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类型第九篇蒸馏装置.doc

  • 上传人:fmgc7290
  • 文档编号:7686759
  • 上传时间:2019-05-23
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    第九篇蒸馏装置.doc
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    1、第九篇 蒸餾裝置 1 第 九 篇 蒸餾裝置實 力 測 驗一 選擇題(D)1.蒸餾是利用混合物中各成分之何種性質的差異來分離混合物? (A)溶解度 (B)密度 (C)吸附力 (D) 沸點 (E)可濕性。(C) 2. 下列敘訴何者正確? (A)輕成分之平衡比較重成分之平衡比小 (B)相對揮發度愈大之溶液愈難以蒸餾分離 (C)恒沸混合物之相對揮發度為1.0 (D)以上皆是。(E) 3.是否可利用蒸餾來分離混合物中各成分是依據何種物性來判斷? (A)揮發度 (B)吸附力 (C)溶解度 (D)折射率 (E)相對揮發度。(D)4.1.0atm時,苯甲苯系統中,苯在液相中之莫耳分率為0.4,已知苯對甲苯的相

    2、對揮發度為3.0,則氣相中苯之分壓為 (A)304mm-Hg (B)393mm-Hg (C)456mm-Hg (D)507mm-Hg (E)618mm-Hg。(A)5.2 化工裝置教承上題,苯與甲苯構成理想溶液,則純甲苯在之蒸氣 壓 為(A)422.5mm-Hg (B)662.5mm-Hg (C)858.5mm-Hg (D)1020.5mm-Hg (E)1267.5mm-Hg。(C) 6.A, B兩成份所組成之溶液含有 0.4莫耳分率的A ,若與其達平衡的蒸汽中 含 有 20%莫 耳 的 B, 則 A對 B之 相 對 揮 度 為 (A)1/6 (B)2/3 (C)6 (D)2 (E)3/2 。

    3、(E) 7.工業上欲獲得絕對酒精是在%酒精溶液中加入下列何種物質再進行精餾? (A) 石灰 (B)乙醚 (C)四氯化碳 (D)硫酸 (E)苯。(D)8. 在分餾塔中,下列何者可視為一理想板? (A)回流分配器 (B)篩板 (C)泡罩板 (D) 再沸器 (E) 全冷凝器。(D)9.在分餾塔中,所需之實際板數等於理想板數減去1,再除於板效率得到實際板數,其中1是指 (A)回流分配器 (B)篩板 (C)泡罩板 (D) 再沸器 (E) 冷凝器。(D)10. 以分餾塔蒸餾時,若想在回流管內得到飽和液體,則 (A)必須使用部分冷凝器 (B)必須使用全冷凝器 (C)不必使用部分冷凝器 (D)使用部分冷凝器或

    4、全冷凝器皆可。(A)11. 在麥泰法中的等莫耳溢流發生於 (A)二成分之莫耳汽化熱相同 (B)二成之密度相同 (C)氣相與液相之組成相同 (D) 氣相與液相之流量相同。(A)12.進入第n板之蒸汽中A的莫耳分率為0.8,離開該板之真實第九篇 蒸餾裝置 3 蒸汽中A的莫耳分率為0.86 ,而與該板液體達平衡之蒸汽中A的莫耳分率為0.9,則該板的莫飛效率為 (A)0.6 (B)1.67 (C)0.4 (D)1.5。(A)13.在蒸餾問題中,藉提高回流比,以達到所需蒸餾純度之要求。設塔頂回流比提高,相對的,蒸餾塔內所需之板數 (A)板數減少 (B)板數增加 (C)板數不變 (D) 無規律性。(B)

    5、14.利用麥泰圖解法求得一精餾塔需17個理想板,若實際板數為20個,則總效率為 (A)75% (B)80% (C)85% (D)70% (E)65 。(C) 15.以麥泰圖解法求理想板數,所繪之圖形中有28個三角形,若總效率為90%,則塔內之實際板數為若干個? (A)32 (B)31 (C)30 (D)29 (E)28 。二 填充題1. 理想溶液是指符合 拉午耳 定律的溶液.稀薄非理想溶液的溶劑適用 拉午耳 定律,溶質適用 亨利 定律。2.混合物之二成分的相對揮發度等於其純成分蒸汽壓之比值,則此混合物會遵循 拉午耳 定律。3. 欲分離共沸混合物,可在共沸溶液中 加入第三種成分 ,或改變蒸餾 壓

    6、力 ,再行蒸餾。4.4 化工裝置 教苯與乙醇所形成之溶液,在含有45mole%苯時具有一最低沸點,若取含有75mole%苯之溶液進行精餾,若塔足夠高,則頂產品為 含有45mole%苯的溶液 ,底產品為 純苯 。5. 簡單蒸餾與精餾最大之差異是 有無回流 。無回流之蒸餾稱為 簡單蒸餾 ,有回流之蒸餾稱為 精餾 。6. ,稱為 雷萊 方程式,適用於 微分蒸餾 。ofxfydnl7. 微分蒸餾器中,溫度計應置於側管出口 底下12公分 ,且餾出液之速率以每秒半滴之分離效果最佳。8. 平衡蒸餾中,f值愈大,頂產品純度愈低。9. 分餾塔內往往置一些板或填料,其目的是 增加氣-液接觸 。分餾塔以進料板劃分為

    7、 精餾段 與 汽提段 兩部分。精餾段的目的在於增濃蒸氣中 輕成分 的濃度。10. 一般篩板塔內篩板的孔徑約為 1/41/2 in,板距約為 1218 in,篩孔面積分率為 710 % 。11. 定義f為進料變為蒸汽之分率,則01 表示 過熱蒸氣 進料,f0 代表 過冷液體 進料,f=1 代表 飽和蒸氣 進料,f=0 代表 飽和液體 進料。12. 回流比愈大,所需之板數 愈少 ;在 全回流 ,操作線與對角線 重合 ,所需板數最少;在 最小回流比 ,所需板數最多;總成本最低的回流比,稱為 最適回流比 一般,正常操作的回流比為最小回流比的 1.051.3 倍。三 問答題與計算題1. A對 B的相對揮

    8、發度為3.0,試繪製平衡線。解:(1) 計算下表第九篇 蒸餾裝置 5 x 0.0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.0y2130.0 0.43 0.67 0.82 0.92 1.0(2) 以 對 做圖,即可得到平衡線。x2. 蒸餾操作可分為那幾種?解:(1)一般蒸餾(A)簡單蒸餾:無回流(a)微分蒸餾:批示操作(b)平衡蒸餾:連續式操作(B)精餾:有回流(2)特殊蒸餾:如萃取蒸餾、共沸蒸餾、水蒸氣蒸餾3.在90時,苯與甲苯之蒸汽壓分別為980及620mmHg;現將等重量的苯與甲苯混合所形成之理想溶液加熱至90,求:(1)蒸汽壓為若干mmHg?(2)與溶液達平衡之蒸汽中苯之莫耳分率。解

    9、:(1)苯在液相的莫耳分率 54.0)92/78()/(Ax甲苯在液相的莫耳分率 6.54.01B則 mHgPA2.59)80(4.B62( 4.81(2)苯在蒸氣的莫耳分率 65.029Ay4.苯與甲苯在95之蒸汽壓分別為1200及600mmHg;現有苯與甲苯混合所形成之理想溶液在800mmHg 壓力下的沸點是95.求(1)溶6 化工裝置教液中苯之莫耳分率(2)在95與溶液達平衡之蒸汽中,甲苯的莫耳分率(3)苯對甲苯之相對揮發度。解:(1) 3160128Ax(2) 5.)/(By(3) 2601A5.含30mole%甲醇之甲醇水溶液100mole,在 80進行平衡蒸餾,得到60mole 液

    10、相,若 80時純甲醇、純水的飽和蒸汽壓分別為1200及400mmHg,求(1)液相中甲醇的莫耳分率 (2)氣相中甲醇的莫耳分率。解: ,4.01f 3012AB(1)因 ,則 423xxy 207.312xx(2) 39.0)7.(1)6.將含A、B、C各10mole 的溶液加熱後,經一減壓閥,壓力降低,若溫度維持60,部分液體汽化.經分析,殘留之液體中含2moleA,已知A、B、C在60之飽和蒸汽壓分別為1200、600、400mmHg,求進料被汽化的分率與操作壓力。解: 5.1406,2601BCAB第九篇 蒸餾裝置 7 因 3.,67.120 BBBABA LVLVxy同理 28.4,.

    11、55.3.67CCC(1) moleVBA 39.20.8則 6.039.2Ff(2) oleL1, ,208.61.9Ax347.06.9Bx 45.061.928Cx)()(.)12(CBP=635.8mmHg7.一分餾塔用來分離1200Kg/hr 之酒精水溶液,若進料中含 40%酒精,底產品中酒精含量不能超過5%,頂產品中酒精含量為95%,(1)求每小時有若干Kg頂產品產生?(2)若回流比為 4,求塔頂所產生之蒸氣的流量?解:(1) hrKgDD/46705.94120(2) RV235)(1)(8.含35%重量百分率酒精之酒精水溶液饋入分餾塔進行精餾,欲得到95%重量百分率酒精之酒精水

    12、溶液的頂產品,而殘餘液中酒精的重量百分率不得超過5%,則每Kg的進料,(1)可獲得若干Kg 的頂產品(2) 若回流比為 2,比焓之資料如下表,則每 Kg進料須由冷凝器8 化工裝置 教移出若干Kcal熱量(3)每Kg進料再沸器須提供若干Kcal熱量。物 料 進料 回流 塔頂蒸氣 底產品比 焓(Kcal/Kg) 40 -20 160 10解:(1) 3105.91DKgD(2) RV)/(2)(calhHqc 180601 (3)因 cBDrFqKclqrr 4)(32)()4( 9. 何謂微分蒸餾?何謂平衡蒸餾?何謂精餾?解:(1)微分蒸餾:無回流且批式操作者。(2)平衡蒸餾:無回流且連續式操作者。(3)精 餾:有回流且連續式操作者。

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