第三章精馏作业及复习思考题214

作业（计算题）1、用常规精馏分离下列烃类混合物：组分甲烷乙烯乙烷丙烯丙烷丁烷∑摩尔分数/%0.5224.98.838.73.0554.0100.0工艺规定塔顶馏出液中丁烷浓度不大于0.002，塔釜残液中丙烷浓度不大于0.0015，试应用清晰分割法估算塔顶塔釜产品的量和组成。2、脱丁烷塔分离下列混合液：组分丙烷异丁烷丁烷异戊烷0.11350.01041.000戊烷己烷xiF（摩尔分数）0.01100.16900.26982.0840.44600.69951.7350.12050.00270.8640.1400X0.34105iD（摩尔分数）0.0176ai4平均值3.6150.435工艺规定丁烷为轻关键组分，异丁烷为重关键组分。分离所得的塔顶产物组成已列于上表，各组分相对于重关键的相对挥发度也列于表中。料液为饱和液体。试求最小回流比Rm。并应用清晰分割法进行塔顶和塔釜产品的量和组成的估算。已知轻关键组分丁烷在塔顶产品中的回收率98.1%，重关键组分异戊烷在塔釜产品中的收率为94.2%。进料量F=983kmol/h。3、进料中含正辛烷(1)0.34,正庚烷（2）0.33，正己烷（3）0.33（摩尔分数）。今要馏出液中正庚烷浓度x0.01，釜液中正己烷x0.01，试求所需最少理论2,D3,W级数及在全回流条件下馏出液和釜液之组成。已知各组分之相对挥发度为a1.00，a2.27，a5.25。1,12,13,14、某分离乙烷和丙烯连续精馏，其进料组成（摩尔分率）如下：组分甲烷0.0510.95乙烷0.352.59丙烯0.151.000丙烷0.200.884异丁烷正丁烷组成0.100.151.00a0.4220.296平均要求馏出液丙烯浓度2.5%，釜液中乙烯浓度5%，并假定釜液中不出现甲烷，在馏出液中不出现丙烷及其更重的组分。试求：（1）进料量为100kmol/h，馏出液，馏出液和釜液的组成级流量；（2）若按饱和液体进料，进料温度为26℃，平均操作压力为2.776MPa，试用简捷法计算理论级数（塔顶采用全凝器）；(3)确定进料位置。5、拟以水为溶剂对醋酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液进行萃取精馏分离，已知料液的x1F=0.65，此三元系中各组分的端值常数为：A12=1.0293;A21=0.9464;A2S=0.8289AS2=0.5066;A1S=2.9934;AS1=1.8881试问当全塔萃取剂浓度为水能作为该体系的萃取剂吗？若当全塔萃x=0.6时，Sx=0.8时，取剂浓度为其萃取效果可提高多少？S6、以水为F=0.649（摩尔分数），D=0.95，其回收率为98%，要求塔级上的浓度xS=0.8，操作的1.5倍。试计算（设已查得：A12=0.447；A21=0.411；A2S=0.36；AS2=0.22；A1S=0.130；AS1=0.82）溶剂对乙酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液进行萃取精馏分离，料液的x1，呈露点状态进塔。要求塔顶流出液中乙酸甲酯的浓度x1，回流比为最小回流比溶液与料液之比和所需的理论级数。

复习思考题（一）填空题1、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（）型计算和（）型计算。2、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。3、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（）时分布一致。4、精馏塔计算中每个级由于（）5、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。改变而引起的温度变化，可用（）确定。6、采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在（）。7、当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂主要起（）作用。8、要提高萃取剂的选择性，可（）萃取剂的浓度。9、最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（）10、在一定温度和组成下，A、B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为（）。11、不加恒沸剂可完成恒沸物分离的方法有（）和（）两。种12、分布组分是指在馏出液和釜液（）；非分配组分是指仅在（）出现的组分增加。的组分。13、多组分精馏中，关键组分是指（）的组分。14、回收率φHK,W釜液W中（）与进料中HK的流率之比，回收率φLK,D是馏出液D中（）与进料中LK的流率之比。15、清晰分割是指馏出液中除了（）外，没有其他重组分，釜液中除了（）外，没有其他轻组分。16、若加入的新组分和被分离系统的一蒸出。这种特殊精馏叫恒沸精馏。加入的新组分叫（个或几个组分形成最低恒沸物从（））。17、若加入的新组分不与原系统中任一组分形成恒沸物，而其沸点又较原系统任一组分高，从釜液离开精馏塔。这类特殊精馏叫（），所加入的新组分叫作（）。18、在萃取精馏中所选的萃取剂使A1S值越大，溶剂的选择性（）。19、萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（）出来。20、恒沸剂与组分形成最高沸点的恒沸物时，恒沸剂从塔（）出来。21、均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于（）与（）之比。

22、特殊精馏是既加入（），又加入（）的精馏过程。（二）、选择题1、A（轻组分）、B两组分的相对挥发度αAB越小，则（）。a.A、B两组分越容易分离；c.A、B两组分越难分离；b.原料中含轻组分越多，所需的理论级数越少；d.与A、B两组分的分离难易程度无关。2、当普通精馏塔的产品不合格时，可以考虑（）。a.提高进料量；b.降低回流比；c.提高塔压；d.提高回流比。3、多组分精馏过程，当进料中的非分配组分只有重组分而无轻组分时，恒浓区出现于（）。a.上恒浓区出现于精馏段中部，下恒浓区出现于进料级下；b.恒浓区出现于进料级上下；c.上恒浓区在进料级上，下恒浓区出现于提馏段中部；d.上、下恒浓区分别出现于精馏段和提馏段的中部。4、吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一（a.最小理论级数；b.最小回流比；c.压力；d.理论级数。）。5.下列关系简捷法的描述哪一个不正确（a.计算简便；b.可为精确计算提供初值；c.所需物数性据少；d.计算结果准确。6、下列说法正确的是（）。）。a.多组分精馏中，回流比小于最小回流比时满足分离要求将需要无穷多的理论级b.多组分精馏中，回流比小于最小回流比时无论多少理论级都不能满足分离要求c.回流比R的值趋于零时的回流比叫最小回流比；d.多组分精馏中，回流比小于最小回流比时整个精馏塔将无分离作用。7、全回流操作不能用于（）。a.正常生产稳定过程；b.开车时；c.当产品不合格时进行调节；d.实验室研究传质过程。8、用芬斯克公式求全塔理论级数时，式中相对挥发度应为（a.塔顶处的相对挥发度；b.进料处的相对挥发度；c.塔釜处的相对挥发度；d.全塔相对挥发度的平均值。）。9、全回流操作时，精馏塔进料F、馏出液D和釜液W的流率应为（a.W=0，D=0，F=0；bW=0，D=0，F≠0；c.W≠0，D≠0，F≠0；d.W=0，D≠0，F≠0。）

10、如果二元物系，γ=1,γ=1，则此二元物系所形成的溶液一定是（）。12a.正偏差溶液；11、关于萃取精馏塔的下列描述中，哪一个不正确（）。a.汽液负荷不均，液相负荷大；b.回流比提高，产品纯度提高；c.恒摩尔流不太合适；d.是蒸馏过程。b.理论溶液；c.负偏差溶液；d.不确定。12、如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（）。a.正偏差溶液；13、萃取精馏过程选择的萃取剂最好应与沸点低的组分形成（）。a.正偏差溶液；b.理论溶液；c.负偏差溶液；d.不确定。14、萃取精馏时若饱和液体进料，萃取剂应该从（）进料。a.精馏段上部；b.进料级c.精馏段上部和进料级；d.精馏段下部。15.“A1S’-A2S’-∣A12’∣>0”是加入溶剂在x’为任何值）时均b.理论溶液；c.负偏差溶液；d.不确定。任何脱溶剂浓度（能1增加原溶液的相对挥发度（提高选择性）的（）。a.充分16、在萃取塔塔a.加大回流比；b.加大萃取剂17、对于最高沸点恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分（）。a.增加；b.不变；c.减少。18、最有共沸物的a.物系中可两两形成b.物系中条件；b.必要条件c.充要条件；可采用（）方法来调节。用量；c.增加进料量；d.减少进料量。d.以上三项都不是。顶产品不合格时，可能形成三元最低三元物系是（）。三个组分三个二元最低共沸物；可两两形成三个二元最高共沸物；可两两形成三个组分c.物系中三个组分两个二元最低共沸物，一个最高共沸物；d.物系中三个组分可两两形成以个二元最低共沸物，两个最高共沸物；19、在下列a.吸收过程；b.蒸出过程；20、关于恒沸精馏塔的下列描述中，不正确的是（）。a.恒沸剂用量不能随意调整；b.恒沸剂c.恒沸剂也可能是塔釜产品；21、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物，则有单元操作中属于双向传质过程的是（）。c.精馏过程；d.以上三种操作过程。为塔顶产品；可能是塔顶产品，d.恒沸精馏可用于间歇操作过程。较纯组分的产品应从（）。

a.塔釜得到；c.可能是塔顶得到，也可能是塔釜得到；22、对形成恒沸物的体a.在恒沸点其气相组成必等于液相组成；c.在恒沸点，d.其恒沸组成将随着汽化率的大小而变23.容易形成恒沸物的为（）。a.各组份的化学结构相似，b.各组份的化学结构相似，c.各组份的化学结构不相似，d.各组份的化学结构不相似，24.在下列单元操作中，a.吸收过程；b.蒸出过程；c.精馏过程；25.分离同一混合物采用萃取精馏与采用普通精馏相比（）。a.汽夜比更大些；b.级效率更低些；c.级效率更高些；d.精馏温度更低些。b.塔顶得到；d视具体情况而变。系，下列说法不正确的是（）。b.经过恒沸点轻重组分互换；其露点温度和泡点温度相等；化。其沸点差较大；其沸点差较小；其沸点差较大；其沸点差较小。汽夜两相近似看成恒摩尔流而误差较小的是（）。d.以上三种操作过程。（三）简答题1、叙述用简捷法求普通精馏过程理论级数的步骤。2、什么是恒沸精馏？如何用三角相图求解恒沸剂用量。3、叙述恒沸剂选择的原则。4、说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。5、画出一个二元非均相恒沸精馏流程。6、叙述用简捷法作萃