化工原理蒸馏习题课
化工原理课后作业(蒸馏)
A 浮阀板；B 喷射板；C 理论板；D 分离板。 23．理论板是指离开这种板的（ ）相互成平衡，而且塔板上的液相 组成也可视为均匀的。 D
A 气固两相；B 液固两相；C 气液固三相；D 气液两相。 24．理论板是指（ ）这种板的气液两相相互成平衡，而且塔板上的 液相组成也可视为均匀的。
A 上限；B 下限；C 平均；D 混合。 29．回流比的下限值为（ ）。 D
A 内回流；B 外回流；C 全回流；D 最小回流比。 30．某二元混合物，进料量为100 kmol/h，xF = 0.6，要求塔顶xD 不小 于0.9，则塔顶最大产量为（ ）。 B
A 60 kmol/h；B 66.7 kmol/h；C 90 kmol/h；D 100 kmol/h。
相平衡 33．用图解法求理论板层数时，（ ）代表一层理论板。 一个梯级 34．精馏操作中，当 q = 0.6 时, 表示进料中的（ ）含量为60%。 液 相 35．对于正在操作中的精馏塔，若加大操作回流比，则塔顶产品浓度会 （ ）。 提高
三、简答
1．简述简单蒸馏与精馏的区别。 简单蒸馏是一次部分气化与部分冷凝，而精馏则是多次部分气化与
釜残液组成
原料液的平均分子量 MF = 0.44×78 + 0.56×92 = 85.8 kg/kmol
进料量
F = 15000/85.8 = 175 kmol/h
由题意
DxD/FxF = 0.971
所以
DxD = 0.971×175×0.44
（a）
全塔总物料衡算为 D + W = 175
化工原理-精馏习题课
第一章蒸馏1、熟悉气液平衡方程、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程和q线方程的表达形式并能进行计算；2、能根据物料进料状况列出q线方程并用于计算，从而根据q线方程、进料组成还有气液平衡方程计算出点（x q，y q），再进一步计算出最小回流比R min；例如饱和液相进料（泡点进料）时，q线方程式x=x F，即x q=x F；而饱和蒸汽进料时，q线方程式y=x F，即y q=x F。
3、掌握通过质量分数换算成摩尔分数以及摩尔流量的方法，要特别注意摩尔流量计算时应该用每一个组分的流量乘以它们的摩尔分数而不是质量分数。
习题1：书上P71页课后习题第5题；分析：本题的考察重点是质量分数与摩尔分数之间的转换，这个转换大家一定要注意，很多同学在此常会出错。
在此我们采用直接将原料组成和原料流量都转换成摩尔量来进行计算，首先还是先列出所有题目给出的已知量，①子量②③子量④问题了。
习题2其中x q，y qx q=x F；q线方程，习题3液平衡方程，而全凝器没有这个性质。
所以根据题目首先还是列出已知条件（提醒：大家在读题的时候一定要注意题目给出的是质量分数还是摩尔分数，本题是摩尔分数相对比较简单，如果是质量分数的话一定要先转换成摩尔分数）这里大家要注意，因为我们分析知道分凝器相当于一块塔板，但是题目中已经告诉我们精馏塔塔顶第一层板的液相组成，所以分凝器的塔板编号就不能是第一块，而一般我们对塔板编号是从塔顶往塔底编号，所以这里我们就假设分凝器是第零块塔板，下标用“0”代替，所以根据题目来说我们就知道分凝器向塔内提供的回流液就是分凝器上的液相组成，而分凝器上的气相则进入了全凝器，也就是说进一步分析题目，已知是泡点进料，根据上面几题分析，可知q=1，q线方程式x=x F，所以由此我们还可以知道以上就是我们根据题目所知道的条件②但是根据最小回流比的求算公式min D qq q x x R y x -=-我们可以知道要求最小回流比还缺少y q ，而要求它则必须知道气液平衡方程，然后代入x q 来求解，因此此处最重要的就是求出气液平衡方程，即：这样实际上就是要求相对挥发度α，因此必须找到某一块塔板上符合气液平衡的气液相组成数据代进这个方程就可以，而从上面分析我们就知道，分凝器上的数据恰好符合这一要求，所以把分凝器的数据（x 0，y 0）代入就可以求出α，也就是然后把0.5q x =代入上面气液平衡方程求出y q ，再代入最小回流比方程就可以求出最小回流比了。
中国石油大学化工原理精馏习题课
1. 在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得
相邻两板上液相组成分别为Ｘn-1＝０.7,Ｘn ＝０.5（均为易挥发组分摩尔分率）。已知 操作条件下相对挥发度α＝３，则 Ｙn ＝ ，Ｘn*＝ ，以液相组成表示的第 %。 ｎ板的单板效率ＥmL＝ 答案：0.7/ 0.4375/ 76.2%
2 某精馏塔的设计任务为：原料Ｆ,ｘF，要求塔顶为 ｘD，塔底为ｘW。设计时若选定的Ｒ不变，进料热 状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料， 则所需理论板数ＮT ，提馏段上升蒸汽量 ，提馏段下降液体量Ｌ’ ，精馏段上 Ｖ’ 升蒸汽量Ｖ ，精馏段下降液体量Ｌ 。 （增加,不变，减少）
q线
xe
xF
xD
x’D
计算3
用板式精馏塔在常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶 为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，α为2.47， (1)进料为F=150kmol/h，xF=0.4(摩尔分率)的饱和 蒸汽，R=4，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97， 塔釜采出样中甲苯回收率为0.95，求 (a) xD、xw (b) 精操线方程和提操线方程 (c) R/Rmin (2)全回流时，塔顶第1块板的汽相默弗里板效率为 0.6，全凝器凝液组成为0.98，求由塔顶第2块板 上升的汽相组成。
y 1.25 xF 0.0187
0.723x F 0.263 1.25 x F 0.0187
0.263 0.0187 xF 0.535 1.25 0.723
作业18 某厂脱乙烷塔进料组成如下：
进料为饱和液相，流率为305kmol/h，塔顶采用部分冷凝 器，冷凝温度为-12℃。要求丙烯回收率不低于99.1％(摩尔)， 乙烷回收率不低于97.6％(摩尔)，试计算： (1)塔顶和塔底产品量和组成。 (2)塔的操作压力(忽略压降)。 (3)塔底温度。 (4)最小理论板数。 (5)最小回流比。 (6)操作回流比为最小回流比的1.2倍时，用简捷法求所需理 论板数和进料位置。
化工原理《蒸馏》习题及答案
化工原理《蒸馏》习题及答案1.单位换算（1） 乙醇-水恒沸物中乙醇的摩尔分数为0.894，其质量分数为多少？ （2） 苯-甲苯混合液中，苯的质量分数为0.21，其摩尔分数为多少？大气中O 2含量为0.21， N 2含量为0.79（均为体积分率），试求在标准大气压下， O 2和N 2 的分压为多少？ O 2和N 2 的质量分数为多少？ 解：（1）质量分数 956.0106.018894.046894.046=⨯+⨯⨯=+=B B A A A A A x M x M x M a（2）摩尔分数（苯分子量：78；甲苯分子量：92）239.09279.07821.07821.0=+=+=BBAAA AA M a M a M a x （3）79.0121.0=-==⋅=O N O O P P y P P767.0233.011233.079.02821.03221.032=-=-==⨯+⨯⨯=+=O N N N O O O O O a a x M x M x M a2．正庚烷和正辛烷在110℃时的饱和蒸气压分别为140kPa 和64.5kPa 。
试计算混合液由正庚烷0.4和正辛烷0.6（均为摩尔分数）组成时，在110℃下各组分的平衡分压、系统总压及平衡蒸气组成。
（此溶液为理想溶液） 解：409.0591.011591.07.9456kPa 7.947.3856kPa 7.386.05.64kPa 564.0140=-=-=====+=+==⨯=⋅==⨯=⋅=A B A A B A B O B B A O A A y y P P y P P P x P P x P P3．试计算压力为101.3kPa 时，苯-甲苯混合液在96℃时的气液平衡组成。
已知96℃时， p A o =160.52kPa ，p B o =65.66kPa 。
解：液相苯的分率：376.066.6552.16066.653.101=--=--=OBO A O B A P P P P x气相苯的分率：596.03.101376.052.160=⨯=⋅=P x P y A OAA4．在101.3 kPa 时正庚烷和正辛烷的平衡数据如下：试求：（1）在压力101.3 kPa 下，溶液中含正庚烷为0.35（摩尔分数）时的泡点及平衡蒸汽的瞬间组成？（2）在压力101.3 kPa 下被加热到117℃时溶液处于什么状态？各相的组成为多少？ （3）溶液被加热到什么温度时全部气化为饱和蒸汽？ 解：t-x-y 图0.00.20.40.60.81.095100105110115120125oC习题4附图由t -x -y 图可知（1）泡点为114℃，平衡蒸汽的组成为0.54（摩尔分数）；（2）溶液处于汽液混合状态，液相组成为0.24（摩尔分数），气相组成为0.42（摩尔分数）； （3）溶液加热到119℃时全部汽化为饱和蒸汽。
化工原理蒸馏例题
I I q V F
(I I )(I I )
V
L
L
F
r C t
m
pm
I I
V
L
I I
V
L
r m
⑦过热蒸气进料
C (t t ) 1 pm B F
q
I V
I F
(I
F
I V
)
C (t pm F
t ) B
r m
I I
I I
r
V
L
V
L
m
例：在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水 0.6（摩尔分率）的溶液，进料的热状况参数为1.1， 原料液流量为100kmol/h，要求塔顶易挥发组分的 回收率不低于0.94，釜液组成为0.04（以上均为易 挥发组分的摩尔分率），回流比为2.5，试求产品的 流量、精馏段和提馏段的操作线方程及提馏段上升 的蒸汽流量。假设气液相均为恒摩流动。
例1：在常压下对苯与甲苯二元理想溶液分别进行平衡蒸 馏与简单蒸馏。若原料液中苯的浓度为0.5（摩尔分率）。 物系的相对挥发度为2.47。试求：
1）用平衡蒸馏方法分离，当汽化率为 0.4时，釜液与馏 出液的组成。
2）用简单蒸馏方法分离，使釜液浓度与平衡蒸馏相同， 所得馏出物中苯的平均组成。
解：1） y x 2.47x 1 ( 1)x 1 1.47x
x1' x5 0.379
x2' 0.324
x3' 0.254
x4' 0.179 x5' 0.112
y2' 1.522 0.379 0.0359 0.542
y3' 0.457 y4' 0.350 y5' 0.237 y6' 0.134
蒸馏习题专题教育课件
xF
EmL
xn1 xn xn1 xn*
xF x1 xF x1
xw ~ yw 平衡线关系 x1 ~ yw 操作线关系
xF 0.2 q 1
xF y1
x1 yw
xw
M
xD
xD 0.
xW
x1 ~ y1 平衡线关系
(1)求算xw
0.8
DxD FxF
xF xD
xW xW
xq , yq是进料线与平衡线的交点，当然在进料线上。
yq
q q 1 xq
xF q 1
0.368 q 0.191 0.44
q 1
q 1
q 0.368 0.44 0.407 0.368 0.191
例6
在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液。进料为汽-液混合物进 料，进料中气相构成为0.428，液相构成为0.272，进料平均构成 xF=0.35，假定进料中汽、液相到达平衡。要求塔顶构成为0.93 （以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分旳96%进入馏出液中。 取回流比为最小回流比旳1.242倍。试计算：（1）塔底产品构成； （2）写出精馏段方程；（3）写出提馏段方程；（4）假定各板 效率为0.5，从塔底数起旳第一块板上，上升蒸汽旳构成为多少？
答案：错误 分析：因为简朴蒸馏所得旳多数馏出物（开始阶段得到旳）与构成较高旳液体成平衡，而平 衡蒸馏所得全部馏出物都与较低旳残液浓度构成相平衡，所以连续操作旳平衡蒸馏不如间歇 操作旳简朴蒸馏旳分离效果好。
例4、已知某精馏塔操作以饱和蒸汽进料，操作线 方程分别如下：
精馏线
提馏线
试求该塔操作旳回流比、进料构成及塔顶、塔底产品 中轻组分旳摩尔分率。
例2、精馏操作旳根据是 ____ 。精馏操作得以实现旳必要条件涉及____ 和 ___。
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习下册 第一章蒸馏 概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔 公式全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即1==''VLV L4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。
对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。
5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
（5分）1.漏液线（气体流量下限线）（1分）2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分）3.液相流量下限线（1分）4.液相流量上限线（1分）5.液泛线（1分）最适宜的区域为五条线相交的区域内。
7．进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系？四 计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y提馏段：0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。
化工原理课后作业(蒸馏)
5．蒸馏一、单选题1．蒸馏是分离（）混合物的单元操作。
BA 气体；B 液体；C 固体；D 刚体。
2．蒸馏是利用各组分的（）不同的特性实现分离的目的。
CA 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。
3．在二元混合液中，（）的组分称为易挥发组分。
AA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
4．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。
CA 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
5．在二元混合液中，（）的组分称为难挥发组分。
BA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
6．在二元混合液中，沸点高的组分称为（）组分。
DA 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
7．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
AA 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。
8．液相回流是保证（）过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
BA 吸收；B 精馏；C 传热；D 过滤。
9．在（）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
C A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
10．在再沸器中溶液（）而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
C A 部分冷凝；B 全部冷凝；C 部分气化；D 全部气化。
11．在再沸器中溶液部分气化而产生（），是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
D A 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。
12．再沸器的作用是提供一定量的（）流。
DA 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。
13．（）的作用是提供一定量的上升蒸气流。
CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
14．（）的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。
AA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
15．冷凝器的作用是提供（）产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶气相；B 塔顶液相；C 塔底气相；D 塔底液相。
柴诚敬化工原理课后题答案(09)第九章 蒸馏
第九章 蒸馏1．在密闭容器中将A 、B 两组分的理想溶液升温至82 ℃，在该温度下，两组分的饱和蒸气压分别为*A p =107.6 kPa 及*B p ＝41.85 kPa ，取样测得液面上方气相中组分A 的摩尔分数为0.95。
试求平衡的液相组成及容器中液面上方总压。
解：本题可用露点及泡点方程求解。
()()()()95.085.416.10785.416.107总总*B*A 总*B 总*A A 总*AA =-=--==p p p p p p p p x p p y － 解得 76.99＝总p kPa8808.085.416.10785.4176.99*B*A *B =--=--=p p p p x 总本题也可通过相对挥发度求解571.285.416.107*B *A ===p p α由气液平衡方程得()()8808.095.01571.295.095.01=-+=-+=y y y x α()()[]kPa 76.99kPa 8808.0185.418808.06.1071A *BA *A =-+⨯=-+x p x p p ＝总 2．试分别计算含苯0.4（摩尔分数）的苯—甲苯混合液在总压100 kPa 和10 kPa 的相对挥发度和平衡的气相组成。
苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系为24.22035.1206032.6lg *A +-=t p58.21994.1343078.6lg *B +-=t p 式中p ﹡的单位为kPa ，t 的单位为℃。
苯—甲苯混合液可视为理想溶液。
（作为试差起点，100 kPa 和10 kPa 对应的泡点分别取94.6 ℃和31.5 ℃）解：本题需试差计算 （1）总压p 总＝100 kPa 初设泡点为94.6℃，则191.224.2206.9435.1206032.6lg *A =+-=p 得 37.155*A =p kPa同理 80.158.2196.9494.1343078.6lg *B =+-=p 15.63*B =p kPa4.03996.015.6337.15515.63100A ≈=--=x或 ()kPa04.100kPa 15.636.037.1554.0=⨯+⨯＝总p则 46.215.6337.155*B *A ===p p α6212.04.046.114.046.2)1(1=⨯+⨯=-+=x x y αα（2）总压为p 总＝10 kPa通过试差，泡点为31.5℃，*A p =17.02kPa ，*B p ＝5.313kPa203.3313.502.17==α 681.04.0203.214.0203.3=⨯+⨯=y随压力降低，α增大，气相组成提高。
化工原理下册第一章蒸馏练习题
1．蒸馏是分离（）混合物最常用的方法。
2．蒸馏是利用溶液中各组分（）的差异, 使各组分得到分离。
3．溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为（）温度。
4．气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为（）温度。
5．对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度（）。
6．对于二元理想溶液, 若重组分含量（）, 则露点温度越低。
7．对于二元理想溶液, 相对挥发度大, 说明该物系（)分离。
8．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（)分离。
9．在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质其饱和蒸气压（）。
10．在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质（）挥发。
1、精馏过程稳定操作的条件为：（1），（2）。
2、满足恒摩尔流的条件为：（1），（2），（3）。
2、蒸馏包含气液两相间的过程和过程，此过程以为操作极限。
3、某精馏塔，冷液进料。
由于前段工序的原因，使进料量F增加，但xF、q、R、V’不变，则L 、V 、L’、D 、W 、。
（填“增加、减少、不变”）4、对于一精馏过程，在进料组成和进料状态不变，回流比增大，完成一定分离任务所需要的理论塔板数________。
1、下列进料方式中，q值为进料中的液相分率：A．冷料；B．饱和液体；C．气液混合物；D．饱和蒸气；E．过热蒸气2、如果精馏操作的其他条件和要求不变，仅改变进料的热状况，下列情况所需的理论板数最少。
(A) 冷料；(B) 饱和液体；(C) 气液混合物；(D) 饱和气体；(E) 过热蒸气。
3、精馏操作中，下列哪些现象可能是由上升气速过大造成的？。
A、漏液；B、气泡夹带；C、雾沫夹带；D、液泛4、设计筛板塔时，若改变某一结构参数，会引起负荷性能图的变化，则下面叙述中正确的是。
A、板间距降低使雾沫夹带线上移；B、板间距降低，使液泛线上移；C、塔径增大使液泛线下移；D、降液管面积增加使雾沫夹带线下移1、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：全回流是指在精馏操作过程中上升蒸汽冷凝后全部回流进入精馏塔内的操作方式，有利于精馏塔内各塔板汽液迅速达到相平衡，一般适用在开车及出现较大异常的情形；最小回流比是指当回流量非常小，恰好使得在塔内某处的操作线与平衡线相交，此时已无法通过精馏的方式实现分离；一般适宜回流比为最小回流比R＝（1.0～2.0）Rmin。
化工原理--第九章 蒸馏
p
* A
p
* B
107.6 2.571 41.85
由气液平衡方程得
x
y
y
1
y
0.95
0.95
2.5711
0.95
0.8808
p
总＝p
* A
xA
p
* B
1
xA
107.6 0.8808
41.851
0.8808kPa
99.76kPa
解：（1）平衡蒸馏（闪蒸）
依题给条件 q 1 0.44 0.56
则
y q x xF 0.56 x 0.55 1.25 1.273x
q 1 q 1 0.56 1 0.56 1
由平衡方程 y 0.46x 0.549
联立两方程，得 y = 0.735， x = 0.4045
（3）两操作线交点的坐标值 xq 及 yq 联立操作线及 q 线两方程，即
y 0.75x 0.238
y 2 3x
解得 xq = 0.4699 及 yq = 0.5903
（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为
y
q n, L q n, V
x
qn,W q n, V
xW
式中有关参数计算如下：
差异。饱和蒸气进料 V′最小。
7．在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为 50 kmol/h，要求馏出液
中易挥发组分的收率为 94％。已知精馏段操作线方程为 y = 0.75x+0.238；q 线方程为 y = 2-3x。
化工原理-精馏习题课
第一章 蒸馏1、 熟悉气液平衡方程、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程和q 线方程的表达形式并能进行计算；2、 能根据物料进料状况列出q 线方程并用于计算，从而根据q 线方程、进料组成还有气液平衡方程计算出点（x q ，y q ），再进一步计算出最小回流比R min ；例如饱和液相进料（泡点进料）时，q 线方程式x=x F ，即x q =x F ；而饱和蒸汽进料时，q 线方程式y=x F ，即y q =x F 。
3、 掌握通过质量分数换算成摩尔分数以及摩尔流量的方法，要特别注意摩尔流量计算时应该用每一个组分的流量乘以它们的摩尔分数而不是质量分数。
习题1：书上P71页课后习题第5题；分析：本题的考察重点是质量分数与摩尔分数之间的转换，这个转换大家一定要注意，很多同学在此常会出错。
在此我们采用直接将原料组成和原料流量都转换成摩尔量来进行计算，首先还是先列出所有题目给出的已知量，为了便于区分，建议大家以后再表示质量分数的时候可以使用w 来表示，而表示摩尔分数时使用x 来表示：① 根据题目已知：w F =0.3，F=4000kg/h ，w w =0.05，另外还可以知道二硫化碳的分子量Mcs 2=76，四氯化碳的分子量Mccl 4=154根据这些条件可以先将进料和塔底组成转换成摩尔组成② =+F x =二硫化碳摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量总摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量四氯化碳质量分数四氯化碳分子量0376=0.4650376+1-03154F x =..（.） ③ 同理可以求出塔底组成00576=0.096400576+1-005154W x =..（.） ④ 对于原料液的质量流量转换为摩尔流量有两种方法，第一种是分别用二硫化碳和四氯化碳各自的质量流量除以各自的分子量然后求和，即()40001-0.340000.3+=33.971kmol/h 76154F ⨯⨯=第二种是用总质量流量除以混合物平均分子量，而这种方法也是同学们最容易出错的地方，因为这里平均分子量应该是用二硫化碳和四氯化碳各自的摩尔分数乘以各自的分子量后求和，而不是用质量分数乘以各自的分子量求和，这样是很多同学计算有误的原因，因此正确的求法是 ()0.46576+1-0.465154=117.73=4000117.73=33.976kmol/h M F =⨯⨯⑤ 上面弄正确后，下面的步骤就比较简单，利用物料衡算以及回收率就可以求出来，方程组如下：+=0.88F D WD F F D WFx Dx Wx Dx Fx ==+=回收率上述方程组里面所有的组成都已经转变为摩尔组成，所有的流量也都变为摩尔流量了，这样计算就不会再有问题了。
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习下册第一章蒸馏概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔公式全塔物料衡算【例1－4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置〔完整手算过程〕进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D和W，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系，可通过参加第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于别离。
对于相对挥发度很小的物系，可参加第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于别离。
5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
〔5分〕1.漏液线〔气体流量下限线〕〔1分〕2.雾沫夹带线〔气体流量上限线〕〔1分〕3.液相流量下限线〔1分〕4.液相流量上限线〔1分〕5.液泛线〔1分〕最适宜的区域为五条线相交的区域。
7．进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系？四 计算题1、用一精馏塔别离苯-甲苯溶液〔α=2.5〕,进料为气液混合物，气相占50%〔摩尔分率,下同〕，进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？〔2〕塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？2、*连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y提馏段：0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。
化工原理习题课-蒸馏2
（2）预热至泡点加料；
（3）预热至饱和蒸汽加料。
已知在操作条件下料液的泡点98℃，平均比热容为161.5/ • ，汽化潜热
为32600/。
6.8
蒸馏单元操作
【习题4】苯和甲苯的混合液中含苯0.4，该混合液进入一精馏塔中，要求苯的回收率
为90%，回流比为最小回流比的1.5倍，泡点进料，相对挥发度为2.5，产品要求为：
② 提馏段：
′
′ −
+ =
−
端点1（ ， ）
③ q线方程：
=
−
−
−
蒸馏单元操作
端点1（ ， ）
′ −
′
斜率′
斜率+
1.0
1.0
0
0 W
1.0
1
2
=1 >1
3
0<q< 1
4
q=0
5
q<0
端点1（ ， ）
② 泡点方程（露点方程）
A =
°
−
° −°
③ 汽液平衡方程
= 1+ m
−1
A =
=
=
°A
A
顶 × 底
（2）总压对汽液相平衡的影响
①泡点线、露点线向上移动。
②气液共存区变窄。
③相平衡曲线向对角线靠拢，分离变得困难。
6.8
蒸馏单元操作
（2）理论板数的确定
= + + ′ − −
= ℎ
=
化工原理蒸馏习题
回收率有何变化？ （3） 若料液组成降为 0.3，但要求塔顶产品组成及回收率不同，回流比应为多 少？ 4．某苯与甲苯混合物的流量为 100kmol/h，苯的含量为 0.3（摩尔分数） ，温度为 20℃，拟采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品的含量为 0.9，苯的回收率 为 90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为 2.47， 试比较以下三种工况所需 要的最低热耗（包括原料预热需要的热量） ： （1） 20℃加料； （2） 预热至泡点加料 （3） 预热至饱和蒸汽加料； 已知在操作条件下料液的泡点为 98℃，平均比热容为 161.5J/(mol.K)，汽化潜热 为 32 600J/mol。 三、讨论题 分离苯、甲苯的精馏塔，按以下三种方式冷凝（图 5.1，5.2，5.3） ，塔顶第 一板上升蒸气浓度为含苯 0.8（摩尔分率） ，回流比均为 2。 1．用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为 t0、t1， 问 t0、t1 是否相等？为什么？并求 t0、t1 的值。 2．在图 5.1，图 5.2，图 5.3 三种冷凝情况下，第一板浓度 y1 为含苯 0.8（摩 尔分率） 。 ①比较温度 t1、t2、t3 的大小； ②比较回流液浓度 xL1、xL2、xL3 的大小； ③比较塔顶产品浓度 xD1、xD2、xD3 的大小。将以上参数分别安顺序排列，
（变大，变小，不变，不确
10．精馏塔操作中，保持 F 、xF 、q、L 不变，而增大 V , 则 R xD
，
xW
，L/V
， L / V
(增大，减小，不变)。 ， xW ，
11． 精馏塔操作中， 保持 F、 xF、 q、 R 不变， 而增大 W 则 xD L/V ， L / V (增大，减小，不变)。
L / V ，
化工原理-14-第九章-蒸馏-习题课
0.764
W1
结论：在馏出率相等的条件下，简单蒸馏所得到的馏出物的浓 度高于平衡蒸馏。这是因为平衡蒸馏所得到的全部馏出物皆与 残余浓度（x=0.5389）成平衡，而简单蒸馏所得的大部分馏 出物（第一阶段得到的馏出物）是与组成较高的液体成平衡， 只有较少部分（第二阶段得到的馏出物）与浓度低于0.5389的 液体成平衡的缘故。由此可见，平衡蒸馏虽然实现了过程的连 续化，但同时也造成了物料的返混，其分离效果不如间歇操作 的简单蒸馏。
即： L' ye2 yW 0.3818 0.05 2.2117
V ' xe2 xW
0.2 0.05
由于：L' L''q2 F2 L''F2
L'' L q1F1 L F1 故：L' L F1 F2
同理：V '' V '1 q2 F2 V '
DxD
WxW
04.F51F1
D W 3F1
0.2
0.9D
0.05W
则：F1 0.85
D 0.9
最后： 2.2117
R" m in
4 0.85 0.9
R '' m in
1
则： Rm" in 1.2925
由于：Rm" in
R' m in
故最小回流比为：
Rm in
0 A
0.1665
p
0 B
令：f
0.8335
p
0 A
0.1665
p
0 B
化工原理-精馏习题课
第一章 蒸馏1、 熟悉气液平衡方程、精馏段操作线方程、提馏段操作线方程和q 线方程的表达形式并能进行计算；2、 能根据物料进料状况列出q 线方程并用于计算，从而根据q 线方程、进料组成还有气液平衡方程计算出点（x q ，y q ），再进一步计算出最小回流比R min ；例如饱和液相进料（泡点进料）时，q 线方程式x=x F ，即x q =x F ；而饱和蒸汽进料时，q 线方程式y=x F ，即y q =x F 。
3、 掌握通过质量分数换算成摩尔分数以及摩尔流量的方法，要特别注意摩尔流量计算时应该用每一个组分的流量乘以它们的摩尔分数而不是质量分数。
习题1：书上P71页课后习题第5题；分析：本题的考察重点是质量分数与摩尔分数之间的转换，这个转换大家一定要注意，很多同学在此常会出错。
在此我们采用直接将原料组成和原料流量都转换成摩尔量来进行计算，首先还是先列出所有题目给出的已知量，为了便于区分，建议大家以后再表示质量分数的时候可以使用w 来表示，而表示摩尔分数时使用x 来表示：① 根据题目已知：w F =0.3，F=4000kg/h ，w w =0.05，另外还可以知道二硫化碳的分子量Mcs 2=76，四氯化碳的分子量Mccl 4=154根据这些条件可以先将进料和塔底组成转换成摩尔组成② =+F x =二硫化碳摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量总摩尔量二硫化碳质量分数二硫化碳分子量四氯化碳质量分数四氯化碳分子量0376=0.4650376+1-03154F x =..（.） ③ 同理可以求出塔底组成00576=0.096400576+1-005154W x =..（.） ④ 对于原料液的质量流量转换为摩尔流量有两种方法，第一种是分别用二硫化碳和四氯化碳各自的质量流量除以各自的分子量然后求和，即()40001-0.340000.3+=33.971kmol/h 76154F ⨯⨯=第二种是用总质量流量除以混合物平均分子量，而这种方法也是同学们最容易出错的地方，因为这里平均分子量应该是用二硫化碳和四氯化碳各自的摩尔分数乘以各自的分子量后求和，而不是用质量分数乘以各自的分子量求和，这样是很多同学计算有误的原因，因此正确的求法是 ()0.46576+1-0.465154=117.73=4000117.73=33.976kmol/hM F =⨯⨯⑤ 上面弄正确后，下面的步骤就比较简单，利用物料衡算以及回收率就可以求出来，方程组如下：+=0.88F D WD F F D WFx Dx Wx Dx Fx ==+=回收率上述方程组里面所有的组XX 已经转变为摩尔组成，所有的流量也都变为摩尔流量了，这样计算就不会再有问题了。
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题相平衡1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想溶液。
试求：（1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度；（2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。
解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α（2）当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα（3）总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。
求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。
解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。
已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ，B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3．苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系（安托因方程）为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ，t 的单位为℃。
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
2
3、相对挥发度α=1，表示不能用 、相对挥发度 ， 分离。 分离。
分离， 分离，但能用
4、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到 、某二元混合物，进料量为 ， ， 塔顶x 不小于0.9， 塔顶 D不小于 ，则塔顶最大产量为 。 5、精馏操作的依据是 、 要条件包括 和 6、写出相对挥发度的几种表达式 α 、 7、等板高度是指 、
1 + 1.14 x
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
1
蒸馏习题课
[一] 填空题 一 1、精馏过程是利用 、 的原理而进行的。 和 的原理而进行的。 精馏设计中， 所需理论板越少， 精馏设计中，回流比越 ，所需理论板越少，操作能 随着回流比的逐渐增大， ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将 耗 的变化过程。 的变化过程。 呈现 2、分离任务要求一定，当回流比一定时， 在5种进料状况 、分离任务要求一定，当回流比一定时， 种进料状况 进料的q值最大 值最大， 中, 进料的 值最大，提馏段操作线与平衡线之间的 , 分离所需的总理论板数 。 距离
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
4
4 、精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变， 精馏操作时， 、 、 、 、加料板位置都不变， 而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成x 而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成 D变化为 ______ A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定 5、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再 、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变， 沸器热负荷恒定，若回流比减少， 沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度 ，塔顶 低沸点组分浓度 ，塔底温度 ，塔底低沸点组分浓 度 。 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 6、某二元混合物，α=3，全回流条件下 n=0.3，则yn-1= 。 、某二元混合物， ，全回流条件下x ， A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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4、一精馏塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进 、一精馏塔，原料液组成为 （摩尔分率）， ），饱和蒸气进 原料处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为 料，原料处理量为 ，塔顶、 50kmol/h 。已知精馏段操作线程为 已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜 ， 用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： 用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： (1) 塔顶、塔底产品组成； 塔顶、塔底产品组成； (2)全凝器中每小时冷凝蒸气量； 全凝器中每小时冷凝蒸气量； 全凝器中每小时冷凝蒸气量 (3)蒸馏釜中每小时产生蒸气量 蒸馏釜中每小时产生蒸气量 (4)若全塔平均 若全塔平均α=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率 若全塔平均 ， Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。 ，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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3、 在连续精馏塔内分离苯 甲苯二元混合液，原料液中含苯 、 在连续精馏塔内分离苯-甲苯二元混合液 甲苯二元混合液， 0.5(摩尔分率，以下同)，于泡点温度下加入塔内。要求馏出 摩尔分率，以下同 ，于泡点温度下加入塔内。 摩尔分率 液中含苯0.95，回收率为96％。塔顶采用一个分凝器和一个 ，回收率为 ％。 ％。塔顶采用一个分凝器和一个 液中含苯 全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液， 全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，从全凝器中 得到合格产品。塔底采用间接水蒸汽加热。 得到合格产品。塔底采用间接水蒸汽加热。现测得塔顶回流 液中含苯0.88，离开塔顶第一层板的液体含苯0.79。试计算： ，离开塔顶第一层板的液体含苯 液中含苯 。试计算： 操作回流比为最小回流比的倍数； ⑴ 操作回流比为最小回流比的倍数； 为得到每小时50kmol的馏出液，需消耗的原料液量； 的馏出液， ⑵ 为得到每小时 的馏出液 需消耗的原料液量； ⑶ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少kmol/h？ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少 ？ 假定： 操作条件下，相对挥发度为常数； 假定：①操作条件下，相对挥发度为常数；②精馏段和 提馏段均保持恒摩尔流； 塔内各板均为理论板。 提馏段均保持恒摩尔流；③塔内各板均为理论板。
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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三、计算题 1、一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。 、一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。 混合物含苯0.6摩尔分率 摩尔分率， 流量进入精馏塔， 混合物含苯 摩尔分率，以100Kmol/h流量进入精馏塔，进 流量进入精馏塔 料状态为气液各占50%摩尔数，操作回流比为最小回流比的 摩尔数， 料状态为气液各占 摩尔数 1.5倍；要求塔顶馏出液组成为 苯的摩尔分率， 倍 要求塔顶馏出液组成为0.95(苯的摩尔分率，下同 ， 苯的摩尔分率 下同)， 塔底釜液组成为0.05。在操作条件下，苯和甲苯的相对挥发 塔底釜液组成为 。在操作条件下， 度为2.5。试求： 度为 。试求： 1）塔顶和塔底产品量； （1）塔顶和塔底产品量； （2）最小回流比； ）最小回流比； （3）精馏段操作线方程； ）精馏段操作线方程； （4）提馏段操作线方程。 ）提馏段操作线方程。
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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2、 某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔，分离两组分 、 某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔， 理想溶液。 理想溶液。 已知： 已知：F=100kmol/h，xf=0.5，q=1，α=3，塔内为理论 ， ， ， ， 板。测得：xd=0.95，xw=0.05，L=60kmol/h。 测得： ， ， 。 ？，W=？； ⑴ 求D=？， ？； ？， ⑵ 求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时 精馏段操作线的斜率； 精馏段操作线的斜率； ⑶ 求x0、y1、x1、y2及yw ⑷ 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降10％，问 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降 ％，问 ％， 欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？ 欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？
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5、有一精馏塔，已知塔顶馏出液组成xD =0.97（摩尔分数）， 、有一精馏塔，已知塔顶馏出液组成 （摩尔分数） 回流比R=2，塔顶采用全凝器，泡点回流，其气液平衡关 回流比 ，塔顶采用全凝器，泡点回流， 2.4 x ，求从塔顶数起离开第一块板下 系为 y= 降的液体组成x 和离开第二块板上升的气相组成y 降的液体组成 1 和离开第二块板上升的气相组成 2 。 [四]判断题 四 判断题 1.在一定压强下，液体混合物没有恒定的沸点。（ ） 在一定压强下， 在一定压强下 液体混合物没有恒定的沸点。（ 2.相对挥发度 值越大，则表示此混合液越难分离。（ ） 相对挥发度a值越大 相对挥发度 值越大，则表示此混合液越难分离。（ 3.对双组分理想混合液，相对挥发度的大小可以判别该物系 对双组分理想混合液， 对双组分理想混合液 的分离难易程度。因此，在相同条件下， 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。（ 度大的物系，所需理论板数多。（ ）
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，实现精馏操作的必 。 。 。
化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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二、选择 1 、已知 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 ， 。 A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1 2、 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使 、 精馏中引入回流， 上升的汽相易挥发组分浓度提高， 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； 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； 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 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相， 其中易挥发组分较多； 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 入液相必定同时发生。 入液相必定同时发生。 3 、某二元混合物，其中 为易挥发组分，液相组成 A=0.6， 某二元混合物，其中A为易挥发组分 液相组成x 为易挥发组分， ， 相应的泡点为t 与之相平衡的汽相组成y 相应的泡点为 1，与之相平衡的汽相组成 A=0.7，相应的露 ， 点为t 点为 2，则_____ A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不确定
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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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7、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成 A=0.4， 、某二元混合物，其中 为易挥发组分 液相组成x 为易挥发组分， ， 相应的泡点为t 气相组成为y 相应的泡点为 1，气相组成为 A=0.4，相应的露点组成为 2， ，相应的露点组成为t 则 。 A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不能判断 8、精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 、精馏的操作线是直线， 。 A 理论板假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设 9、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以 、二元溶液连续精馏计算中， 下线的变化 。 A平衡线 B 操作线与 线 操作线与q线 平衡线 C平衡线与操作线 D 平衡线与 平衡线与q 平衡线与操作线