程中,当进料为饱和液体时,以下关系(,)成立。A 、q =0, L =L B 、q =1, V =VC、q =0, L =V D 、q =1, L =L19. 精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系()成立。A 、q =0, L =L B 、q =1,V =VC 、q =0, L =V D 、q =1, L =L20. 精馏过程的理论板假设是指( )oA、进入该板的气

6、液两相组成相等B、进入该板的气液两相组成平衡C、离开该板的气液两相组成相等D、离开该板的气液两相组成平衡21. 某二元混合物,若液相组成Xa为0.45,相应的泡点温度为t1 ;气相组成Ya为0.45,相应的露点温度为t2,贝U(A±1 上2B.t1t2C.t1 t2D.不能判断22. 两组分物系的相对挥发度越小,则表示该物系( )A. 容易 B. 困难 C. 完全 D. 不完全)。D. 恒摩尔流假定23. 精馏塔的操作线是直线,其原因是(A. 理论板假定 B. 理想物系 C. 塔顶泡点回流24. 分离某两元混合物,进料量为10kmol/h,组成xF为0.6,若要求馏出液组成不小于 0

7、.9 ,则最大的馏出液量为()。A.6.67kmol/h B.6kmol/h C.9kmol/h D.不能确定25. 精馏塔中由塔顶往下的第 n-1 、n、n+1 层理论板,其气相组成关系为()A. yn1 ynyn 1B.yn1 ynyn1 C.yn1ynyn 1D. 不确定26. 在原料量和组成相同的条件下, 用简单蒸馏所得气相组成为 xD1 ,用平衡蒸馏得气相组成为 xD2 ,若两种蒸馏方法所得气相量相同,则()A. xD1>xD2 B.xD1=xD2C.xD1 <xD2D. 不能确定27. 在精馏塔的图解计算中 , 若进料热状况变化 , 将使()。A.平衡线发生变化B.操作

8、线与q线变化C. 平衡线和 q 线变化D.平衡线和操作线变化28. 操作中的精馏塔 , 若选用的回流比小于最小回流比 , 则().A.不能操作B.Xd、Xw均增加C.Xd、Xw均不变D.Xd减小、Xw增加29. 操作中的精馏塔,若保持F、Xf、Xd、Xw、V不变,减小Xf ,则()A.D增大、R减小 B.D减小、不变 C.D 减小、R增大 D.D不变、R增大30. 用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成。当进料组成为时,相应回流比为;进料组成为时,相应回流比为,若,进料热状况不变,则()。A.R1<R2 B. R 1=R2.C. R 1>R2 D. 无法判断31. 用精馏塔完成分离

9、任务所需的理论板数为 8(包括再沸器) ,若全塔效率为50%,则塔内实际板数为()。A.16层 B.12 层 C.14 层 D.无法确定32. 在常压下苯的沸点为80.1 C,环己烷的沸点为80.73 C,欲使该两组分混合液得到分离,则宜采用()。A. 恒沸精馏 B. 普通精馏 C. 萃取精馏 D. 水蒸气精馏33. 精馏操作中, 若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料, 而其它条件不变,则精馏段操作线斜率 (),提馏段斜率( ),精馏段下降液体量( ),提馏段下降液体量()。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3,则其中气相与液相的

10、摩尔数之比为()。A.1/2B.1/3C.2D.335. 直接水蒸气加热的精馏塔适用与()的情况,直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较,当 x、x、R、q、a、回收率相同时,其所 需理论板数要()A.多 B.少 C. 相等 D.无法判断36. 某精馏塔内,进料热状况参数为1.65,由此可判定物料以()方式进料。(A)饱和蒸汽(B)饱和液体(C)过热蒸汽(D)冷流体37. 两组分的相对挥发度越小,则表示物系分离的越(A.容易 B. 困难 C. 完全D.不完全38. 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.平衡线 B 操作线与q线C.平衡线与操作线 D.平衡线与q线二、填空

11、题1. 某连续精馏塔中,若精馏段操作线的截距为零,则馏出液流量为 2. 当分离要求和回流比一定时, 料的q值最小,此时分离所需的理论塔板数。3. 蒸馏是指的化工单元操作。4. 在精馏塔实验中,当准备工作完成之后,开始操作时的第一项工作应该是5.实现扌精馏操作。的必要条件是和6.恒摩尔 流假设成 立。的主 要条件是7. 某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持x(F),D/F,q, Rx(D)不变,贝U W/F将,x(w)将 提馏段操作线斜率将,理论板数将。8. 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中,当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时,进料状态

12、q值愈大,提馏段的斜率就愈,完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈 ,故5种进料状态种中,进料所需的理论板数最少。9. 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽,但其目的并不相同。前者是,而后者。10. 操作中,若提馏段上升蒸汽量 V增加,而回流量和进料状态(F, xf,q)仍保持不变,则 R,xd,xw,L /V ' _11. 操作时,若F、D、 xF、q,加料板位置、V不变,而使操作的总压力增大,贝U XD,XW12. 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一是,原因之二是。13. 精馏塔设计中,回流比越 需理论板数越少,操作能耗。但随着回流比的逐渐增大,操作费用设备费的

13、总和将呈现 变化过程。14. 恒沸精馏与萃取精馏主要针对的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的o15. 精馏设计中,当进料为气液混合物,且气液摩尔比为 2:3,则进料热状态参数q值等于o16. 填料塔用于精馏过程中,其塔高的计算采用等板高度法,等板高度是指;填料层高度Z=o17. 简 单 蒸 馏 与 精 馏 的 主 要 区 别18. 精馏的原理是19. 精馏过程的恒摩尔流假设是指20. 进料热状况参数的两种定义式为 q=和q=,汽液混合物进料时q值范围o21. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数 同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量 ,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量 所需塔径o22.

14、 精馏设计中,随着回流比的逐渐增大,操作费用 ,总费用呈现变化过程。23. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数 同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量 ,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量 所需塔径o24. 某填料精馏塔的填料层高度为8米,完成分离任务需要16块理论板(包括塔釜),则等板高度(HETP =o25. 总压为1atm,95C温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHgW475mmHg则平衡时苯的汽相组成=苯的液相组成=(均以摩尔分率表示)。苯与甲苯的相对挥发度= o26. 精馏处理的物系是混合物,利用各组分勺不同实现分离。吸收处理的物系是 昆合物,利 用各组分勺不同实现分离。27

15、. 精馏操作的依据是实 现 精 馏 操 作 的 必 要 条 件 是和。28. 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度,液相组成气相组成。29. 用相对挥发度a表达的气液平衡方程可写为 。根据a的大小,可用来, 若a =1 , 贝U表示。30. 在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 ,塔顶温度,塔釜温度,从平衡角度分析对该分离过程。31. 某两组分体系,相对挥发度a =3,在全回流条件下进行精馏操作,对第n、n+1两层理论板(从塔顶往下计),若已知yn =0.4,则yn + i=。全回流操作通常适用于或。32. 精馏和蒸馏的区别在于 ;平衡蒸馏和简 单 蒸 馏 的 主 要 区 别 在 于

16、。33. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 和34. 在总压为101.33kPa,温度为85 C下,苯和甲苯的饱和蒸气压分别为pA 113.6kPa、pB 46kPa,则相对挥发度a =,平衡时液相组成Xa ,气相组成为yA 。35. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y 0.72x 0.275,则该塔的操作回流比为,馏出液组成为。36. 最小回流比的定义是 ,适宜回流比通常取为Rmin。37. 精馏塔进料可能有种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2: 3时,则进料热状况q值为。38. 在某精馏塔中,分离物系相对挥发度为 2.5的两组分溶液,操作回流比为 3,若测得第2、3层塔

17、板(从塔顶往下计)的液相组成为 X2 0.45、X3 0.4,流出液组 成xd为0.96 (以上均为摩尔分率),则第3层塔板的气相莫弗里效率为 EMV3 =。39. 在精馏塔设计这,若保持F、xF、q、D不变,若增加回流比R ,则Xd, Xw, L/V。40. 在精馏塔设计中,若F、Xf、Xd、Xw及R 一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论板数 Nt。精馏段上升蒸气量V、下降液体< ?量L; 提馏段上升蒸气量 V ,下降液体量 I。41. 操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V,提馏段液气比L/V ,Xd,Xw。42. 操作中的精馏塔保持F、xF

18、、q、V不变,若釜液量W增加,则Xd,Xw, L/V。43. 在连续精馏塔中,若Xf、xd、R、q、D/F相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,则所需理论板数 Nt,Xw。44. 恒 沸 精 流 与 萃 取 精 馏 的 共 同 点 是。两者的主要区别是和。二、计算题1. 某二元混合液含易挥发组分 0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离后塔顶产品 浓度为0.96,塔底产品浓度为0.025 (以上均为易挥发组分的摩尔分率),设满足恒 摩尔流假设,试计算:塔顶产品的采出率D/F为多少?( 4分);(2)如果回流比R 为2,请分别求出精馏段、提馏段操作方程。2. 用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液

19、,原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔之比为2:3。原料液流量为60kmol/h,料液中含苯50%,所得残液含苯 5%,馏出液中含苯98% (以上组成均为摩尔百分率),苯对甲苯的平均挥发度为2.5, 试求:馏出液和残液量?R= 2Rmin时的操作回流比?该操作条件下,精馏段和提馏段操作线方程式?3. 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h,进料组成为xf=0.5,塔顶组成为xd=0.98 (均为摩尔分数);进料为泡点进料;塔顶采用全凝器, 泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.8倍;气液平衡方程为:y=0.6x+0.43,气相默弗里效率Emv=0.5。若要求轻组分

20、收率为 98%,试计算:1.塔釜馏出液组成;2.精 馏段操作线方程;3.经过第一块实际板气相浓度的变化。4. 用一连续精馏塔分离由组分 A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为0.40, 馏出液中含A为0.95 (以上均为摩擦分率),已知进料热状况 q为0.6,最小回流比 为1.50,试求相对挥发度a值?5. 用一提馏塔分离某水溶液(双组分体系,水为重组分),原料液量为100kmol/h ,泡点进料,进料组成为 40,塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流, 其组成为 70 (以上组成均为轻组分的摩尔分率) 。轻组分回收率为 98,直接用水蒸汽加热。假 设塔内为恒摩尔溢流和汽化,操作条件下两组分的

21、平均相对挥发度为4.5,每层塔板用气相表示的单板效率为 70,求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。6. 用一连续精馏塔在常压下分离苯甲苯液体混和物。在全浓度范围内,体系 的平均相对挥发度为2.5。泡点进料,进料量为100kmol/h。进料中苯含量为0.4(摩 尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为 0.9,苯的回收率为 95以上。塔顶采用全凝 器,泡点回流,回流比取为最小回流比的 1.5倍,塔釜采用间接蒸汽加热。求( 1) 塔底产品浓度;(2)精馏段操作线方程和提馏段操作线方程; ( 3)从塔顶开始数起, 离开第二块板的液相组成(小数点后取三位数) 。7. 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸

22、馏,原料组成X(苯)=0.7,要求得到组成为 0.8 的塔顶产品(以上均为摩尔分率) ,现用以下三种方法操作:连续平衡蒸馏、 简单蒸馏(微分蒸馏)、连续蒸馏。在三种情况下,塔顶用一分凝器,其中 50%的蒸 汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h,问塔顶、塔釜产量各为多少?汽化量为多少?已知a =2.46。8. 在常压连续精馏塔中,分离苯一甲苯混合液。原料液流量为 1000kmol/h,组 成为含苯 0.4(摩尔分率,下同)泡点进料。馏出液组成为 0.9,釜液组成为 0.00667, 操作回流比为最小回流比的 1.5 倍,操作条件下平均相对挥发度为

23、 2.5,试求:(1) 提馏段操作方程 (2)离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成 y29. 在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5(摩尔分率,下同)饱和气体进料。馏出液组成为 0.9,釜液组成为 0.05,操作回流比为最小回流 比的 2.0倍,操作条件下平均相对挥发度为 3.0,试求:(1)提馏段操作线方程 (2) 离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成y2 .10. 在常压连续精馏塔中,分离两份理想溶液。原料液组成为0.5(摩尔分率,下同),饱和蒸汽进料,馏出液组成为 0.9,釜液组成为 0.05。操作回流比为最小回流 比的 2 倍。操作条件下平均相对挥发度为

24、 3.0,试求:(1)提馏段操作线方程 (2) 离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成y2。11. 试计算压力为101.33KPa,温度为时84E,苯-甲苯物系平衡时,苯与甲苯在液相和气相中的组成。 (xA 0.818yA 0.92)12. 苯-甲苯混合液初始组成为0.4 (摩尔分率,下同),在常压下加热到指定温 度,测得平衡的液相组成x为0.257、汽相组成y为0.456,试求该条件下的液化率。 (q=0.281)13. 某两组分混合气体,其组成y 0.6 (摩尔分率),通过部分冷凝将蒸汽量中的2-流量冷凝为饱和液体,试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为y 0.46x 0.5493(x

25、 0.5085; y 0.783 )14. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为75kmol/h,泡点进料。精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别为y 0.723X 0.263和y 1.25x 0.018试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。(V V142.3kmol/h)15. 在常压连续精馏塔中,分离含甲醇为 0.4 (摩尔分率)的甲醇-水混合液。试 求进料温度40C为时得q值。已知进料泡点温度为753C。操作条件下甲醇的汽化 潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/(kg. C);水的汽化潜热为2320KJ/kg,比热为4.19KJ/(kg.C)。16. 将含易挥发组分为24%

26、的原料加入一连续精馏塔中,要求馏出液组成为95%, 釜液组成为3% (均为易挥发组分的摩尔分率)。已知进入冷凝器中蒸汽量为 850kmol/h,塔顶回流液量为670kmol/h,试求塔顶、塔釜产品量及回流比。(D=180kmol/h ;W=608.6kmol/h ;R=3.72)17. 用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯混合液,塔顶为全凝器,塔釜用间接蒸 汽加热,平均相对挥发度为2.47,进料为150kmol/h、组成为0.4 (摩尔分率)的饱 和蒸汽,回流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,塔釜采出液中甲苯的回收率 为0.95,求:(1)塔顶馏出液及塔釜采出液的组成;(2)精馏段及提馏段

27、操作线 方程;(3)回流比与最小回流比的比值。(0.928、0.021;精馏线y=0.8x+0.1856、 提馏线 y=1.534x-0.0112; R/Rmin=1.4)18. 在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中,每小时向塔釜加入苯一甲苯混合液100kmol,含苯量为50% (摩尔,下同),泡点进料,要求塔顶馏出液中含苯量为 80%,塔顶采用全凝器,回流液为饱和液体,回流比为3,相对挥发度为2.5,求每小时获得的塔顶馏出液量D ,塔釜排出液量W及浓度xw。 ( D=17.0kmol/h, W=83.0kmol/h, xw=0.4385)19. 用精馏分离某水溶液,水为难挥发组分,进料F=1k

28、mol/s, xF=0.2(摩尔分率,下同),以饱和液体状态加入塔中部, 塔顶馏出量 D=0.3kmol/s, xD=0.6, R=1.2Rmin, 系统a=3,塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求:(1)蒸汽通入量;(2 )提馏段操作线( V=0.57kmol/s; y= 2.23x-0.0351)20. 在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。原料液流量为 1000kg/h, 组成为 0.3(二硫化碳的质量分率,下同)。若要求釜液组成不大于 0.05,馏出液中 二硫化碳回收率为 88%。试求馏出液流量和组成。( 3.58kmol/h; 0.97)21. 在常压连续精馏塔中,分离两组分理想

29、溶液。原料液组成为 0.5(摩尔分率, 下同),饱和蒸汽进料。馏出液组成为 0.9,釜液组成为 0.05。操作回流比为最小回 流比的 2倍。操作条件下平均相对挥发度为 3。试求: (1)提馏段操作线方程; (2) 离开第 2 层理论板(从塔顶往下计)的气相 y2 ( y 1.385x 0.0193 ;0.786)22. 在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。已知原料液组成为 0.6(摩尔分 率,下同),泡点进料,馏出液组成为 0.95,釜液组成为 0.04,回流比为 2,物系的 平均相对挥发度为 3.5。塔顶为全凝器。试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。( 2块 )23. 在连续精馏塔中分

30、离两组分理想溶液。已知原料液组成为 0.35(摩尔分率, 下同)馏出液组成为 0.9,回流比为最小回流比的 1.2倍,物系的平均相对挥发度为 2.0,试求以下两种进料状况下的操作回流比( 1)饱和液体进料;( 2)饱和蒸汽进 料。 (2.7; 4.79)24. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。 物系的平均相对挥发度为 3.0。塔顶采 用全凝器。 实验测得塔顶第一层塔板的单板效率 Eml 为 0.6,且已知精馏段操作线方 程为y=0.833x+0.15,试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成 y? (0.825)25. 在连续精馏塔中分离苯甲苯混合液。 原料液组成为 0.4(摩尔分率, 下同),

31、馏出液组成为 0.95。气-液混合进料,其中气相占 1/3(摩尔数比),回流比为最小 回流比的 2 倍,物系的平均相对挥发度为 2.5,塔顶采用全凝器,试求从塔顶往下数 第二层理论板的上升蒸汽组成 y2 (0.899)26. 实验测得常压精馏塔在部分回流下,精馏段某相邻两板的上升气相组成分别为 yn 0.885, y n 1 0.842 。已知物系平均相对挥发度为 5,回流比为 3.5,馏出液组成为 0.95(摩尔分率),试求以气相组成表示的第 n 层板的单板效率 Emv。 ( 0.5 )27. 在一常压连续精馏塔中分离由 A 、B 组成的混合液。已知原料液组成为 0.3,要求塔顶产品组成为

32、0.9,釜液组成为 0.5(均为 A 组分的摩尔分率),操作回流比为 2.5,试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。(1)q=2;( 2)泡点进料;( 3)气液混合进料,汽化率为 1/2。28. 在一常压连续 精馏塔中,精馏段操作线方 程式和 q 线 方程式 如下 : y 0.75x 0.2075 y 0.5x 1.5xF 试求:( 1)回流比;( 2)馏出液组成; ( 3) q 值 (R=3 ; xD 0.83 ; q=1/3)29. 在一常压连续精馏塔中,分离苯甲苯混合液。塔顶为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热,泡点进料。物系的相对挥发度 a 2.47。试计算:(1)全回流时,Xd 0

33、.95, 第一块塔板上的气相单板效率Emv 0.7时,求第二块塔板上升蒸汽组成;(2)进料 量为180kmol/h,原料组成为0.4时,要求塔顶苯的回收率为 0.96,塔釜甲苯的回收 率为0.93时,求xd和Xw ; (3)若R 1.4Rmin,求 R; (4 )写出精馏段操作线方程 式。 (0.916 ;0.9 ,0.028;1.7 ; yn 10.638Xn 0.326 )30. 常压连续精馏塔中,分离某双组分理想溶液,原料液在泡点下进料,进料量为 150Kmol/h ,组成为 0.4(摩尔分率,下同 ),馏出液组成为 0.9,釜残液组成为 0.1,操作回流比为 3.5,全塔平均相对挥发度

34、为 2,塔顶采用全凝器,塔底采用间接蒸汽加热,求: 1.塔顶、塔底产品流量, Kmol/h; 2.回流比为最小回流比的倍数; 3.精馏 段上升蒸汽量和提馏段下降液体量, Kmol/h ; 4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。31. 将 180 kmol/h 含苯 0.4 (摩尔分率,下同 )的苯甲苯溶液,在连续精馏塔中进行分离,要求塔顶馏出液中含苯 0.95,釜残液中含苯不高于 0.01,进料为饱和液体,回流比R=2,求塔顶、 塔底两产品流量及精馏段、提馏段操作线方程式。32. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为 2.3 的苯甲苯混合液,进料量 100kmol/h ,且 为饱和液体进料,其中

35、含苯 0.4 (摩尔分率,下同) 。塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯 0.95 ,塔底釜残液中含苯 0.04 ,回流比取最小回流比的 1.4 倍。计算( 1 )塔顶和塔底产品的流量。 (2)推导精馏段、提馏段操作方程式。33. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为 2.3 的苯甲苯混合液,进料量 200kmol/h ,且 为饱和液体进料,其中含苯 0.4 (摩尔分率,下同) 。塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯 0.95 ,塔底釜残液中含苯 0.05 ,回流比取最小回流比的 1.5 倍。计算( 1)塔顶和塔底产品的流量。 (2

36、)实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流 量、塔顶苯的回收率。34. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为 2.3 的苯甲苯混合液,进料量 200kmol/h ,且 为饱和液体进料,其中含苯 0.4 (摩尔分率,下同) 。塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜蒸汽间 接加热。要求 塔顶馏出液中含苯 0.95 ,塔底釜残液中含苯 0.05 ,回流比取最小回流比的 1.5 倍。计算( 1)塔顶和塔底产品的流量。 (2)实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。连续、常压精馏塔中分离某混合液,要求塔顶产品组成为 0.94,塔底产品为0.04 (摩尔分率),已知此塔进料q线方程为y=

37、6x-1.5,采用回流比为最小回流比的1.2倍,混合液在本题条件下的相对挥发度为2,求:1、精馏段操作线方程;2、若塔底产品量 W=150kmol/h,求进料量F和 塔顶产品量D; 3、提馏段操作线方程。在一连续、常压精馏塔中分离某液态二组元混合液,其中含易挥发组分 0.4 (摩尔分率,下同),混合液流量为1000 kmol/h,塔顶采用全凝器,要求塔顶馏出液含易挥发组分0.9,易挥发组分的回收率为90%泡点进料,回流比取最小回流比的1.5倍,已知相对挥发度a为2.5。试求: 塔顶馏出液流量 D; 塔釜残液流量 W,组成Xw ;回流比R及最小回流比Rmin; 写出提馏段操作线方程。苯和甲苯的混

38、合物,其中含苯0.4 (摩尔分率,下同),流量为1000 kmol/h,在一连续、常压精馏塔中进行分离。 塔顶采用全凝器,要求塔顶馏出液含苯 0.9,苯的回收率为90%泡点进料, 泡点回流,回流比取最小回流比的1.5倍,已知相对挥发度a为2.5;求:1、塔顶馏出液流量 D;2、塔釜残液流量 W ;3 、塔顶第二块理论板上升的蒸汽量V及组成y2 ; 4、塔釜上一块理论板下降的液体量 L'及组成Xm;。在一常压连续精馏塔中分离某二元混合液,其中含易挥发组分0.4 (摩尔分率,下同),汽液混合物进料,流量为100 kmol/h,进料中蒸汽的摩尔流率占总进料量的1/3。塔顶采用全凝器,要求塔顶

39、易挥发组分的回收率为90%,回流比取最小回流比的1.5倍,塔底残液中轻组分组成为0.064。已知相对挥发度a为2.5,提馏段内上升蒸汽的空塔气速为2 m/s,蒸汽的平均分子量为79.1,平均密度1.01kg/m3。试求:1.塔顶馏出液中轻组分的流量? 2.从塔顶向下第2块理论板上升的气相组成? 3.提馏段操作线方程? 4.提馏段塔径?常压连续精馏塔中,分离某双组分理想溶液,原料液在泡点下进料,进料量为150Kmol/h,组成为0.4 (摩尔分率、下同),馏出液组成为0.9,釜残液组成为 0.1,操作回流比为3.5,全塔平 均相对挥发度为 2,塔顶采用全凝器,塔顶采用间接蒸汽加热,求:1)塔顶、

40、塔底产品流量,Kmol/h ; 2)回流比为最小回流比的倍数;3)精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量,Kmol/h ;4)塔顶第二块理论板上下降的液相组成。在连续精馏塔中,将含苯0.5(摩尔分率)的笨、甲苯混合液进行分离。已知为饱和蒸汽进料,进料量为100kmol/h,要求塔顶、塔底产品各为 50kmol/h,精馏段操作线方程为 y=0.833x+0.15。试求塔顶与塔底产品的组成,以及提馏段操作线方程。(提示:提馏段操作线方程为L ' W 、y rWX 二“)在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为100kmol/h,组成为0.3 (易挥发组分摩尔流率),其精馏段和提馏段操作线

41、方程分别为y 0.714X0.257y 1.686x 0.0343(2)试求:(1)塔顶流出液流量和精馏段下降液体流量( kmol/ h); (2)进料热状况参数 q。在常压连续精馏塔中分离苯 -甲苯混合液,原料液组成为0.4 (苯摩尔分率,下同),馏出液组成为0.97,釜残液组成为0.04,试分别求以下三种进料热状况下的最小回流比和全回流下的最小 理论板数。20C下冷液体;饱和液体;饱和气体。假设操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。原料液的泡点温度为 94C,原料液的平均比热容为1.85kJ(kg. C),原料液的汽化热为 354kJ/kg。在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液,原料液

42、的流量为100,泡点下进料,进料组成为0.4苯摩尔分率,下同)。回流比取为最小回流比的1.2倍。若要求馏出液组成为0.9,苯的回收率为90%,试分别求出泡点下回流时的精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。物系的平均相对挥发度为2.47。用一连续精馏塔分离苯一甲苯的混合液,进料量为100kmol/h,原料液中含苯0.4,塔顶馏出液中含苯0.95,塔底馏出液中含苯 0.1 (以上均为摩尔分率),原料液为汽液混合进料,其中蒸 汽占1/3 (摩尔比)。苯一甲苯的平均相对挥发度为2.5,回流比为最小回流比的2倍,塔顶采用全凝器,塔釜间接蒸汽加热。试求:每小时馏出液及釜残液量;原料液中汽相及液相组成;回流

43、比;每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量;离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成;离开塔釜上一块理论板的液相组成。苯和甲苯的混合物,其中含苯 0.4 (摩尔分率,下同),流量为1000 kmol/h,在一连续精馏 塔中进行分离。塔顶采用全凝器,要求塔顶流出液含苯0.9,苯的回收率为0.9,泡点进料,回流比取最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度a为 2.5。求:塔顶流出液流量 D;塔釜残液流量W精馏段上升的蒸汽量 V及提馏段下降的液体量 L。某分离苯、甲苯的精馏塔进料量为1000kmol/h,浓度为0.5。要求塔顶产品浓度不低于0.9 ,塔釜浓度不大于0.1 (皆为苯的摩尔分率),泡点液相进料,间接

44、蒸汽加热,回流比为2。当满足以上工艺要求时,塔顶、塔底产品量各为多少?塔顶产品量能达到 560kmol/h吗?采出最大极限 值是多少?当塔顶产品量为535kmol/h时,若要满足原来的产品浓度要求,可采取什么措施?做定性分析。分离苯、甲苯的精馏塔有10块塔板,总效率为 0.6,泡点液相进料,进料量为1000kmol/h ,其浓度为0.175,要求塔顶产品浓度为0.85,塔釜浓度为0.1 (皆为苯的摩尔分率)。试求:1、该塔的操作回流比为多少?有几种解法?试对几种解法进行比较。2、用该塔将塔顶产品浓度提高到0.99是否可行?若将塔顶产品浓度提高到0.88 ,可采取何种措施?对其中较好的一种方案进

45、行定性和定量分析。3、当塔顶产品浓度为 0.85时,最小回流比为多少?4、若塔顶冷凝水供应不足,回流比只能是最小回流比的0.9倍,该塔还能操作吗?5、若因回流管道堵塞或回流泵损坏,时回流比为 0,此时塔顶及塔釜的组成和流量分别为多少?(设塔板效率不下降)。用一连续精馏塔分离苯一甲苯的混合液,进料量为100kmol/h,原料液中含苯0.4,塔顶馏出液中含苯0.95,塔底馏出液中含苯 0.1 (以上均为摩尔分率),原料液为汽液混合进料,其中蒸 汽占1/3 (摩尔比)。苯一甲苯的平均相对挥发度为2.5,回流比为最小回流比的2倍,塔顶采用全凝器,塔釜间接蒸汽加热。试求:每小时馏出液及釜残液量;原料液中

46、汽相及液相组成;回流比;每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量;离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成;离开塔釜上一块理论板的液相组成。精馏塔采用全凝器,用以分离苯和甲苯组成的理想溶液,进料状态为汽液共存,两相组成如下:xf=0.5077, yF=0.7201。(1)若塔顶产品组成xd=0.99 ,塔底产品的组成为 xw=0.02,问最小回流比为多少?塔底产 品的纯度如何保证?(2)进料室的压强和温度如何确定。(3)该进料两组份的相对挥发度为多少?(Rmin=1.271,通过选择合适的回流比来保证;=2.49).常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液,已知进料中含苯0.6(摩尔分数),进料状态是汽

47、液各占一半(摩尔数),从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数),已知苯一甲苯系统在常压下的相对挥发度为 2.5。试求:(1) 进料的汽液相组成;(2)最小回流比。(液相 0.49;汽相 0.71; Rmin=1.227)最小回流比与理论板数用一连续精馏塔分离苯一甲苯混合液,原料中含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.97,釜液中含苯0.02(以上均为摩尔分数),R=4。求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。及所需理论板数:(1) 原料液温度为25C;原料为汽液混合物,汽液比为3 : 4。已知苯一甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。(Rmin=1.257, Nt=10,第 5 块

48、加料;Rmin =2.06 , Nt=11,第 6 块加料)物料恒算:1kmol/s的饱和汽态的氨一水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离,进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体,回流量为1.3kmol/s,塔底再沸器产生的汽相量为 0.6kmol/s。若操作范围内氨一水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x,求塔顶、塔底的产品组成。(xd=1.40210-3, Xw=8.26710-4)操作线方程一连续精馏塔分离二元理想混合溶液,已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70,相邻上层塔板的液相组成为0.77,而相邻下层塔板的气相组成为0.

49、78(以上均为轻组分 A的摩尔分数,下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体,其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2/3,试求:(1) 精馏段操作线方程;(2) 提馏段操作线方程。(精馏段 3y=2x+0.95 ;提馏段 3y=4.5x-0.195)综合计算:某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液,已知F=10kmol/s , Xf=0.5, q=0 , xd=0.95,x w=0.1 ,(以上均为摩尔分率),系统的相对挥发度=2,塔顶为全凝器,泡点回流,塔釜间接蒸汽加热,且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。试求:(1) 塔顶易挥发组分的回收率;(2) 塔釜的汽化量;(3) 第二块理论板的

50、液体组成(塔序由顶部算起)。(=89.5%; V'11.07kmol/s; x 2=0.843)热状况参数与能耗某苯与甲苯的混合物流量为100kmol / h,苯的浓度为0.3(摩尔分率,下同),温度为20 C,采用精馏操作对其进行分离,要求塔顶产品浓度为0.9,苯的回收率为90%,精馏塔在常压下操作,相对挥发度为 2.47,试比较当N时,以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量):(1) 20 C 加料;(2) 预热至泡点加料;(3) 预热至饱和蒸汽加料。已知在操作条件下料液的泡点为98C,平均比热容为161.5J/kmol.K,汽化潜热为32600J/mol。(977.

51、1kW; 1110.6kW;l694.7kW)用一连续操作精馏塔在常压分离苯一甲苯混合液,原料含苯0.5 (摩尔分率,下同),塔顶馏处液含苯0.99,塔顶采用全凝器,回流比为最小回流比的1.5倍,原料液于泡点状态进塔,加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为92.3 O,求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯 的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。Logp°=A-B/ (t+C), A=6.91210 , B=1214.645 , C=221.205有苯和甲苯混合液,含苯 0.4,流量 1000kmol/h ,在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出 液中含苯 0.9(以上均为摩尔分率)

52、 ,苯的回收率不低于 90%,泡点进料,取回流比为最小回流比 的 1.5 倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5 。试求:(1 )、塔顶产品流量 D ; (2)、塔底釜残液流量 W与组成;(3)、最小回流比;(4)、精馏段 操作线方程; ( 5) 、提馏段操作线方程( 6)、若改用饱和蒸汽进料,仍用( 4)中所用的回流比, 所需理论板数为多少?某双组分混合液,重组分为水。设计时先按如下流程安排(图中实线),塔釜采用饱和蒸汽直接加热。塔顶全凝器, 泡点回流。 系统符合恒摩尔流假定, 相对挥发度为 2。且知: F=1 00kmol/h , q=0,xF=0.4 (摩尔分率,下同) ,xD=0.95,x

53、w=0.04,S=60kmol/h 。试求: (1)、塔顶轻组分的回 收率;( 2)、若保持 S、 F、 xF、 q、 xD、 xW 不变,设计时在塔上部有侧线抽出(如虚线所示),抽出液量为B, kmol/h,组成x0 =0.6,则该塔的最小回流比为多少?拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为 40%(摩尔百分率, 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 1.5倍,全塔效率为 0.7,料液的相对挥发度为 3。试求: ( 1)、完成分离任务所需的实际塔板数及实 际加料板位置;(2)、若F、xf、Np不变,欲提

54、高此物系易挥发组分的回收率,试定性说明可采 用的措施有那些?22、用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液,原料液中含苯 0.40,塔顶馏出液中含苯 0.95(以 上均为摩尔分率) ,原料液为汽液混合进料,其中蒸汽占 1/3(摩尔分率) ,苯甲苯的平均相对 挥发度为 2.5,回流比为最小回流比的 2倍,试求:(1)、原料液中汽相与液相的组成;(2)、最小回流比; (3)、若塔顶采用全凝器,求从塔顶往下数第二块理论板下降的液相组成。某一正在操作的连续精馏塔,有塔板 15 块,塔顶为全凝器,用于分离苯 -甲苯混合液,料忒中 含苯 35%,泡点进料,馏出液含苯 97%,残液含苯 5%(以上皆为摩尔百分率)试

55、求:(1)、最小回流比;(2)、如采用回流比 R=4.3,求理论板数及全塔效率;(3)、如果单板效率等于全塔效 率,求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。某精馏塔用于分离苯 -甲苯混合液, 泡点进料, 进料量为 30kmol/h ,进料中苯的摩尔分率为 0.5, 塔顶、 塔低产品中苯的摩尔分率分别为0.95和 0.10,采用回流比为最小回流比的 1.5 倍,操作条件下可取平均相对挥发度为2.4。(1)、塔顶、塔底的产品量;(2)、若塔顶设全凝器,各塔板可视为理论板,求离开第二板的蒸汽和液体组成。有一二元理想溶液,在连续精馏塔中精馏。原料掖组成为 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)蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量;( 4)若全塔平均相对挥发度为3.0,塔顶第一块板的液相莫弗里效率为0.6,求离开塔顶第二块板的汽相组成。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,饱和蒸汽进料,塔顶

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