12蒸馏练习.ppt

1、复 习与 练 习,一、填空及选择填空,1、 蒸馏是分离 的一种常用方法，其分离依据是混合物中各组分 差异，分离的条件是 。,答：均相液体混合物 ； 挥发性； 造成气液两相系统 (回流),2、总压101.3kPa、95 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kPa与63.3kPa，则平衡时气相中苯的摩尔分数为_，液相中苯的摩尔分数为_，苯与甲苯的相对挥发度=_。,答：0.632, 0.411, 2.46,3、已测得在精馏塔操作中，离开某块理论板的两股物流的组成分别为0.82和0.70，则其中_是气相组成; 该物系的相对挥发度 。,答：0.82; 1.95,4、某二元混合液中含易挥发组分为0.

2、5（摩尔分数），经平衡蒸馏（闪蒸）后得到汽量：液量1:1，相对挥发度为2，则闪蒸后气相中易挥发组成为 ，液相中难挥发组成为 。,答：x=0.59，y=0.59,答：yn-1 yn yn+1 xn-1 xn xn+1 tn-1 tn tn+1,5、试比较相邻三块塔板上的气、液组成和温度的相对大小。,7、某连续精馏塔，若精馏段操作线方程的截距为零，则回流比等于 ，操作线斜率等于 。 答：无穷大 1,6、当进料为气液混合物且气液摩尔比为2比3时，则进料热状况参数q值为_。,答：0.6,8、精馏过程的工程手段是_，藉此才能使混合液实现高纯度的分离。,答: 塔顶液相回流和塔釜气相回流，并在塔板上（或填料

3、中）实现多次接触传质 。,9、精馏操作时，若F，xf, q，加料板位置，D，R不变，而使操作压力减小，则 xD ，xw 。 答：增大 , 减小,10、精馏塔操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，馏出液组成xD , 釜残液组成xW 。,答： 增加， 减小,11、精馏塔设计时，当回流比加大时，所需要的理论板数 ，同时蒸馏釜中所需要的加热蒸汽消耗量 ，塔顶冷凝器中冷却剂消耗量 。,答：减少； 增加 ； 增加,12.一连续精馏塔，露点加料。已知操作线方程如下： 精馏段 y = 0.8 x + 0.172 ；提馏段 y = 1.3 x 0.018 则回流比 ，馏出液组成 ，釜液组成 ，原料液组成 。,

4、xF = 0.476,xW = 0.06,答：,精馏段 ：y = 0.8 x + 0.172,比较：,求: xW,提馏段方程： y = 1.3 x - 0.018,xW = 0.06,对角线方程： y = x,露点加料 求：xF,精馏段方程 y = 0.8 x + 0.172 提馏段方程 y = 1.3 x - 0.018, q=0 xF = yd= 0.476,求交点：,d,13、精馏过程的操作线是直线, 主要基于如下原因：_。 （1）理论板假定 （2）理想物系 （3）恒摩尔流假定,14、当精馏操作中的 q线方程为x=xF时，则此时q=_。,(1) 0 (2) 1 (3) 0.5 (4) 不

5、确定,15.连续精馏塔操作时，增大塔釜加热蒸气量，回流量和进料F、xF、q都不变，则xD , xw 。 (1)增大 (2)减小 (3)不变 (4)不确定,分析：,16. 操作中精馏塔，今保持F、xF、q、V不变，使残液量W增加，则xD , xw 。 (1)增大 (2) 减小 (3)不变 (4)不确定,xD,分析：,xW ,1、在一常压精馏塔中分离某二元混合物，已知相对挥发度=3，进料量F=1000kmol/h，饱和蒸汽进料，进料浓度为50%，塔顶产品浓度为90%（以上浓度均为摩尔百分数）。要求塔顶馏出液中能回收原料中90%的易挥发组分。塔顶装有全凝器，回流比R=2Rmin，塔釜用间接蒸汽加热。

6、试求： （1）回流比； （2）精馏段和提馏段上升的蒸汽量； （3）第二块理论板上升气体的浓度（属于精馏段）。,1,2,3,二、计算题,解（1）,回流比,d,q,yq,xq,题目,（2）精馏段和提馏段上升蒸汽量,题目,（3）精馏段操作线方程,题目,2、在连续精馏塔中分离苯一甲苯溶液。塔釜间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。进料中含苯35%（mol%，下同），进料量为100kmol/h，以饱和蒸汽状态进入塔中部。塔顶馏出液量为40kmol/h。系统的相对挥发度为2.5。且知精馏段操作线方程为y=0.8x+0.16。试求： (1)提馏段操作线方程； (2)求进入第二块理论塔板的气液组成（属于精馏

7、段）; (3)若离开第一块塔板的液相组成为70%，则该板的气相默弗里板效率为多少？,（1）,（2）,（3）,解（1）,由精馏段操作线方程可知：,由全塔物料衡算可知：,q=0,故提馏段操作线方程为：,题目,y1=xD=0.8(全凝器),（2）求进入第二块理论塔板的气液组成,（属于精馏段）,题目,（3） 已知 x1=0.7 , y1=xD=0.8,y1,y2,x1,x0,题目,用一连续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，塔顶设全凝器，塔底设再沸器。进料量为150kmol/h，其中含苯0.4（摩尔分数，下同），泡点进料，塔顶馏出液中苯回收率为92.20%，塔底产品中苯的组成为0.05，实际操作回流比R=2

8、.43。 试求： （1）塔顶、塔底产品流量及塔顶产品组成； （2）塔釜上升蒸汽量； （3）因长期操作，再沸器内结垢，试问对塔顶、塔底产品质量有何影响？如何才能维持产品质量不变？假设此时D不变（写出分析过程）,1,2,课堂练习,解得：D=56.4kmol/h； W=93.6kmol/h； xD=0.981,解：,（2）,（1）,题目,要想维持xD、xW不变，措施： 1）应及时清除污垢; 2）提高再沸器的加热蒸汽压力。,再沸器内结垢，导致传热不良,（3）,D不变,W不变,题目,4.在一连续常压精馏塔中精馏某一混合液，塔顶产品中易挥发组分的含量为0.96（摩尔分数，下同），塔底产品中易挥发组分的含量

9、为0.03，已知此塔的q线方程为y = 6x - 1.5，操作回流比为最小回流比的1.5倍，此混合液体在本题条件下的相对挥发度为2。试求： （1）精馏段的操作线数值方程； （2）若每小时得到塔底产品量100kmol，求进料量和塔顶产品量； （3）提馏段的操作线数值方程。,求q线与平衡线交点坐标:,R = 1.5Rm = 1.5 2.75 = 4.13,精馏段操作线方程为:,解：,（2）由q线方程知,q = 1.2,xF = 0.3,提馏段操作线方程为 :,课堂作业:某精馏塔用于分离苯一甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0

10、.95和0.10，取回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下系统的平均相对挥发度为2.4。求：（1）塔顶、底的产品量；（2）最小回流比和回流比；（3）精馏段操作线方程；（4）若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，则离开第二块板的蒸汽和液体的组成。,解：（1）,得：D=14.12kmol/， W=15.88kmol/h,（2）,（3）精馏段操作线方程为：,（4）,1.请写出以下方程式： 1) 泡点方程和露点方程 2) 二元物系的气液平衡方程 3) 全塔物料衡算方程 4) 精馏段操作线方程 5) 提馏段操作线方程 6) 加料线方程,课堂练习,链接,链接,链接,链接,-泡点方程,-露点方程,P一定时，

11、t-x-y一一对应：,-相平衡方程式,返回,1. 全塔物料衡算,2. 精馏段操作线方程 (物料衡算),3. 提馏段操作线方程 (物料衡算),返回,物理意义: 两操作线交点的轨迹方程,xF,d,加料线方程：,返回,1、试针对以下问题推出自己的看法: 某精馏塔一直稳定操作。忽一日，加热蒸汽系统突然出现了故障(压力降低)， 使得上升蒸汽量下降为原来的80%。在进料量，加料热状态以及回流比不变的条件下，问塔顶和塔底的产量和组成有什么变化？,思考题,说法1: 由于精馏段理论级数不变，R不变(精馏段操作线斜率不变)，所以塔顶组成不变。由于进料状态没有变化。所以精馏段和提馏段操作线的交点不变；由于提馏段的理论板数不变, 所以塔底的组成亦不变。由于进料量和塔顶塔底组成没有变化, 所以根据物料衡算