精馏习题与题解

精播习题与题解一、填空题：.精储塔设备主要有、、、、。***答案***筛板塔泡罩塔浮阀塔填料塔 舌形板板式塔2.在1个大气压.84C时，苯的饱和蒸气压P=113.6(kpa),甲苯的饱和蒸气压p=44.38(kpa),苯--甲苯混合溶液达于平衡时，液相组成x=.气相组成y=.相对挥发a=.***答案*** 0.823 0.923 2.563.在精储操作中，回流比增大，精微段操作线与平衡线之间的距离,需理论板。***答案*** 越远， 越少4.精储的基本原理是而且同时应用,使混合液得到较彻底的分离的过程。***答案***多次 部分冷凝和部分汽化5.精微塔不正常的操作有：。***答案***液泛、严重漏液、严重液沫夹带TOC\o"1-5"\h\z6.试述五种不同进料状态下的q值：(1)冷液进料;( 2)泡点液体进料;( 3)汽液混合物进料; (4)饱和蒸汽进料;( 5)过热蒸汽进料。***答案*** (1)q>1 (2)q=1 (3) 0Vq<1(4)q=0 (5)q<07.已知精储段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比R=,塔顶产品组成x=。***答案*** 3, 0.968.试比较某精微塔中第n,n+ 1层理论板上参数的大小(理论板的序数由塔顶向下数起)，即：yn1 yn ,tntn1,ynxn (>,=,<)***答案*** <, <, >.精储操作的依据是 。实现精微操作的必要条件包括和。***答案*** 混合液中各组分的挥发度差异。 塔顶液相回流 塔底上升气流. 某二元物系的相对挥发度a =3,在具有理论板的精储塔内于全回流条件下作精储塔操作，已知%=0.3,则yn1 =(由塔顶往下数)***答案***yn Xn/(1 ( 1)Xn)=3X0.3/(1+2X0.3)=0.563Xn1=yn=0.563yn1=3X0.563/(1+2X0.563)=0.79411.精微塔塔顶某理论板上汽相露点温度为 td,液相泡点温度为tb。塔底某理论板上汽相露点温度为td,液相泡点温度为tb 。试按温度大小顺序用〉、=、〈符号排列如下：。***答案*** td=tb<td=tb.设计某二元理想溶液精储塔时，如保持 F,Xf,Xd,Xw不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比。***答案*** 下降(减小).在连续精微塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为 Xn1=0.7,Xn=0.5(均为―・. ■ ...*易挥发组份摩尔分率)。已知操作条件下相对挥发度 3,则yn=,Xn=,以液相组成表示的第n板的单板效率 E=。***答案*** 0.7 0.437576.2%.某连续精储塔，已知其精微段操作线方程为y=0.80x+0.172，且塔顶产品量为100kmol/h，则储出液组

成Xd，塔顶上升蒸气量V***答案*** 0.86 500kmol/h.简单蒸储的主要特点是：。***答案*** 间歇操作不稳定，无回流，不能得到较纯的组分16.分离要求一定。 当回流比为一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大， 其温度一,此时，提福段操作线与平衡线之间的距离, 分离所需的总理论板数***答案*** 冷液tFvt泡 最远 最少。.连续精储过程的进料热状态有种。已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比是***答案***.某精微塔的设计任务为：原料为F,xF,要求塔顶为xD,塔底为xW。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数 N,提微段上升蒸汽量V',提微段下降液体量 L'—,精微段上升蒸汽量V,精微段下降液体量L。(增加，不变，减少)***答案*** 减少，增加，增加，不变，不变。、选择题两股不同组成的料液进同一精储塔分离，两股料分别进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者能耗()后者。(A)大于； (B)小于；(C)等于；(D)有时大于有时小于***答***B()。2.塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需理论塔板数()。(A)增多；(B)减少； (C)不变；(D)不确定***答***B3.在储出率相同条件下，简单蒸储所得储出液浓度(A)***答***B3.在储出率相同条件下，简单蒸储所得储出液浓度(A)高于； (B)低于；***答***A4.萃取精微加入萃取剂的目的是(A)减小原组分间的相对挥发度(C)减小原组分间的溶解度差异(C)等于;)o()平衡蒸储。(D)或高于或低于(B)增大原组分间的相对挥发度

(D)增大原组分间的溶解度差异***答*** B5. 连续精储塔操作时，增大塔釜加热蒸汽用量，若回流量和进料的 F、XF、q都不变，则L/V()。(A)增大； (B)减少；***(A)增大； (B)减少；***答***B6. 蒸储操作的依据是组分间的(A)溶解度； (B)沸点；***答***C(C)不变;(D)不确定()差异。(C)挥发度;(D)蒸汽压7。塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精储塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成Xw（）。（A）增大； （B）减少； （C）不变； （D）不确定***答***B吉利兰关联用于捷算法求理论塔板数，这一关联是（）。（A）理论关联； （B）经验关联； （C）数学推导公式； （D）相平衡关联***答***B塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精储塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，提储段液汽比 L'/V'（）。（D）不确定（）改变。（C）平衡线和操作线;（D）平衡线和哪xF越小，最小回流比R（D）不确定（）改变。（C）平衡线和操作线;（D）平衡线和哪xF越小，最小回流比Rmin（）。（D）不确定q值越大，所需理论塔板数（）。（D）不确定进料状态改变，将引起连续精储塔的（A）平衡线； （B）操作线和q线；***答***B11对一定的储出液浓度xD,若进料浓度（A）越大； （B）越小； （C）不变;***答*** D12在相同白^条件R、xD、xF、xW下,（A）越少； （B）越多； （C）不变;***答***三、计算题：1.某连续精储塔的操作线方程为： y=0.723x+0.263 精微段；y=1.25x-0.0188 提福段；若为过冷液体进料，且进料热状况参数为 1.2,进料量为F=75kmol.h1,试求：回流比：储出液、料液、釜液的组成；塔顶产品流率。***答案***TOC\o"1-5"\h\z_R xc① 0.723R2.61;—D-0.263;xD0.95。R1 R1②联立y0.723x0.365;y1.25x0.0188解得x。0.535;yq 0.650qqq xF 八…yq .xq-F-;Xf0.512q1q1Xf XW③xW1.25xW0.0188;xW 0.0752；④D F———W37.45kmol/hXdxW2.苯和甲苯混合液含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为100kmol.h1,于常压下进行连续精储，要求塔顶Xd 0.9,塔底xW 0.0677,原料于泡点下进入， R为1.4Rmin,已知操作条件下相对挥发度” =（1）精微段操作线方程； （2）（1）精微段操作线方程； （2）提储段操作线方程。***答案***

⑴q=1,X⑴q=1,XeXf0.4；yXe

r-(~~1)X0.622,xD yeRmn - 1.25,R=1.4X1.25=1.75,ye XeR1y—x—^xD0.636x0.327R1R1⑵dF8—xw40kmol/h

xdxwV/V(1q)FV(R1)D110kmol/hL/LqFRDF170kmol/h'y±xWWW1.545x0.03636VV3.某二元系统精微塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采用全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成 xD0.9（摩尔分率），二元系统相对挥发度a =3,进料组成为xf0.5（摩尔分率），回流比板的气相组成***答案***y22为多少？（3）R=1时，求：（1）离开第一块板的液相组成X1为多少？（2）进入第一块两操作线交点d的气液组成？VixD0.90y11x1x1 0.75y2xqyqR x1R1xF0.50RxqR11 xdR11 xdR10.8250.705.用连续精储塔分离某二元混合液，原料液流量为 200kmol/h,饱和蒸汽进料，进料浓度为储出液浓度为0.96,釜液浓度为0.1（以上均为易挥发组分的摩尔分率）顶采用全凝器，泡点回流。塔釜间接蒸汽加热，且塔釜汽化量为最小气化量的（1）塔釜的气化量；O操作条件下相对挥发度为1.5倍。试求：0.5,塔顶3,塔（2）离开第二层理论板的液体浓度（由塔顶往下数）解：（1）塔釜的气化量先作全塔物料衡算求出D:FDW,FxFDxD因饱和蒸汽进料，q=0,故WxW D93.0kmol/h,W107kmol/hq0,ye xf0.5,yexexd ye1)xe0.963xe——0.512xexe0.225yexe051.670.50.225精微段最小上升蒸汽量为Vmin (Rmin 1)248.3kmol/h提福段最小上升蒸汽量(即为塔釜最小气化量)为：VmJVmin9什48.3kmol/h塔釜气化量为V'1.5Vmin/1.548.372.4kmol/h(2)离开第二层理论板的液相浓度 x2(R1)DFR1.93V/V(q1)F(R1)DFR1.9