化工原理考试题库

精储题库

一、填空题：

801、精储塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度a,溶液的泡

点,塔顶蒸汽冷凝温度（增大、减小、不变）

答案：增大，减小，减小

802、精微分离某二元组分混合液（尸,工尸应），要求塔顶％。，轻组分回收率〃。设计时，若

加大回流比R,则精储段液气比,提储段液气比,所需理论板数

电,塔顶产品量。,塔釜/,塔顶冷凝量&，塔釜加热

量,若R太大，过程的调节余地将（增大、减小、不变）。

答案：增大，减小，减小，不变，不变，增大，增大，减小

803、精储塔设计时，^F,XF,XD,XW,进料热状态q=0.5时，所需塔板数为试判断

下列参数变化并定性绘出操作线的变化：

（1）保持回流比不变，将进料状态由9=0.5改为9=1,则塔釜加热量,塔顶冷凝

量Qc，所需塔板数N?o

答案：增大，不变，减小

（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由g=0.5改为9=1,则塔顶冷凝量Qc，所需

塔板数N?o答案：减小，增大

（3）保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=0,则塔釜加热量,塔顶冷凝

量Qc，所需塔板数N?。答案：减小，不变，增大

804、某精微塔设计中，若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热，而尸、。、尸、％D、9、尺

不变，则w,/,w,NT（增大、减小、不变）。

答案：增大，减小，不变，增大

805、精镭塔设计时，若塔顶采用全凝器，所需理论板数为,采用分凝器，所需理论板“2,

则NT2（＜,=,＞）****答案****：＞

806、某精储塔的实际回流比小于设计时的最小回流比，其结果如何？。

答案：完不成分离任务

807、一精储塔维持其他条件不变而增大回流比尺，则精储段液气比〃V,提储段

的液气比L'/V',xD,/（变大，变小，不变，不确定）。

答案：变大，变小，变大，变小

808、连续精储操作，原工况为泡点进料，现由于某种原因原料温度降低，使9〉1,进料浓

度打，塔顶采出率。//及进料位置均保持不变。试判断：

（1）塔釜蒸汽量V'保持不变，则塔釜加热量。火,塔顶冷量Qc，

%D，°

答案：不变，变小，变小，变大

（2）保持回流比R不变，则塔釜加热量0R,塔顶冷量Qc，

x'D,（变大，变小，不变，不确定）。

答案：变大，不变，变大，变小

809、某精储塔在给定工况下操作，现维持进料条件（尸、%尸、q）和塔釜加热量不变而将塔

顶采出率口少增大，则塔顶产品组成％。,塔底产品组成（变大，

变小，不变，不确定）。****答案****:变小，变小

810、某精储塔维持其他条件不变，将加料板下移，则精镭段塔板数,塔顶产品组成

XD,塔底产品组成％卬（变大，变小，不变，不确定）。

答案：（1）若原加料板为最佳位置，加料板下移，则精储塔板数变大,塔顶产品组成变小,塔底产品

变大;（2）若原加料板位置偏高，加料板下移，则精储塔板数变大，塔顶产品组成变大，塔底产品变

小；（3）若原加料板位置已偏低，加料板下移，则精镭塔板数变大，塔顶产品组成变小，塔底产品变

大。

811、精储塔操作中，由于某种原因进料浓度/减小，进料量产与热状态4保持不变，塔釜蒸

汽量V'不变，若欲维持塔顶产品％与塔底产品组成/不变，则尺,D,

（增大、减小、不变）。

答案：增大，减小，增大，增大。

812、精镭塔操作中，保持尸、%,小L不变，而增大V',则尺,和,

/,L/V,Z//V',（增大、减小、不变）。

答案：减小，减小，减小，减小，减小，

813、精储塔操作中，保持尸、《,火不变，而增大W,则芍,/，

UY,L/V,（增大、减小、不变）。

答案：增大、增大、不变、增大

814、决定精储塔分离能力大小的主要因素是：物性方面、设备方面和

操作方面o

答案：相对挥发度，理论板数，回流比

815、在1个大气压.96℃时，苯的饱和蒸气压心=160.无产（，甲苯的饱和蒸气压

以=65.66尸,,苯-甲苯混合溶液达于平衡时，液相组成％a.气相组成

=•相对挥发a=.

答案：0.3760.5962.44

816、在1个大气压.84℃时，苯的饱和蒸气压片=113.6k甲苯的饱和蒸气压

以=44.68股为，苯-甲苯混合溶液达于平衡时，液相组成X4.气相组成

PA=.相对挥发a=..

答案：0.8230.9232.56

817、某理想混合液，其中一组平衡数据为％=0.376,%=。-596,此时平均相对挥发度为

oc=.

答案：2.448

818、某连续精储塔,，已知其精储段操作线方程为＞=0.7&+0.20，，则该塔的回流比

R=,偏出液组成xD=.

答案：3.540.926

819、某泡点进料的连续精储塔，已知其精储段操作线方程为＞=0.80%+0.172,提储段操

作线方程为y=L25%—0.0187,则回流比氏=,偏出液组成%°,原料

组成％f=,釜液组成=■

答案：40.860.4240.0748

820、某二元理想溶液的连续精储塔，提储段操作线方程为：y=1.3%-0.018,系统的平均相对

挥发度a=2.5,当％卬=0.06时（摩尔分率），此时从塔底数起的第二块理论板数（塔底

可视为第一块理论板）下流液体的组成为o

答案：0.120（摩尔分率）

821、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4值最大，其

温度,此时，提储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，tF＜1泡，最远,最少。

二、选择题：

801、蒸储操作的主要费用是：

A、加热汽化；B、气相冷凝；C、加热和冷凝答案：C

802、精镭中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的

说法是（）。

A.液相中易挥发组分进入汽相；B.汽相中难挥发组分进入液相；

C.液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；

D.液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。答案：D.

803、某精储塔操作时，若保持方、%尸、q、D不变,增大回流比R,则以v的变化趋势是

A.L增大，V减小；B.L增大,V增大;

C.L减小，V减小；D.L减小,V增大答案：B.

804、某精储塔操作时，若保持方、%尸、q、D不变,增大回流比R,则〃，V'的变化趋势是

A.L增大，V减小；B.L减小,V增大

C.L减小，V减小；D.L增大,V增大;答案：D

805、某精储塔操作时，若保持方、%尸、q、D不变,增大回流比R，则%,%的变化趋势是

A.X。增大，/减小；B.X。减小，/增大

c.%减小，%减小；D.%增大,%增大;答案：A

806、某精储塔操作时，若保持方、号、q、V'不变，增大回流比R,则覆，%的变化趋势是

A.%增大,/减小；B.々减小，/增大

C.%减小，%减小；D.%增大，%增大；答案：D

807、某精储塔操作时，若保持分、号、q、V'不变，增大回流比R,则。,W的变化趋势是

A.D增大,W减小；B.。减小，W增大

C.。减小，W减小；D.D增大,W增大；答案：B

808、某精储塔操作时，若保持方、号、q、V'不变，增大回流比R,则L/'的变化趋势是

A.L增大，〃减小；B.L减小，V增大

C.£减小，〃减小；D.L增大，〃增大;答案：D

809、某精微塔因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。若

F、%q、R,V'均同设计值，则L,V变化趋势是：

A.L不变，V减小；B.L增大,V不变；

c.L不变，V不变；D.L减小，V不变答案：C.

810、某精储塔因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。若

F、与、q、R,V'均同设计值，则。,W变化趋势是：

A.。不变，W不变；B.。减小，W增大

C.。不变，W减小；D.D增大,W增大；答案：A

811＞某精储塔因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。若

F、%、q、R,V'均同设计值，则%,%变化趋势是：

A.%增大,/减小；B.々减小，/增大

C.%减小，%减小；D.%增大，%增大；答案：B

812、某精微塔，冷液进料，由于前一工序原因，使得进料量产增加，但是光尸、q、R,V'仍

不变，则〃，V变化趋势是:

A.〃不变，V减小；B.L'增大,V不变;

C.〃不变，V不变；D.〃减小，V不变答案：B.

813、某精镭塔，冷液进料，由于前一工序原因，使得进料量产增加，但是尤尸、q、R,V'仍

不变，则与,与变化趋势是：

A.%增大，事减小；B.%减小，%增大

C.%减小，%减小；D.%增大,与增大；答案：D

814、某精储塔，冷液进料，由于前一工序原因，使得进料量产增加，但是号、q、R,V'仍

不变，则。,卬变化趋势是：

A.。不变，W不变；B.。减小，W增大

C.。减小，W减小；D.D增大,W增大；答案：B

815、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成％=0.56相应的泡点为J与之相平衡的汽相组

成”=0.65,相应的露点为《，则：（）。

A.4”B.4t2-

c.ttt2;D.不能判断答案：A.

816、设计时，若V均为定值，将进料热状态从q=l变为q1,设计所需理论板数：（）

A.多；B.少；C.不变；D.判断依据不足。答案：B.

817、使混合液在蒸播釜中逐渐受热气化，并将不断生成的蒸汽引入冷凝器内冷凝，以达到混合液中各组

分得以部分分离的方法，称为（）。

A、精储；B、特殊蒸储；C、简单蒸储答案:C

818、精镭操作进料的热状况不同，q值就不同，汽液混合进料时，q值为（）；饱和液体进料时，4值

（）o

A、0<<1;B、q<0;C>q=1;D、q>1答案:A、C

819、某精镭塔的理论塔板数为18块（不包塔釜）其全塔效率为0.45,则实际板数为（）块。

A、34;B、40;C、9答案:B

820、实验表明：当由两个（）的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从拉乌尔定律。

A、部分互溶；B、完成互溶；C、不互溶；答案:B

三、判断题

801、（）精储设计时，若回流比R增加，则意味产品D减小。答案：V

802、（）恒摩尔流假定主要前提是两组分的单位质量的汽化潜热相近，它只适用于理想物

系。答案：x

803、（）若过冷液体状态进料，q线方程的斜率>0。答案：X

804、（）系统的平均相对挥发度a可以表示系统的分离难易程度，a>l,可以分离，a=l,

不能分离，a<l更不能分离。答案：X

805、（）提储段操作线是指相邻两块塔板间，下面一块板蒸汽组成和上面一块板液相组成

之间的定量关系方程。答案：M

806、（）当精储的目的只是为了回收稀溶液中的轻组分，对储出液浓度要求不高时，

可从塔底进料。答案：x

807、（）所谓的回收塔，是指物系在低浓度下的相对挥发度很大，不用精偏段也可达到必

要的镭出液浓度。答案：V

808、（）对于理想二组分体系，若平均相对挥发度为1,则不能用普通精镭方法分离。

答案：V

809、（）精储和蒸储的区别在于回流，主要是塔顶的液相回流。答案：x

810、（）在连续精储塔中，如果没有塔底的部分汽化造成的气相回流，则连续精储塔

不能稳定操作。答案：M

811、（）在一定压强下，纯组分的泡点、露点、沸点均为同一个数值。答案：M

812、（）在压强一定时，均相液体混合物具有恒定的沸点。答案:*x

813、（）对双组分理想混合液，相对挥发度的大小可以判别该物系的分离难易程度。因此,

在相同条件下，分离相对挥发度大的物系，所需理论板数多。答案：x

814、（）全回流时达到一定的分离要求所需的理论塔板最少。答案：M

815、（）苯〜甲苯精储塔顶产生的蒸汽浓度为0.95（摩尔分率），在冷凝器全部冷凝为液

体时，则储出液的浓度仍为0.95（摩尔分率）。答案：，

816、（）用图解法绘制的直角梯级数，即为精储塔实际所需的层板数；（）两操作线

交点所在的直角梯级为实际的加料板位置。答案：X;X

817、（）恒摩尔气化，即精储塔内每块塔板的上升蒸气摩尔流量都完全相等。答案：X

818、（）进料为饱和蒸汽时，精储塔内两段的液体下降摩尔流量相等。答案：X

819、（）由A.B两组分组成的理想溶液中，其相对挥发度可以用同温下的两纯组分的饱和

蒸气压的比值来表示。答案：V

820、()在精储塔的操作中要将塔顶引出的蒸汽至全凝器中全部冷凝成液体，则易挥发组

成在气相中的浓度等于在液相中的浓度。答案:M

四、简答题：

801、蒸储的目是什么？蒸储操作的基本依据是什么？

答案:

将液体混合物加以分离，达到提纯或回收有用祖坟的目的。基本依据是借混合液中各组分挥发

度的差异而达到分离目的。

802、双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少？

答案：

双组分分离时平衡物系的自由度为20

803、分析精储过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。

答案：

回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小(设备费最低)，

但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多理论板层数，设备费为无限大，随

回流比加大，NT降为有限数，设备费降低，但随R加大，塔径、换热设备等加大，且操作费加

大。操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小，通常取R=(1.1-2)o

804、为什么a=1时不能用普通精储方法分离混合物？

答案：

相对挥发度1是指混合液中两组分挥发度之比。当。=1表示两组分具有相同的提浓度，

则无法用普通的精微方法分离。

805、为什么说回流液逐板下降和蒸汽逐板上升是实现精储的必备条件？

答案：

在精镭过程中，每块塔板上进行的都是两组分之间的物质和能量交换，如果没有液体的下降和

蒸汽的上升，也就没有了汽液两相的接触，将无从进行物质交换。同时，组分挥发度的差异造成

有利的相平衡条件，使得上升蒸汽在与自身冷凝回流液之间的接触过程中，种组分向液相传递，

轻组分向气相传递。因此说回流是精储的必备条件。

806、什么是理论板？默弗里板效率有何含义？

答案：

理论板是一气、液两相皆充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理想化塔板。

默弗里板效率表示离开同一塔板两相的平均组成之间的关系，可以适应实际板数的计算需要，表示

了实际提浓度和理论提浓度之间的关系。

807、恒摩尔流假设指什么？其成立的条件是什么？

答案：

在热量恒算式中由于不计入液体始差而引起的显热项误差与潜热项比较是次要的，其条件是

两组分的汽化热相等。通常不同液体的摩尔汽化热较为接近，因而KL取为摩尔流量，称之为恒摩

尔流假设。

808、q值的含义是什么？根据q的取值范围，有几种加料热状态？

答案:

4值的含义：将1初1。/原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的摩尔汽化热之间的比值关系，其

在数值上等于进料中液相所占的分率。

有5种加料状态：q=0,饱和蒸汽进料；041,气液混合进料；q=l,泡点加料

q1,冷液进料；q0,过热蒸汽进料。

809、用芬克斯方程所求出的N是什么条件下的理论板数？

答案：全回流时的理论板数。

810、精储塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组

成将有何变化？为什么？

答案：

当加料板从适宜位置向上移两层板时，精储段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下

降，/I,易挥发组分收率降低，/to

811、精镭过程能否在填料塔内进行?

答案:可以

812、恒沸精镭和萃取精储的主要异同点是什么？

答案：

相同点:都是在被分离溶液中加入第三组分以改变原溶液中各组分间的相对挥发度而实现分离。

不同点：若加入的第三组分能和原溶液中的一种组分形成最低恒沸物，以新的恒沸物形式从塔

顶蒸出，为恒沸蒸镭；若加入的第三组分仅是改变各组分之间的相对挥发度，第三组分随高沸点

液体从塔底排出，为萃取精储。

813、精储塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变

化？为什么？

答案：

从泡点回流改为冷液回流时，/f。其原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的

潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。

同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。

814、何谓轻关键组分、重关键组分？何谓轻组分、重组分？

答案:

815、为什么操作需要塔顶回流？

答案：

主要是为了保持塔内下降的液流，使精储塔保持稳定操作。

816、简单蒸储与精储有什么相同和不同？

答案:

它们同属蒸播操作。简单蒸镭是不稳定操作，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小。精储是

复杂的蒸储，可以是连续稳定过程，也可以是间歇过程。精镭在塔顶、底可以获得两种产品。精福必

须有回流。

817、怎样简捷地在y-x图上，画出精储段和提储段操作线？

答案:

过点（乙,乙，）和点（O,x,/（H+1））的连线即为精微段操作线。

过点（%,毛）,作斜率为4/①-D）的进料线与精储段操作线相交，例如相交点为（%,北）。

过点（%，/）和点（无，北）的连线即为提镭段操作线。

818、全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般适宜回流比为最小回流比的多

少倍？

答案:

全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采

用全回流操作，然后再慢慢减小回比，至规定回流比。

最小回流比，是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。是选择适宜回流比的依据。一般适宜回

流比是最小回流比的1.1〜2.0倍。

819、什么叫理论板？理论板、实际板、板效率的关系如何？

答案：

某板上升的蒸汽组成与从该板下流的液体组成达到平衡，该板即理论板。理论板数除以板效率即实

际板数。

820、精储塔进料的热状况对提储段操作线有何影响？

答案:

进料的热状况不同，4值及的斜率也不同，故4线与精福段操作线的交点亦因进料热状不同而变

动，从而提福段操作线的位置也就随之而变动。

821、精镭操作中，加大回流比时，对塔顶产品有何影响？为什么？

答案：

当精微塔的塔板数已固定，若原料的组成及其受热状况也一定时，则加大回流比R可以提高

产品的浓度（因操作线改变），但由于再沸的负荷一定（即上升蒸汽V一定），此时R加大会使塔顶

产量下降［因V=（R+1）O,而Ri则。即降低塔的生产能力。

822、精储塔中精个留段的作用？

答案：

此段是利用回流液把上升蒸汽中难挥发组分（又叫重组分）逐步冷凝下来，同时回流液中挥发

组分（又叫轻组分）汽化出来，从而在塔顶得到较纯的易挥发组分。

822、试说明精镭塔中提镭段的作用？

答案：

此段是利用上升蒸汽把液相中易挥发的组分汽化出来，同时上升蒸汽中的难挥发组分逐板冷凝

下来，从而在塔釜获得较纯的难挥发组分。

823、试说明精储操作中“回流”的作用。

答案:

其作用：稳定每层塔板两相浓度，同时由于回流液的温度低于下一层塔板上升蒸汽的温度，

故作为下一层塔板上升蒸汽的冷凝剂使上升蒸汽中难挥发组分冷凝下来，而提高上升蒸汽中易挥发

组分的浓度，与此同时，回流液中的易挥发组分也汽化出来(得到上升蒸冷凝时放的热量)，这样

就保证了每层塔板上发生一次部分汽化和部分冷凝作用，经过多次(多层)的部分汽化和冷凝就能

达到分离混合液的作用，故回流是保证精镭能连续稳定进行下去的必要条件之一。

五、计算题：

801、在常压下将含苯60%,甲苯40%的混合液进行平衡蒸储，气化率为30%,已知物系的相

对挥发度为2.47,试求：

(1)汽、液两相的组成；

(2)若对此混合液进行简单精储，使残液含量与平衡蒸储相同，所得储出物中苯的平均

含量为多少？储出物占原料液的百分率为多少？

(3)若将剩下的残液继续进行简单蒸储，使总气化率与平衡蒸储相同，所得储出物单独

收集，此储出物中苯的平均含量为多少？两阶段简单蒸储所得储出物的总平均组成如

何？

***答案***

解：(1)根据题意，做平衡蒸镭时，残液率。

物料衡算式为：q=l—0.3=0.7

q0.70.6

y=-------x=—2.33x+2.0

q—iq—i0.7-1-----0.7-1

ax2.47x

相平衡方程式为：厂不二^

1+1.47%

联立以上求解得：x=0.539,j；=0.743

(2)按题意，在第一阶段简单蒸储终了时，液相残余含量工=0539。设第一阶段简单蒸播终了时,

残液量为叱，则

1X,1-x,

In—+aIn-------

暝«-1电1—%区=0.732

1,0.6c/ri1—0.539叱

In--------+2.47In-------------=0.312

1.470.5391-0.6

所得储出物占原料的百分率为:

—一叱=1-0.732=26.8%

叱

储出物的平均组成为：

_叱%—双毛乙龙,叱/叱0.6-0.732x0.539八…

叱—叱1-W2/Wt1-0.732

（3）在第二阶段简单蒸镭终了时，汽化率为30%。设终了时残液含量为乂，则

[*1r%,1-xf

In—=------Iln—+crln------

叱，a-1x；1-x,

0.6c“ri1-X

—Inn——+2.47In------=0.3567

0.71.47X1-0.6

试差求得：X=0.5297

乙—x；叱'/叱_0.6—0.7x0.5279

两阶段所得镭出液中苯的平均含量为y==0.764

i-叱7叱1-0.7

第二阶段所得谓出液中苯的平均含量为:分凝器

__歹（叱一暝'）一反（叱—暝）_贝1—巩'/*）—y（1一双/叱）全凝器

%一

叱/叱-暝7叱

W2-W；

0.764(1-0.7)-0.767(1-0.732)

-------------------------------------=Un./joy

0.732-0.7

802、某精镭塔流程如图所示。塔顶设置分凝器和

全凝器。已知尸=500切加〃/z,q=l,

F,XF~

号=0.5（摩尔分率，下同），xD=0.95,

%=0.05V=0.8Z/,卅=0.08

设全塔挥发度恒定，物系符合恒摩尔流假定。

试求:

（1）回流比R;题802图

（2）离开塔顶第一块理论板的液

体组成不。

***答案***

解：(1)因为q=l,所以L'=L+F

则y=0.8r=0.8(£+F)

而V=L+V0=(R+1)D

[FF

7?+1=0.8(—+—)=0.8(7?+—)(1)

DDD

FX—x0.95—0.05

Dw代入(1)式解得：R=3

DxF—xW0.5—0.05

(2)由于是理论板，则离开塔顶第一块理论板的汽、液组成应满足相平衡方程，即

y

a-(a-l)X

已知离开再沸器的汽、液组成为，芍，由于再沸器相当于一块理论板，故为，芍也满足相平衡关系，可求

得a。

0。8"0.05)

%(If)0.05(1-0.08)'

当塔顶设分凝器时，不影响精镭段操作线方程，则乂,天应满足操作线方程。分凝器相当于一块理论板,

故为满足精微段操作线方程，即

x_____及____=____^2_________________________0,920

°a-(a-l)y0a-(a-V)xD1.65-0.65x0.95

R工二，0.920+幽

y,=------+=0.928

1R+\°R+l44

入_______________________v_Qgg

a-(a-1>,-1.650.650.928

803、连续精镭分离双组分理想混合液，原料液中含易挥发组分0.40,偏出液中含易挥发组分

0.95(以上均为摩尔分数)，溶液的平均相对挥发度为2.8,最小回流比为1.50。说明原料

液的进料热状况，求出q值。

***答案***

x

o-ye_0-95-ye

解:min=1.5(1)

ax2.8x

______e___________e

而Q)

1+(a—1)七l+1.8xe

联立求解可得：X：-1.404%+0.352=0

解得：x=0.327,x=0.576

居

xer=0.40Jye

•••原料液的进料热状况为汽、液混合进料。

由q线方程可得：0.576=旦义0.327—91

q-\q-\

解得：q=0.707

804、原料组成号=0.45,进料时为汽液混合物，汽相与液相的摩尔之比为1：2,塔顶

出=0.95,易挥发组分回收率为0.95%,回流比/?=勺-相对挥发度。=2.5,试求:

(1)原料中汽相和液相组成；(2)列出提储段操作线方程。

***答案***

解：由题意可得4=2/3,则

ax2.5%

相平衡方程为:y——

1+—l)x1+1.5%

qXF2/30.45

4线方程为:y=——x---------x=—2x+1.35

q-1q-12/3-1----2/3-1

联立两式求解可得：%+0.825%-0.45=0

解得：x=0.375,y=0.6

(2)由于%,%,与，少未知，可利用两点求直线的方法求取提镭段操作线方程，即

y一%一%一%

(只要求出两操作线的交点的坐标及釜液组成/即可)

》一/乙一与

0.95-0.6

=1.556

0.6-0.375

R=1.5Rnun=1.5x1.556=2.334

Rx2334095

则精镭段操作线方程为：y=+J=++

将上式与q线方程联立求解可得：x尸0.394,%=0.561

由回收率和采出率的关系可得：〃=0.95=器=五口x军=“*翌|

£^尸%—%0.95—xw0.45

解得:xW=0.0409

y-0.04090.561-0.0409

x-0.0409-0.394-0.0409

化简得:y=1.473x-0.0193

805、有一分离理想二元组分溶液的精镭塔，进料组成为0.28（摩尔分率，下同），要求塔顶产

品组成为0.97,塔底产品组成为0.05。若进料的汽化率为0.2,相对挥发度为4,试求：

提储段的最大液汽比。

***答案***

解：分析，当回流比为最小回流比时，提微段操作线的斜率L'/V'为最大，应先求尺而一求R皿要求

4线与平衡线的交点即在最小回流比时两操作线的交点坐标％,x,,而已知q=1-02=0.8。

小、工口q40.80.28.1

q线方程：y=------x-------=-------x-----------=-4x+1.4y0m(1)

q-1q-10.8-10.8-1

ax4%

相平衡方程:y——⑵

1+(cc—V)x1+3x

联立求解（1）荷(2)得：x=0.218,x=0.527

%一%097-0.527"4

最小回流比Rnun

Jye—xe0.527-0.218

L_L+qFRD+qFR+qF]D

提储段液汽比:⑶

V'L+qF-WRD+qF-F+DR+l-(l-q)F/D

FX-x097—005

而}=火=&1„=1.434及。=0.8代入(3)式得提储

DxF-xw0.28-0.05

1.434+0.8x4

段最大液汽比----------------------=2.84

1.434+1-0.2x4

806、一连续精镭塔分离二元理想混合液，已知精镭段第n块塔板（实际板）的汽、液组成分

别为0.83和0.70,相邻上层塔板的液相组成为0.77,而相邻下层塔板的汽相组成为0.78

（以上均为易挥发组分的摩尔分数，下同）。塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成

为0.46。相对挥发度为2.5。若已知塔顶与塔底产量比为2/3,试求：（1）精储段第n板

的液相默弗里板效率纥小；（2）精镭段操作线方程；（3）提偏段操作线方程；（4）最小

回流比；(5)若改用饱和蒸汽进料，操作回流比人不变，所需的塔板数为多少?

***答案***

解：(1)液相默弗里板效率EmLn=

0.83

=0.661

a-(a-l)yn2.5-1.5x0.83

0.77-0.70

则E,=0.642

mL,n0.77-0.661

(2)将题目所给条件分别带入精储段操作线方程得到两个方程，联立求解可得R和4

=工-义+」^

即:0.830.77

R+lR+1

0.78=-^-x0.70+^

R+lR+l

解得：R=2.5,维=0.98

250Q2

则精镭段操作线方程为：W.X+MPS714X+028

(3)要求提微段操作线方程，须先求釜液组成/及两操作线在回流比R时的交点坐标力和项。

已知D/W=2/3

D.2；0.46-芍

WxD-xF30.98-0.46

解得：芍=0.113

<7=1%=居=0.4

则yd=0.714xrf+0.28=0.714x0.46+0.28=0.608

有两点求直线的方法可求得提储段操作线方程：上』=江"

X-4为一/

y-0.1130.624-0.113

x-0.113-0.46-0.113

化简得：^=1.428%-0.0484

(4)q=l,七=%=0.4代入相平衡方程求得上

ax2.5x0.46_

y=-------£——=----------------=0.68

'l+(cr-l)x1+1.5x0.46

尺.=上&="3=1.364

皿"

Jye-%e0.68-0.46

（5）饱和蒸汽进料，回流比尺=2.0不变，达到相同的分离要求，q值越小，尺礴越大。

q=0,%=%=0.4

贝！Jx=——=0.254

a-(a-l)ye2.5-1.5x0.46

八x-y0.98-0.46___

R=n。儿=---------------=2.52

mn

Jye—xe0.46-0.254

7?=2.5Rmin

•••即使塔板无穷多也不能达到分离要求。

全凝器

807、常压连续精镭塔分离二元理想溶液，塔顶

上升蒸汽组成％=0.96（易挥发组分的摩

尔分数，下同），在分凝器内冷凝蒸汽总量的

1/2（摩尔量），作为回流，余下的蒸汽在全凝

器内全部冷凝作为塔顶产品。操作条件下，系

统的相对挥发度。=2.4。若已知回流比为最

小回流比的L2倍，当饱和蒸汽进料时,

试求：⑴塔顶产品及回流液的组成;

⑵由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成；

（3）进料饱和蒸汽组成。

***答案***

解：（1）求塔顶产品组成演和回流液组成4

对全凝器有，V0=D,y0=xDO由出分凝器的汽液流量比求R,即

LL0.5V,

Kn=—=-=--土

KD0.5V

离开分凝器的汽液组成为与4应满足性平衡关系，乂=0.96与尤。应满足精储段操作线关

2气

系，所以：y0=xD⑴

l+(tz-l)x0l+1.4x0

CWRXD1XD

=0.96=------x---------=-H------⑵

R+ln0R+l2°2

联立求解⑴和⑵得方程：x;+O.5O9xo-1.371=0

解得：%=0.944

代入相平衡方程解得：%=0.976

(2)求塔顶第二层理论板上升的汽相组成%。离开第一层理论板的液相组成