化工原理期末.(下)

可编辑版/判断题精馏进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。〔×回流液的作用,是使蒸汽部分冷凝的冷却剂,并使精馏稳定进行。〔×通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。〔√精馏塔釜的作用,是向最下面一块塔板供应蒸汽。〔×精馏〔或蒸馏的基本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。〔√普通精馏操作可分离所有的液体混合物。〔×全回流时,精馏所用理论板层数最多。〔×精馏是一种既符合传质规律,又符合传热规律的单元操作。〔√蒸馏是分离均相液的一种单元操作。〔√精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。〔√简单蒸馏属于间歇性操作。<√>精馏塔的进料板属于精馏段。<×>饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。<√>浮阀塔板的特点是造价较高,操作弹性小,传质性差。〔×液泛不能通过压强降来判断。〔×筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。〔×精馏过程中,平衡线随回流比的改变而改变。〔×蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。〔×精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大,也可能是液相速度过大。〔√蒸馏塔总是塔顶作为产品,塔底作为残液排放。〔×浮阀塔板结构简单,造价也不高,操作弹性大,是一种优良的塔板。〔√精馏操作的回流比减小至最小回流时,所需理论板数为最小。〔×精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。〔√正常操作的精馏塔从上到下,液体中轻相组分的浓度逐渐增大。〔×精馏操作中,回流比越大越好。〔×灵敏板温度上升,塔顶产品浓度将提高。〔×筛板塔板结构简单,造价低,但分离效率较泡罩低,因此已逐步淘汰。〔×精馏塔板的作用主要是为了支承液体。〔×连续精馏停车时,先停再沸器,后停进料。〔×回流是精馏稳定连续进行的必要条件。〔√二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起操作线与q线的变化。〔√精馏过程塔顶产品流量总是小于塔釜产品流量。〔×精馏塔的总板效率就是各单板效率的平均值。〔×精馏塔中温度最高处在塔顶。〔×评价塔板结构时,塔板效率越高,塔板压降越低,则该种结构越好。〔√通过简单蒸馏可以得到接近纯部分。〔×精馏操作的回流比减小至最小回流时,所需理论板数为最小。〔×理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。〔√精馏塔的操作弹性越大,说明保证该塔正常操作的范围越大,操作越稳定。〔√连续精馏预进料时,先打开放空阀,充氮置换系统中的空气,以防在进料时出现事故。〔√各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。√简单蒸馏过程中,釜液组成不断下降,馏出液组成不断上升。×当减小空塔气速和增大塔板间距,可使雾沫夹带量减小。√板式塔上升气体流速较小,气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时,便会出现漏液现象。√连续精馏过程中,提馏段操作线方程,是表示提馏段内任一块理论塔板上的上升蒸汽组成与该板液相组成之间的关系。×各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。√传质单元高度即相当于板间距,传质单元数即相当于理论板层数。×回流比愈小,达到一定分离要求所需要的理论塔板数愈小。×当减小空塔气速和增大塔板间距,可使雾沫夹带量减小。√当板式塔上升气体流速较小,气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时,便会出现漏液现象。√干燥若相对湿度为零,说明空气中水汽含量为零。〔√干燥过程既是传热过程又是传质过程。〔√若以湿空气作为干燥介质,由于夏季的气温高,则湿空气用量就少。〔×空气的干球温度和湿球温度相差越大,说明该空气偏移饱和程度就越大。〔√对流干燥中,干燥速率由传质速率和传热速率共同控制。√气体的相对湿度增大,对应物料的平衡含水量也增大。√空气的相对湿度增大,对应物料的平衡含水量也增大。√对流干燥中,干燥速率由传质速率和传热速率共同控制。√选择题精馏当二组分液体混合物的相对挥发度为〔C时,不能用普通精馏方法分离。A.3.0B.2.0C.1.0D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〔B。A.60.5kmol/hB.66.7kmol/hC.90.4kmol/hD.不能确定在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按〔D求出。A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则q线方程一定通过x－y直角坐标上的点〔B。A.<xW,xW>B.<xF,xF>C.<xD,xD>D.<0,xD/<R+1>>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〔B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线精馏操作是用于分离〔B。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—液混合物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〔B。A.容易B.困难C.完全D.不完全设计精馏塔时,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〔B,塔顶冷凝器热负荷〔C,塔釜再沸器热负荷〔A。A.变大B.变小C.不变D.不一定连续精馏塔操作时,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,则L/V<B>,L′/V′<A>,xD<B>,xw<A>。A.变大B.变小C.不变D.不一定精馏塔操作时,若F、xF、q,加料板位置、Ｄ和Ｒ不变,而使操作压力减小,则xD<A>,xw<B>。A.变大B.变小C.不变D.不一定操作中的精馏塔,保持F,xF,q,D不变,若采用的回流比R<Rmin,则xD<B>,xw<A>。A.变大B.变小C.不变D.不一定全回流时的精馏过程操作方程式为〔C。A.yn=xnB.yn-1=xnC.yn+1=xnD.yn+1=xn+1精馏是分离〔B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〔D的差异。A.气体B.液体C.固体D.挥发度E.溶解度F.温度精馏过程中,当进料为饱和液体时,以下关系〔B成立。A.q=0,L=L′B.q=1,V=V′C.q=0,L=VD.q=1,L=L′精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系〔A成立。A.q=0,L=L′B.q=1,V=V′C.q=0,L=VD.q=1,L=L′精馏过程的理论板假设是指〔D。A.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,则〔A。A.B.C.D.不能判断精馏塔的操作线是直线,其原因是〔D。A.理论板假定B.理想物系C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定分离某两元混合物,进料量为10kmol/h,组成xF为0.6,若要求馏出液组成不小于0.9,则最大的馏出液量为〔A。A.6.67kmol/hB.6kmol/hC.9kmol/hD.不能确定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〔B。A.B.C.D.不确定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。A.xD1>xD2B.xD1=xD2C.xD1<xD2D.在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使<B>。A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化C.平衡线和q线变化D.平衡线和操作线变化操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则<D>.A.不能操作B.、均增加C.、均不变D.减小、增加用精馏塔完成分离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〔C。A.16层B.12层C.14层D.无法确定精馏操作中,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〔C,提馏段斜率〔B,精馏段下降液体量〔C,提馏段下降液体量〔A。A.增大B.减小C.不变D.无法判断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摩尔数之比为〔C。A.1/2B.1/3C.2D.3某精馏塔内,进料热状况参数为1.65,由此可判定物料以〔D方式进料。A.饱和蒸汽B.饱和液体C.过热蒸汽D.冷流体当高真空精馏时,选用<D>为宜,因其阻力降最小。A．泡罩塔B．浮阀塔C．筛板塔D．填料塔当物料有结垢现象时,选用<D>最合适。A．填料塔B．浮阀塔C．一般筛板塔D．大孔径筛板塔塔板上布置出口安定区的目的是为了<B>。A．防止雾沫夹带量过高B．防止越堰液体的气泡夹带量过高C．防止漏液量过大D．液体分布不均匀二元精馏计算过程中操作线为直线,主要基于〔C。A.理想物系；B.理论板假定；C.恒摩尔流假定；D.等分子反向扩散。某连续精馏塔,因设备改造,使提馏段理论板数增加,精馏段理论板数不变,且、、q、R、V、等均不变,则此时〔BA.减小,不变；B.减小,增大；C.减小,的变视情况而定；D.减小,减小。精馏塔中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质,使上升的汽相中轻组分浓度提高,最恰当的说法是〔D。A.液相中轻组分进入汽相；B.汽相中重组分进入液相；C.液相中轻组分、重组分同时进入汽相,但其中轻组分较多；D.液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生。全回流时,图上精馏段操作线的位置〔C。

A.在对角线之上B.在对角线与平衡线之间C.与对角线重合D.在对角线之下降液管内液体表观停留时间不得少于3-5秒的限制,是为了<A>。A．气液有足够时间分离B．气液有足够时间传质C．气体流动阻力不过大D．液体流动时间不过大当塔板操作上限是过量雾沫夹带时,提高操作上弹性,可采取<C>措施。A．增大降液管B．增加堰高C．增大板间距D．增长堰长塔板开孔率过大,会引起<B>A．降液管液泛B．漏液严重C．板压降上升D．雾沫夹带过量某精馏塔的理论板数为16块〔不包括塔釜,全塔效率为0.5,则实际塔板数为〔D块〔不包括塔釜。

A.34B. 31 C.30D.32操作中精馏塔,保持F,,q,V＇不变,减少D,则塔顶易挥发组分回收率η变化为〔BA.变大B.变小C.不变D.不确定精馏过程的操作线为直线,主要基于〔A。

A.恒摩尔流假定B.塔顶泡点回流C.理想物系D.理论板假定精馏塔操作线的斜率为R/<R+1>,全回流时,其斜率等于〔B。A.0 B.1 C.-1D.∝干燥空气的湿含量一定,其温度愈高,则它的相对湿度〔B。A.愈高B.愈低C.不变D.不一定在湿空气状态一定条件下,用对流干燥方法干燥湿物料时,湿物料中能被除去的水分为〔D,不能被除去的水分为〔A。

A.平XX分B.结合水分C.非结合水分D.自由水分。影响恒速干燥速率的主要因素是〔C。A．物料性质B.物料的含水量C.空气的状态空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对湿度〔A。

A.愈低B.愈高C.不变将不饱和空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的〔C。A.湿球温度 B.绝热饱和温度C.露点D.干球温度空气的干、湿球温度差越小,表明空气<B>。A.越干燥B.越潮湿C.热焓越高D.热焓越低干燥器出口气体状态的限制条件是：气体在离开设备之前<B>。A.不降至湿球温度B.不降至露点C.不降至绝热饱和温度D.不降至空气的初始温度物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压〔A同温度下纯水的饱和蒸汽压。A小于B等于C大于D不确定三、填空题精馏对于二元理想溶液,若重组分含量〔越少,则泡点温度越低。对于二元理想溶液,x-y图上的平衡曲线离对角线越近,说明该物系〔越难分离。使精馏段和提馏段操作线方程重合的操作条件是〔全回流。用逐板计算法求理论板层数时,当有xn-1>xq且xn<xq,则精馏段理论板层数为〔n-1块。精馏是利用各组分之间的<挥发度>不同而达到分离各组分的。原料相同,若气化率相同,则平衡蒸馏比简单蒸馏的分离效果<好>。理论板是指<离开这种板的气液两相互成平衡,并且这块板上的液相组成均匀>。完成一个精馏操作的两个必要条件是<塔顶液体回流>和塔底上升蒸气。在精馏操作中,由于工艺条件变化,进料状态由气相变为液相,提馏段操作线斜率减小。〔减小,增大,不变,变化不确定实际生产中进行间歇精馏操作,一般将恒定回流比和恒定产品组成两种操作方式结合起来。常压板式塔进行精馏操作,通常塔板上气液两相的接触状态包括鼓泡接触状态、泡沫接触状态和喷射接触状态。平衡蒸馏〔闪蒸的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。〔泡点温度,露点温度,泡点和露点温度之间蒸馏操作的依据是组分间的<挥发度>差异。在馏出率相同条件下,简单蒸馏所得馏出液浓度<高于>平衡蒸馏。〔高于、低于、等于、或高于或低于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<减少>。〔增多、减少、不变、不确定设计某二元理想溶液精馏塔时,如保持不变,则随进料热状况参数的增加,其最小回流比减小_。〔增大、减小、不变、不确定某泡点进料的连续精馏中,,当时,达到此分离要求的最小回流比__________1.523______________。两股不同组成的料液进同一精馏塔分离,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,前者能耗小于后者。〔大于、小于、等于、不确定连续精馏塔操作时,增大塔釜加热蒸汽用量,若回流量和进料的F、、q都不变,则L/V_____减少。<增大、减少、不变、不确定>塔顶和进料操作条件不变,易挥发组分回收率不变,设计精馏塔时,用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比,残液组成____减小______。<增大、减小、不变、不确定>试比较某精馏塔中第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：＿<＿＿,＿<＿＿,＿>＿＿<大于、小于、等于、不确定某二元物系的相对挥发度α＝3,在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作,已知＝0.3,则＝＿0.794＿＿〔由塔顶往下数某连续精馏塔的设计任务为：原料为,要求塔顶为,,塔底为。若选定回流比R加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需的理论板数N_____减小________,提馏段下降液体量L’增加______。<增加、减小、不变>举出四种型式的塔板:_______、______、_______、________。<筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板、多降液管塔板、林德筛板、无溢流塔板等中的四种>；干燥只有当湿物料表面湿分的蒸气压强〔大于湿分在干燥介质中的蒸气压强时,才能发生干燥。湿空气通过间壁式加热器温度升高时,其湿度值〔不变,相对湿度〔减小。气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为<露点>温度。只有当湿物料表面湿分的蒸气压强大于湿分在干燥介质中的蒸气压强时,才能发生干燥。湿空气通过间壁式加热器温度升高时,其湿度值不变,相对湿度减小。将湿度为H1、温度为t1的湿空气,与湿度为H2、温度为t2的湿空气混合,两者中绝干气的质量比为３：１。则混合气体的湿度为〔３Ｈ１+Ｈ２／４。恒定干燥条件下,在恒速干燥阶段,物料表面的温度等于此时空气的湿球温度。某物料进干燥器流量为G1,湿基含水量为W1；出干燥器时湿基含水量为W2。则水分蒸发量为<>,干燥产品流量为<>。硅胶在空气中干燥。如果空气温度降低,硅胶的平XX分含量增大,结合水分含量不变。〔减小,增大,不变,变化不确定一定状态的空气,仅升高空气温度,其湿球温度增大,其露点温度不变。〔增大,降低,不变,不确定恒定干燥条件下,降速干燥阶段物料的表面温度将大于空气的湿球温度。〔大于,小于,等于,不确定已知湿空气总压为101.3kPa,温度为30℃,空气的相对湿度为60%,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25kPa,则空气的湿度为0.016干燥操作中,采用废气循环流程,将使进入干燥器的空气湿度增大。〔增大、减小、不变干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽〔或其它蒸汽压力〔大于干燥介质中水汽〔或其它蒸汽的分压。已知在ｔ＝50℃、P＝101.3kPa时,空气中水蒸汽分压Pw=55.3mmHg,则该空气的湿含量H＝〔0.0488；相对湿度φ＝〔0.598。〔50℃恒速干燥与降速干燥阶段的分界点,称为〔临界点；其对应的物料含水量称为〔临界含水量。气流干燥管中最有效的部分是〔在加料口以上1m左右的部分。干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽〔或其它蒸汽压力大于干燥介质中水汽〔或其它蒸汽的分压_____。某湿物料含水量为0.4,当与一定状态的空气接触时,测出平XX分0.1,则湿物料的自由含水量为____0.3。物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压_____小于________同温度下纯水的饱和蒸汽压。〔小于、等于、大于湿空气通过预热器预热后,其湿度____不变_____________相对湿度_____减小_________热焓___增加_____。<增加、减小、不变>四、计算题1．在连续精馏塔中分离某组成为0.5〔摩尔分率,以下同的两组分理想溶液。泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液,其组成为0.88,全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。若测得塔顶第一块板上的液相组成为0.79。试求：〔1操作回流比和最小回流比〔2若馏出液量为100Kmol/h,则原料液流量为多少？1.解：<1>即∴α=2.5909∴x1=0.79∴R=1.6022=1.0314<2>F=197.9167Kmol/h2．常压下以温度为20℃、湿度为0.01Kg/Kg绝干气的新鲜空气为介质干燥某湿物料。空气在预热器中被加热到90℃后送入干燥器,离开时的温度为45℃、湿度变为0.02Kg/Kg绝干气。每小时有1000Kg、温度为20℃、湿基含水量为3%的湿物料送入干燥器；离开干燥器的温度变为60℃、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为3KJ/<Kg绝干料.℃>。忽略预热器向周围的热损失,干燥器热损失为1.2KW。试求：〔1水分蒸发量W〔2新鲜空气消耗量L0〔3预热器消耗的热量解：<1>x1=w1/<1-w1>=0.0309Kg/Kg绝干料x2=w2/<1-w2>=0.002G=G1<1-w1>=970W=G<x1-x2>=28.033Kg水分/h<2>L=W/<H1-H2>=2803.3Kg绝干气/hL0=L<1+H0>=2831.333新鲜空气/h<3>Qp=L<I1-I0>=L<1.01+1.88H0><t1-t0>=201882.4529KJ/h=56.0785KW<4>Q=1.01L<t2-t0>+W<2492+1.88t2>+GCm<θ2–θ1>+QL=73.2436KWQD=Q-Qp=17.165KW=5\*GB2⑸η＝η＝27.372%3．在连续精馏塔中分离苯-甲苯混和液,进料量为100Kmol/h,组成为0.5〔mol%,下同,相对挥发度α=3,泡点进料。要求釜液中含苯不高于2%,塔顶馏出液中苯的回收率为0.98,回流比为最小回流比的1.5倍。求：〔1塔顶、塔釜量〔2最小回流比〔3精馏段和提馏段上升的蒸气和下降的液体量〔4精馏段和提馏段操作线方程〔5全塔最小理论板层数。1．解：=1\*GB3①D=50Kmol/hW=50Kmol/hXD=0.98=2\*GB3②Rmin==0.92=3\*GB3③V=119L=69V／=119L／=169=4\*GB3④yn+1=0.5798xn+0.4118y/m+1=1.4202x/m–0.0084=5\*GB3⑤Nmin=6.0850块〔不包括再沸器4．温度为26℃、湿度为0.018Kg/Kg绝干气的新鲜空气通过预热器升温到95℃后送至连续逆流干燥器中,离开干燥器时温度变为65℃。每小时有9200Kg、温度为25℃、湿基含水量为1.5%的湿物料送入干燥器；离开干燥器的温度变为34.5℃、湿基含水量为0.2%；湿物料平均比热为1.84KJ/<Kg绝干料3．解：<1>G1<1-w!>=G2<1-w2>G2=9080.1603Kg产品/h〔2G=G1<1-w!>=9062Kg/hI1=<1.01+1.88H1>t1+2490H1X1=0.01523Kg/Kg绝干料X2=0.002Kg/Kg绝干料I1/=<Cs+x1Cw>θ1=47.6KJ/Kg绝干料I2/=<Cs+x2Cw>θ2=63.8KJ/Kg绝干料QD=0QL=580W=69507KJ/hL<I1-I2>=G<I2/-I1/>+QLL<143.985-I2>=216087.6①②I2=<1.01+1.88H2>t2+2490H2=2612.2H2+65.65③由①②③可得：H2=0.02509Kg/Kg⑶=16903Kg绝干气/h新鲜空气L0=L<1+H0>=17207Kg/h5．<20分>实验测得常压精馏塔在部分回流情况下,在精馏段相邻两塔板的上升气相组成为,,已知操作条件下平均相对挥发度,回流比,塔顶产品组成〔以上均为易挥发组分的摩尔分率。求以汽相组成表示的第n板的单板效率。解：精馏段操作线:,6．〔20分某连续精馏塔的操作线方程为：〔精馏段；〔提馏段。若为过冷液体进料,且进料热状况参数为1.2,进料量为。试求：①回流比；②馏出液组成；③釜液的组成；④料液组成；⑤塔顶产品流率。解：①回流比：〔4分②馏出液组成：〔4分③釜液的组成：〔4分④料液组成：联立；解得；⑤塔顶产品流率：〔4分7．<20分>在一常压气流干燥器中干燥某种湿物料,已知数据如下：空气进入预热器的温度为15℃,湿含量为0.0073,空气进干燥器温度为90℃,空气出干燥器温度为50℃。进干燥器物料含水量为0.15；出干燥器物料含水量为0.01；干燥器生产能力为237〔按干燥产品计。若此干燥为等焓过程,湿空气的焓按计算,试求：①水分蒸发量〔；②空气出干燥器的湿含量〔；③绝干空气的消耗量〔；④预热器加入热量〔kw〔预热器热损失可忽略。解：①水分蒸发量；②空气出干燥器的湿含量：③绝干空气的消耗量：④预热器加入热量：8．〔20分连续精馏塔有塔板8层,塔顶采用全凝器,用以分离二元理想混合液,料液含A35%,泡点进料,馏出液含A70％