1、蒸馏一. 填空题1.蒸馏是分离 _的一种方法,蒸馏分离的依据是_。2. 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度_,但气相组成_液相组成。3. 气液两相组成相同时,则气相露点温度_液相泡点温度。4. 在精馏过程中,增大操作压强,则物系的相对挥发度_,塔顶温度_,塔釜温度_,对分离过程_。5. 两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_的挥发度对_的挥发度的比值,a=1 表示_。6. 所谓理论板是指该板的气液两相_,且塔板上_。7. 某两组分物系,其相对挥发度 =3,对第 n,n-1 两层理论板,在全回流条件下,已知 xn=0.3,则 yn-1 =_。8. 某精馏塔的温度精馏段操作线方程为 y=0.75 x+
2、0.24,则该精馏塔的操作回流比是_,馏出液组成为_。 9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是_和_。10. 在总压为 103.3kPa 温度为 95下,苯与甲苯的饱和蒸汽分别为 0Ap=155.7kPa 0Bp=63.3 kPa,则平衡时苯的液相组成为 x=_,气相组成为 y=_,相对挥发度为 =_。11. 精馏塔有_进料热状态,其中_进料 q 值最大,进料温度Ft_泡点 bt。12. 在操作的精馏塔中,测得相邻两塔板的两相四个组成为 0.62,0.70,0.75,0.82.则ny=_, nx=_, 1ny=_, 1nx=_.13. 对于不同的进料热状态, qx, 与 F的进料关系为
3、(1)冷液进料, q_ , q_ F(2)饱和液体进料, _ , y_ x(3)气液混合物进料, qx_ Fx, q_(4)饱和蒸汽进料, _ , _ F(5)过热蒸汽进料, q_ , qy_ x14. 某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则:回流比等于_,馏出液量等于_,操作线方程为_。15. 板塔式的流体力学性能包括_,_,_,_,_,_。16. 塔板负荷性能图由_,_,_,_,_五条线组成,五条线围成的区域为_,操作点应在_。17. 加大板间距,则液泛线_;减少塔板开孔率,则漏液线_;增加降业管面积,则液相负荷上限线_。18. 塔板的操作弹性是指_。二 选择题1. 精馏操作时
4、,增大回流比,其他操作条件不改变,则精馏段液气比 L/V( ) ,馏出液组成 Dx( ) ,釜残液组成 Wx( ) 。A. 增加 B. 不变 C. 不确定 D. 减少2. 精馏塔的设计中,若进料热状态由原来的饱和蒸汽进料改为液体进料,其他条件不变,则所需理论板数 n( ), L( ), V( ), L( ), V( )A. 减少 B. 不变 C. 增加 D.不确定3. 对于饱和蒸汽进料,则 L( ) L, V( )V. A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 不确定4. 某减压操作的精馏塔,若真空度加大,其他条件不变,则塔釜残液组成 Wx( ),馏出液组成 Dx( )。A. 减小 B. 不变
5、 C. 增加 D. 不确定5. 操作中的精馏塔, F, q, Dx, W, V不变,减小 Fx,则有( )A. D 增大,R 减小; B. D 不变,R 增加;C. D 减小,R 增加; D. D 减小,R 不变6. 操作中的精馏塔,保持 , x, , 不变,增加 ,则 VL( ) ,V( ) 。A. 不确定 B. 增加 C. 不变 D. 减少7. 操作中的精馏塔,保持 F, , q, R不变,增加塔顶产品 D,则 /( ) ,V( ) 。A. 增加 B. 不变 C. 减少 D.不确定8. 用某精馏塔分离二元混合物,规定产品组成 Dx、 W。当进料为 1Fx时,相应的回流比为 1R;当进料为
6、2Fx时,相应的回流比为 2。若 1F 2,进料热状况不变,则( ) 。A. 2 B. 1R 2 C. R D. 无法判断9. 精馏塔设计中,增大操作压强,则相对挥发度( ) ,塔顶温度( ) ,塔釜温度( )A. 增大 B. 不变 C. 减少 D.不确定10. 精馏塔中由塔顶向下的第 n、 、 1层塔板,其气体组成关系为( ) 。A. 11nyy; B. nyy ; C. ; D.不确定11. 二元混合物,其中 A 为易挥发组分,液相组成为 4.0Ax,相应的泡点温度为1t,气相组成为 4.0Ay,相应的露点温度为 2t,则( )A. 21t B. 21t C. 1 D. 不能确定12. 二
7、元混合物,进料量为 100kmol/h, 6F,要求馏出液的组成 Dx不小于0.9,则塔顶最大产量为( ) A. 60 hkmol/ B. 66.7 hkmol/ C. 90 hkmol/ D. 不能确定13. 下列塔板属于错流塔板的有( ) 。A. 浮阀塔板 B. 穿流塔板 C.刨罩塔板 D. 淋降筛板14. 精馏塔设计中,增加塔板开孔率,可使漏液线( ) 。A. 上移 B. 不动 C.下移 D. 无法确定15完成某分离任务需理论板数为 7N(包括再沸器) ,若 %50TE,则塔内实际板数为( ) 。A. 14 层 B. 10 层 C.12 层 D. 无法确定三、计算题* 1. 计算含苯 0
8、.4(摩尔分数)的苯甲苯混合液在压强 101.33kPa下的泡点温度。苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸汽压数据如下:温度 t 80.1 85 90 95 100 105 110.6)(0akPp101.33 116.9 135.8 155.7 179.2 204.2 240.2B40.0 46.0 54.0 63.3 74.3 86.0 101.332. 试根据题 1 中的饱和蒸汽压数据,计算苯甲苯混合液在压强 101.33kPa、90时的气液平衡组成。3. 试根据题 1 中的饱和蒸汽压数据,计算苯甲苯混合液在 85100下的平均相对挥发度。* 4. 在连续精馏塔中分离含苯 0.4(摩尔分数,下同
9、)的苯甲苯混合液,要求馏出物组成为 0.95,苯的回收率不低于 90%,试求:(1)馏出液的采出率 FD/;(2)釜残液组成 Wx。5. 在连续精馏塔中分离二硫化碳(A)和四缕化碳(B)混合液,原料液流量为10000kg/h、组成为 0.3(质量分数,下同) 。若要求釜残液组成不大于 0.05,二硫化碳回收率为 88%,试求馏出液流量和组成,分别以摩尔流量和摩尔分率表示。*6在连续精馏塔中分离两组分混合液,已知进料液量为 100kg/h、组成为 0.45(摩尔分数,下同) 。饱和液体进料;操作回流比为 2.6,馏出液组成为 0.96,釜残液组成为0.02,试求:易挥发组分的回收率;(2)精馏段
10、操作线方程;(3)提馏段操作线方程;*7.在连续精馏塔中分离两组理想溶液,原料液流量为 100kmol/h,泡点进料。精馏段操作线方程和提馏段操作方程分别为263.07.xy和 185试求精馏段和提馏段上升蒸汽量。8. 在常压连续蒸馏塔中,分离含甲醇 0.4(摩尔分数)的甲醇水混合液。试求进料温度为 40时的热状况参数。已知进料泡点温度为 75.3。操作条件下甲醇的气化热为1055kJ/kg、比热容为 2.68kJ/(kg.);水的气化热为 2320kJ/kg、比热容为 4.19 kJ/(kg.)。9. 在常压连续精馏塔中分离含苯 0.4(摩尔分数,下同)的苯甲苯混合液。饱和液体进料,馏出液组
11、成为 0.9,釜残液组成为 0.06。塔顶采用混凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的 1.5 倍。在操作条件下,物系的平均相对挥发度为 2.47。试求理论板数和进料位置。10. 在连续的精馏塔中,分离两组理想溶液。已知原料组成为 0.3(摩尔分数,下同) ,泡点进料,馏出液组成为 0.9,釜残液组成为 0.05,操作回流比为 2.5,试写出精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。11. 在连续的精馏塔中分离理想溶液,原料液组成为 0.35(摩尔分数,下同) ,馏出液组成为 0.95,回流比取为最小回流比的 1.3 倍,物系的平均度为 2.0,试求以下两种进料情况下的操作回流比。(1)饱和蒸汽进
12、料;(2)饱和液体进料;*12. 在常压连续精馏塔中分离理想两组分溶液。馏出液组成为 0.94(摩尔分数,下同) ,釜残液组成为 0.04,操作回流比为最小回流比的 1.2 倍,物系的平均相对挥发度为 2,进料方程为 5.16xy。 试求:(1)进料组成和进料热状况参数;(2)精馏段操作方程;13. 在连续精馏塔中分离理想两组分溶液。塔顶采用全凝器,泡点回流。物系的平均相对挥发度为 3.0。实验测得塔顶第一层塔板的单板率 EML1=0.6,且已知精馏塔操作线方程为 63.07xy,试求离开塔顶第二层的上升蒸汽组成 2y。14. 在常压连续精馏塔中分离理想两组分溶液。实验测得馏出液组成为 0.9
13、5(摩尔分数,下同) ,回流比为 3.5,精馏段内某相邻两板的上升蒸汽组成分别为 85.0n,842.1n。已知物系的平均相对挥发度为 3,试求以气相组成表示的第 n 层板的单板效率。15. 在常压连续板式精馏塔中,分离两组分溶液。原料液流量为 50kmol/h,组成为0.3(摩尔分数,下同) ,泡点进料。馏出液组成为 0.95,釜残液组成为 0.05,操作回流比为 2.5,图解所需理论板数为 21(包括再沸器) ,全塔效率为 50%。空塔气速为 0.8m/s,板间距为 0.4m。全塔平均温度为 70,平均压强为 103.3kpa.试求:(1)塔的有效高度;(2)塔径。参考答案一、填空题1.
14、均相混合物 挥发度差异 2. 相同 3.大于 4. 下降 升到 升高 不利 5.易挥发组分 难挥发组分 不能用蒸馏方法分离 6.互呈平衡 液相组成均匀一致 7. 0.794 8. R=3 96.0Dx 9.塔顶易挥发组分含量高 塔低压力高于塔顶10. 41.0x 32y =2.46 11. 五种 冷液体 小于 12. 8ny 7.n 75.01ny 62.01nx13. ( 1) (2)= (3) (4) = (5) 14. 0 nx1 15. 塔板压降 液泛 雾沫夹带 漏液 液面落差16雾沫夹带线 液泛线 液相负荷上限 适宜操作区 适宜操作区内 17. 上移 下移 右移 18. 操作线与负荷
15、性能图上曲线的两个交点所对应的气体流量的上限与下限的比值。二、选择题1. A A A 2. A B B C C 3. A B 4. A C 5. C 6. C7. A A 8. C 9. C A A 10. C 11. A 12. B 13. A、C 14. A 15. C三、计算题1. tb4.95 2. 580.Ax 76.Ay 3. 48.2m 4.(1)379.0FD(2) 06Wx 5. D=35.7kmol/h , 90Dx 6.(1) %5(2) 71nny;(3 .32.1/ m7.hkolV/8/8. q=1.073 9. )(包 括 再 沸 器TN, FN10. 25.74.1nnx 43.685./1xy11.(1)R=5.65 (2)R=3.2912. (1) 30F q (2) 07nn 13. 912.02y14. nMVE,=50% 15.(1) z. (2)D=0.77m