精馏(含答案)
精馏操作试卷(三)附答案
精馏操作试卷（三）一、判断题（每小题1分，共30分，请在题后的括号内打“√”或“×”）1、蒸馏是以液体混合物中各组分挥发能力不同为依据，而进行分离的一种操作。
（）2、通过简单蒸馏可以得到接近纯的部分。
（）3、系统的平均相对挥发度α可以表示系统的分离难易程度，α＞1，可以分离，α＝1，不能分离，α＜1更不能分离。
（）4、精馏塔中温度最高处在塔顶。
（）5、精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。
（）6、混合液的沸点只与外界压力有关。
（）7、灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。
（）8、在减压精馏过程中，可提高溶液的沸点。
（）9、再沸器的作用是精馏塔物料提供精馏塔物料热源，使物料得到加热汽化。
（）10、在二元溶液的x-y图中，平衡线与对角线的距离越远，则该溶液就越易分离。
（）11、精馏塔的总板效率就是各单板效率的平均值。
（）。
（）12、精馏时，饱和液体进料，其精提馏段操作线交点为（xF ，xF）。
（）13、将精馏塔从塔顶出来的蒸汽先在分凝器中部分冷凝，冷凝液刚好供回流用，相当于一次部分冷凝，精馏段的理论塔板数应比求得的能完成分离任务的精馏段理论板数少一块。
（）14、采用图解法与逐板法求理论塔板数的基本原理完全相同。
（）15、全回流时理论塔板数最多。
（）16、用某精馏塔分离二元混合物，规定产品组成x、xW，当进料为xF1时，相应的回流比为R1，进料为xF2时，相应的回流比为R2。
若xF1<xF2，进料热状态不变，则Rl <R2。
（）17、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起操作线与q线的变化。
（）18、精馏操作时增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比和馏出液的组成均不变。
（）19、精馏操作中，操作回流比必须大于最小回流比。
（）20、精馏操作中，若塔板上汽液两相接触越充分，则塔板分离能力越高满足一定分离要求所需要的理论塔板数越少。
（）21、精馏塔操作过程中主要通过控制温度压力进料量和回流比来实现对气液负荷的控制。
精馏习题及答案
精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯(摩尔分率)，回流比均为2。
(1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、1t 是否相等为什么并求0t 、1t 的值。
(2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯(摩尔分率)。
①比较温度1t 、2t 、3t 的大小；②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小；③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。
将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。
(3)三种情况下精馏段操作线是否相同在同一x y -图上表示出来，并将三种情况下D x 、L x 、V x 的值在x y -图上表示出来。
已知阿托因常数如下(阿托因方程为)/(lg 0T C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：A B C 苯 甲苯例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。
进料为含苯(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。
要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过。
若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的倍，塔底采用再沸器。
全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。
试求：①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ； ②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少；③精馏段及提馏段的操作线方程；④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。
①若气相馏出物浓度（或平均浓度）相同，即平D 简D ＝x x ,,，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物量V 简、V 平；②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物浓度（或平均浓度）平D 简D 、xx ,,及残液（或液相产品）量。
精馏习题及答案
概念题一、填空题1. __________________________________________________ 精馏操作的依据是 _______ 。
利用 _________________________________________________________ 、______________________ 的方法 ,将各组分得以分离的过程。
_______________________________ 实现精馏操作的必要条件 __ 和。
2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ________ ，液相组成 __________ 汽相组成。
3.用相对挥发度 _______________________________ 表达的气液平衡方程可写为。
根据 的大小，可用来 ___________________ ，若 =1，则表示 ________________ 。
4. 某两组分物系，相对挥发度 =3，在全回流条件下进行精馏操作，对第 n,n+1 两层理论板 （从塔顶往下计） ，若已知 y n=0.4, y n+1= _______ 。
全回流操作通常适用于 _________________或_________________ 。
5. ____________________________________________________________________ 精馏和蒸馏的区别在于 _精馏必须引入回流 __________________________________________________ ；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于 _________________________________________ 。
6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 _______________________________________ 和7.在总压为101.33kPa 、温度为85C 下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 P A °116.9kPa 、P B °=46kPa, 则相对挥发度 = _______ ，平衡时液相组成 x A = _________ ,汽相组成 y A = _______ 8.某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该塔的操作回流比为 _____________馏出液组成为 ________________ 。
化工原理精馏习题及答案.docx
一．选择题1．蒸馏是利用各组分（）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。
2．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。
3．（）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。
4．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。
CA冷凝器； B 蒸发器； C 再沸器； D 换热器。
5．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。
6．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。
7．冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。
B A气相； B 液相； C 固相； D 混合相。
8．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。
CA浮阀板； B 喷射板； C 加料板； D 分离板。
9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。
B A精馏段； B 提馏段； C 进料段； D 混合段。
10．某二元混合物，进料量为100 kmol/h ，x F = 0.6 ，要求塔顶 x D不小于 0.9 ，则塔顶最大产量为（）。
( 则 W=0)BA 60 kmol/h；B 66.7 kmol/h；C 90 kmol/h；D 100 kmol/h。
11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为xD、xw。
如进料分别为xF1、xF 2时，其相应的最小回流比分别为Rmin 1、Rmin 2。
当xF1xF 2时，则（）。
AA．Rmin 1Rmin 2；B．Rmin 1Rmin 2；C．Rmin 1Rmin 2；D．Rmin的大小无法确定12．精馏的操作线为直线，主要是因为（）。
D A．理论板假定； C.理想物系；B．塔顶泡点回流； D.恒摩尔流假定13．某二元混合物，其中 A 为易挥发组分。
化工原理：精馏习题答案
精馏练习题一、填空题【1】精馏操作的依据是（混合液中各组分的挥发度的差异）。
实现精馏操作的必要条件是（塔顶液相回流）和（塔底上升气流）。
【2】气液两相呈平衡状态时，气液两相温度（相同），液相组成（低于）气相组成。
【3】用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为（ ）。
根据α的大小，可用来（判断用蒸馏方法分离的难易程度），若α=1，则表示（不能用普通的蒸馏方法分离该混合液）。
【4】某两组分物系，相对挥发度3=α，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论踏板（从塔顶往下计），若已知==+1,4.0n n y y 则（）。
全回流适用于（精馏开工阶段）或（实验研究场合）。
【5】某精馏塔的精馏操作线方程为275.072.0+=x y ，则该塔的操作回流比为（），馏出液组成为（）。
【6】在精馏塔设计中，若P Fx f 进料温度保持不变，若增加回流比R ，则p x （增大）w x （减小），V L （增大）。
【7】操作中的精馏塔，若进料温度FV x f 不变，若釜液量W 增加，则p x （增加），w x （增大）VL （增加）。
二、选择题（1）在用相对挥发度判别分离的难易程度时，下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离（C ）。
A.AB ＞1B. AB ＜1C. AB =1D. AB ＞10（2）在精馏的过程中，当进料为正处于泡点的饱和液体时，则（C ）。
＞1 ＜0 =1 ＜q ＜1（3）精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n 、n+1层塔板，其气相组成的关系为（C ）。
+1＞y n ＞y n-1 B. y n+1=y n =-1 C +1＜y n ＜y n-1 D.不确定（4）精馏塔中自上而下（C ）.A.分为精馏段、加料板和提馏段三部分B.温度依次降低C.易挥发组分浓度依次降低D.蒸气量依次减少（5）某精馏塔的馏出液量是50kmo1/h ，回流比是2，则精馏段的回流液量是（A ）。
h h h h（6）连续精馏中，精馏段操作线随（ A ）而变。
精馏题库(白壹良)
第六章蒸馏一、填空题1、蒸馏是用来分离的单元操作。
答案：均相液体混合物2、含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为。
答案：5.07%3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分的差异而达到分离的目的。
答案：挥发度4、进料板将精馏塔分为和。
答案：精馏段、提馏段5、理想溶液的气液相平衡关系遵循。
答案：拉乌尔定律6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下，加热到某一温度，液体出现第一个气泡，此温度称为该液体在指定总压下的。
答案：泡点温度，简称泡点7、在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的。
答案：露点温度，简称露点8、理想溶液中各组分的挥发度等于其。
答案：饱和蒸气压9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的。
答案：难易程度10、精馏与简单精馏的区别在于。
答案：回流11、在精馏操作中，回流比的操作上限是。
答案：全回流12、在精馏操作中，回流比的操作下限是。
答案：最小回流比13、在工业生产中，塔顶液相回流常采用的方法有、、。
答案：泡点回流、冷液回流、塔顶采用分凝器产生液相回流14、是衡量实际塔板分离效果的标准，实际并不存在。
答案：理论板15、理想溶液是指。
答案：相同分子间作用力与相异分子间作用力相等的溶液。
16、表示物质挥发能力大小的物理量是。
答案：挥发度17、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为。
答案：进料热状况参数18、q值越大，达到分离要求所需的理论板数。
答案：越少19、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为。
答案：逐渐降低20、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大，此时，提馏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，最远，最少。
二、选择题1、理想溶液的特点是：相同分子间的作用力（）不同分子间作用力。
A：大于B：等于C：小于D：不能确定答案：B2、实验表明，当由两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从（）A：亨利定律B：费克定律C：拉乌尔定律D：牛顿粘性定律答案：C3、双组分理想溶液的t-x-y图中，下方曲线称为（）A：饱和蒸气线B：饱和液体线C：饱和蒸气压线D：露点线答案B4、关于理论板理列说法错误的是（）A：理论板可作为衡量实际塔板分离效率的依据和标准。
精馏知识模考试题(含答案)
精馏知识模考试题（含答案）一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。
A、塔顶液相B、塔底液相C、塔顶气相D、塔底气相正确答案：A2、下列操作属于板式塔正常操作的是( )。
A、泄漏B、雾沫夹带C、液泛D、鼓泡正确答案：D3、( )是指离开这种板的气液两相互相成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。
A、浮阀板B、喷射板C、理论板D、分离板正确答案：C4、在蒸馏生产过程中,从塔釜到塔顶,压力( )。
A、由高到低B、不变C、都有可能D、由低到高正确答案：A5、只要求从混合液中得到高纯度的难挥发组分,采用只有提馏段的半截塔,则进料口应位于塔的( )部。
A、底B、顶C、中D、中下正确答案：B6、由气体和液体流量过大两种原因共同造成的是( )现象。
A、液泛B、漏液C、液沫夹带D、气泡夹带正确答案：A7、从节能观点出发,适宜回流比R应取( )倍最小回流比Rmin。
A、2B、1.3C、1.1D、1.7正确答案：C8、操作中的精馏塔,保持进料量F、进料组成xF、进料热状况参数q、塔釜加热量Q不变,减少塔顶馏出量D,则塔顶易挥发组分回收率η( )。
A、变大B、变小C、不变D、不确定正确答案：B9、精馏塔釜温度过高会造成( )。
A、釜液作为产品质量不合格B、可能造成塔板严重漏液C、轻组分损失增加D、塔顶馏出物作为产品不合格正确答案：D10、下列判断不正确的是( )。
A、上升气速过大引起液泛B、上升气速过大引起漏液C、上升气速过大造成过量雾沫夹带D、上升气速过大造成大量气泡夹带正确答案：B11、在板式塔中进行气液传质时,若液体流量一定,气速过小,容易发生( )现象;气速过大,容易发生( )或( )现象,所以必须控制适宜的气速( )。
A、漏液、液泛、液沫夹带B、漏液、液泛、淹塔C、液沫夹带、液泛、淹塔D、漏液、液沫夹带、淹塔正确答案：B12、下列哪个选项不属于精馏设备的主要部分( )。
化工原理第五章 精馏 答案
五蒸馏习题解答1解:(1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下:∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p以t=90℃为例,x A=/=y A=1008×760=t℃90100110120130x10y10(1+10(2)用相对挥发度计算x-y值:y=αx/[1+(α-1)x]式中α=αM=1/2(α1+α2)∵α=p A0/p B0α1=760/= ;α2=3020/760=∴αM=1/2(α1+α2)=1/2+=y=(1+由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下:1 题附图2解:(1)求泡点:在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃lgp A0= p A0==[mmHg]lgp B0= p B0==[mmHg]×+×=595≈600mmHg∴泡点为87℃,气相平衡组成为y=p A /p=p A 0x A /P=×600= (2)求露点:露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A +x B =1或p A /p A 0+p B /p B 0=1 式中 p A =×760=304[mmHg]; p B =×760=456[mmHg]求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A 0= (103+= ∴p A 0=[mmHg]lgp B 0= ∴p B 0=[mmHg] 于是 :304/+456/=<1再设露点为102℃,同时求得p A 0=; p B 0= 304/+456/=≈1 故露点为102℃,平衡液相组成为 x A =p A /p A 0=304/= 3解:(1)x A =(p 总-p B 0)/(p A 0-p B 0) =(p 总-40)/ ∴p 总= y A =x A ·p A 0/p=×= (2)α=p A 0/p B 0=40= 4解: (1) y D =αD =(y/x)A /(y/x)B =(y D⎰-12x x xy dx: F=D+WFx F =Dx D +Wx W 已知x F =,x D =,x W =,解得:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=回收率 Dx D /Fx F =×=% 残液量求取:W/D=F/D-1=1/=∴W==(V-L)=(850-670)=[kmol/h] 8解:(1) 求D 及W,全凝量V F=D+WFx F =Dx D +Wx Wx F =,x D =,x W =(均为质量分率) F=100[Kg/h],代入上两式解得:D=[Kg/h]; W=[Kg/h]由恒摩尔流得知:F78+92)=V78+92)[注意:如用质量百分数表示组成,平均分子量M m=1/(a A/M A+a B/M B)]解得V=87[Kg/h] 由于塔顶为全凝器,故上升蒸汽量V即为冷凝量,(2) 求回流比RV=D+L ∴L=V-D==[Kg/h]R=L/D==(因为L与D的组成相同,故亦即为摩尔比)(3) 操作线方程.因塔只有精馏段,故精馏段操作线方程为y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)式中x D应为摩尔分率x D =( x D /M A)/[x D /M A+(1-x D )/M B]=78)/78+92)=∴y n+1=+= +操作线方程为:y n+1 = +9解:y=[R/(R+1)]x+x D /(R+1)(1) R/(R+1)= R=+ R==3(2) x D /(R+1)= x D /(3+1)= x D =(3) q/(q-1)= q=+ q==(4) +=+ '+= '+×'=× x q '=(5)0<q<1 原料为汽液混合物10解:(1) 求精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L,提馏段上升蒸汽量V'和下降的液体量L'.进料平均分子量: Mm=×78+×92=F=1000/=[Kmol/h]Fx F =Dx D +Wx WF=D+W×=D×+∴D=[Kmol/h]W=[Kmol/h]R=L/D, ∴L=×=[Kmol/h]V=(R+1)D=×=[Kmol/h]平均气化潜热r=30807×+33320×=[KJ/Kmol]从手册中查得x F =时泡点为95℃,则:q=[r+cp(95-20)]/r=+×75)/=∴L'=L+qF=+×=[Kmol/h]V'=V-(1-q)F=+×=[Kmol/h](2) 求塔顶全凝器热负荷及每小时耗水量.Qc=Vr∴r=×30804+33320×=[KJ/Kmol]∴Qc=×=[KJ/h]耗水量Gc=(50-20)=[Kg/h](3) 求再沸器热负荷及蒸汽耗量.塔的热量衡算Q B+Q F +Q R=Q v+Q W +Q LQ B=Q v+Q W +Q L-Q F -Q R该式右边第一项是主要的,其它四项之总和通常只占很小比例,故通常有: Q B≈Q V=V·I vIv=(r+Cpt)=+×=[KJ/Kmol]∴Q B=×=[KJ/h][KgF/cm2]下蒸汽潜热r=522Kcal/Kg=522××18=[KJ/Kmol]∴蒸汽需量为G vG v =Q B/r==h=×18=[Kg/h](4) 提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W /(L'-W)=解:提馏段: y m+1’=’(1)=L'x M'/V'-Wx W /V',L'=L+qF=RD+FV'=(R+1)DW=F-D,精馏段: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)= + --------(2)q线:x F = --------------(3)将(3)代入(1)得出:y m+1=×代入(2)=×+ ,x D =12解:(1) y1=x D =,=+x1=,y W =3×(3+1)+(3+1)=,=×x W +,x W =,(2) D=100 W==(Kmol/h)13解:(1) 求R,x D,x W精馏段操作线斜率为R/(R+1)= ∴R=提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W/(L'-W)=精馏段操作线截距为x D/(R+1)= ∴x D =提馏段操作线与对角线交点坐标为y=x=x W x W = x W∴x W =(2)饱和蒸汽进料时,求取进料组成将y=+y= 联立求解,得x=,y=因饱和蒸汽进料,q线为水平线,可得原料组成y=x F=14解:(1) y1=x D =,x1=(4-3×=,(2) y2=1×(1+1)+2=(3) x D =x F =, y D =2+2=15解:(1) Fx F=Vy q+Lx q=(1/3)y q+(2/3)x qy q = /(1+∴x q= y q=(2) Rmin=(x D-y q)/(y q-x q)= R==D=×= W==x W=(Fx F-Dx D)/W= L=RD=×=; V=(R+1)D=L'=L+qF=+(2/3)×1=; V'=V-(1-q)F=3=y'=(L'/V')x'-Wx W/V'='×='16解:精馏段操作线方程y n+1 =3/4x n +平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=(1+提馏段操作线方程y=其计算结果如下:N0x y12345678910由计算结果得知:理论板为10块(包括釜), 加料板位置在第五块；17解:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )= )/ )=解得:x W =精馏段操作线方程:y n+1 =(R/(R+1))x n +x D /(R+1)= + --------(1)平衡线方程:y=αx/(1+(α-1)x)=3x/(1+2x)或:x=y/(α-(α-1)y)=y/(3-2y) --------(2)交替运用式(1),(2)逐板计算:x D =y1= .x1=;y2=,x2=;y3=,x3=<x W =∴共需N T=3块(包括釜).18解:q=0,x D =,x F =,x W =,R=5,精馏段操作线方程:y n+1=Rx n/(R+1)+x D/(R+1)=5x n/(5+1)+(5+1)=+图解:得理论板数为11块(不包括釜),包括釜为12块18题附图19解:(1) F=D+WFx F =Dx D +Wx WD=F(x F -x W )/(x D -x W )=100 = Kmol/h= Kmol/hW=F-D= Kmol/h(2) N T及N F =x D =、x W =、q=1、R=；x D /(R+1)=作图得:N T =9-1=8(不含釜)进料位置: N F =6(3)L’,V’,y W及x W-1 19题附图∵q=1,V'=V=(R+1)DV'=+1)=hL'=L+qF=RD+F=×+100=h由图读得:y W =, x W-1=20解:(1) 原料为汽液混合物,成平衡的汽液相组成为x ,y平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=(1+ --------- (1)q线方程(q=2/(1+2)=2/3)则y=[q/(q-1)]x-x F /(q-1)=-2x+ ---------- (2)联解(1),(2)两式,经整理得:-2x+=(1++ 解知,x=y=(2) Rmin=(x D -y e)/(y e-x e)=解:因为饱和液体进料,q=1y e=αx e/[1+(α-1)x e]=×(1+×=R min=(x D -y e)/(ye-x e)= R=×R min=N min=lg[(x D /(1-x D ))((1-x W )/x W)]/lgα=lg[(0. 95/0. 05)]/=x=(R-R min)/(R+1)= Y=(N-N min)/(N+1) Y=∴/(N+1)= 解得N= 取15块理论板(包括釜)实际板数: N=(15-1)/+1=21(包括釜)求加料板位置,先求最小精馏板数(N min)精=lg[x D /(1-x D )×(1-x F )/x F]/lgα=lg[·]/=N精/N=(N min)精/N min∴N精=N(N min)精/N min=×=则精馏段实际板数为=取11块故实际加料板位置为第12块板上.22解:(1) 由y=αx/[1+(α-1)x]=(1+ 作y-x图由于精馏段有侧线产品抽出,故精馏段被分为上,下两段, 抽出侧线以上的操作线方程式: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=2/3x n + ----------- (1)侧线下操作线方程推导如下:以虚线范围作物料衡算V=L+D1+D2Vy s+1=Lx s+D1x D1+D2x D2 ;y s+1=Lx s/V +(D1x D1+D2x D2)/V=Lxs/(L+D1+D2)+(D1x D1+D2x D2)/(L+D1+D2);L=L0-D2, 则:y s+1=(L0-D2)x s/(L0-D2+D1+D2)+(D1x D1+D2x D2)/(L0-D2+D1+D2)=(R-D2/D1)x s/(R+1)+(x D1+D2x D2/D1)/(R+1)(R=L0/D1)将已知条件代入上式,得到:y S+1=+(2) 用图解法,求得理论塔板数为（5-1）块,见附图.22题附图23解:根据所给平衡数据作x-y图.精馏段操作线y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)= /+1)++1)= +q线方程与q线:料液平均分子量:M m=×+×18=甲醇分子汽化潜热:r=252×32×=[KJ/Kmol]水的分子汽化潜热:r=552×18×=[KL/Kmol] 23题附图料液的平均分子汽化潜热:r=×+×=[KL/Kmol]料液的平均分子比热Cp=××=[KL/Kmol·℃]q=[r+Cp(ts-t F )]/r=[+(78-20)]/=q线斜率q/(q-1)=1/13/0.13=提馏段操作线方程与操作线：由于塔釜用直接蒸汽加热,故提馏段操作线过横轴上(x W ,0)一点,于是在x-y图上,作出三条线,用图解法所得理论板数为块,可取8块(包括釜).24解:对全塔进行物料衡算:F1+F2=D+W ----------(1)F1x F1+F2x F2=Dx D +Wx W100×+200×=D×+W×100=+ -----------(2)由式(1) W=F1+F2-D=100+200-D=300-D代入式(2)得:D=hL=RD=2×=241kmol/hV=L+D=241+=h在两进料间和塔顶进行物料衡算,并设其间液汽流率为L",V",塔板序号为s.V''+F1=D+L''V''y s+1"+F1x F1=L''xs''+Dx Dy s+1=(L''/V'')xs''+(Dx D -F1x F1)/V''L''=L+q1F1=241+1×100=341Kmol/hV''=V=y s+1"=(341/x s''+××/y s+1"=''+25解:对于给定的最大V',V=(R+1)D,回流比R愈小,塔顶产品量D愈大,但R 需满足产品的质量要求x D》, 故此题的关键是求得回流比R.由题已知加料板为第14层,故精馏段实际板数为13层,精馏段板数为:13×=取苯-甲苯溶液相对挥发度为α=用捷算法求精馏段最小理论板数(N min)精=ln[ y=[N精馏段-(N min)精]/(N精馏段+1)= =由y=x=(1-Y/(1/==(R-R min)/(R+1)∴R=+R min)/R min=(x D -y e)/(y e-x e)对泡点进料x e=x F =y e=αx/[1+(α-1)x]=×(1+×==∴R min= ∴R=+/==∴D=V/(R+L)=+1)=[Kmol/h]故最大馏出量为[Kmol/h]26解:求n板效率: Emv =(y n -y n+1 )/(y n*-y n+1 ),因全回流操作,故有y n+1 =x n ,y n =x n-1与x n成平衡的y n*=αx n/[1+(α-1)x n ]=×(1+×=于是: Emv=(x n-1 -x n )/(y n*-x n )=求n+1板板效率:Emv=(y n+1 -y n+2)/(y n+1* -y n+2)=(x n-x n+)/(y n+1*-x n+1 )y’n+1 =×(1+×=∴Emv=解:由图可知:该板的板效率为Emv=(y1-y )/(y1*-y W)从图中看出,y1=x D =,关键要求y1*与y W .由已知条件Dx D /Fx F =∴D/F=×=作系统的物料衡算: Fx F =Dx D +Wx WF=D+W联立求解: x F =Dx D /F+(1-D/F)x W=×+x W解得x W = 习题27附图因塔釜溶液处于平衡状态,故y W=αx W/[1+(α-1)x W ]=×(1+×=y W与x1是操作线关系.y n+1 =L'x n /V'-Wx W /V'=Fx n /D-Wx W/D =Fx n /D-(F-D)x W /D=Fx n /D-(F/D-1)x W∴y n+1 =x n /(1/=当y n+1 =y W时,x n =x1∴x1=(y W +/=+/=与x1成平衡气相组成为y1*y1*=αx1/[1+(α-1)x1]=×(1+×=∴Emv=解:(1)精馏段有两层理论板,x D=,x F=,用试差法得精馏段操作线ac,与x=x F =线交于d.提馏段有两层理论板,从点d开始再用试差法作图,得提馏段操作线bd，得：x W =x D/(R+1)===F=D+W Fx F =Dx D +Wx W100=D+W100×=D×+W×得D=hV'=V=(R+1)D=×=400Kmol/h 28题附图(2)此时加入的料液全被气化而从塔顶排出,其组成与原料组成相同,相当于一个提馏塔. 29解:(1)D=η,Fx F /x D =×100×=h,W=hx W = /W=×100×=∵q=1 ∴x q = 查图得y q =R min=(x D -y q )/(y q -x q )= R=×= x D /(R+1)==在y-x图中绘图得N T =15-1=14块(未包括釜),N加料=第6块理论板N p=14/=20块(不包括釜) N p精=5/=,取8块,∴第九块为实际加料板(2) 可用措施:(1)加大回流比,x D↑,x W↓,η=↑(2)改为冷液进料,N T <N T' q=1, N T =const ∴x D↑q约为const,下移加料点,x D↑.29题附图30解:(1)Dx D /Fx F =; Dx D =×150×=Dx D =Fx F -Wx W =Fx F -(F-D)x W =150×(150-D)×=D=h W=F-D=hx D ==(2) N T及N F (进料位置)x D =,x W =,q=1,x D /(R+1)=+1)=a,, b,q线: x F=、q=1, q线为垂线。
精馏习题及答案
精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯(摩尔分率)，回流比均为2。
(1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、1t 是否相等?为什么?并求0t 、1t 的值。
(2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯(摩尔分率)。
①比较温度1t 、2t 、3t 的大小；②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小；③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。
将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。
(3)三种情况下精馏段操作线是否相同?在同一x y -图上表示出来，并将三种情况下D x 、L x 、V x 的值在x y -图上表示出来。
已知阿托因常数如下(阿托因方程为)/(lg 0T C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：A B C 苯 甲苯例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。
进料为含苯(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。
要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过。
若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的倍，塔底采用再沸器。
全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。
试求：①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ； ②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少；③精馏段及提馏段的操作线方程；④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。
①若气相馏出物浓度（或平均浓度）相同，即平D 简D ＝x x ,,，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物量V 简、V 平；②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物浓度（或平均浓度）平D 简D 、xx ,,及残液（或液相产品）量。
精馏试题
12、精馏塔操作中，保持 、 , , 不变，而增大 ，则 ， ，
， , , （增大、减小、不变）。
答案：减小，减小，减小，减小，减小，
13、精馏塔操作中，保持 、 , , 不变，而增大 ，则 ， ， , , （增大、减小、不变）。
答案：增大，减小，减小，不变，不变，增大，增大，减小
3、精馏塔设计时，已知 ，进料热状态 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 改为 ，则塔釜加热量 ，塔顶冷凝量 ，所需塔板数 。
答案：增大，不变，减小
C. 减小， 减小； D. 增大， 增大； 答案： D
05、某精馏塔操作时，若保持 不变，增大回流比 ，则 的变化趋势是
A. 增大， 减小； B. 减小， 增大
C. 减小， 减小； D. 增大， 增大； 答案： A
06、某精馏塔操作时，若保持 不变，增大回流比 ，则 的变化趋势是
A. 不变， 减小； B. 增大， 不变；
C. 不变， 不变； D. 减小， 不变 答案: C.
10、某精馏塔因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。若 均同设计值，则 , 变化趋势是：
A. 不变， 不变； B. 减小， 增大
A. 增大， 减小； B. 减小， 增大
C. 减小， 减小； D. 增大， 增大； 答案： D
07、某精馏塔操作时，若保持 不变，增大回流比 ，则 , 的变化趋势是
A. 增大， 减小； B. 减小， 增大
C. 减小， 减小； D. 增大， 增大； 答案： B
（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由 改为 ，则塔顶冷凝量 ，所需塔板数 。答案：减小，增大
《精馏》课后选做题-配有答案
化工原理精馏复习题一、填空题1. 在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压p A =160.5(kPa),甲苯的饱和蒸气压p B=65.66(kp A ),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x ______.气相组成y =______.相对挥发α=____.(***答案*** 0.376 0.596 2.44)2.在汽-液相平衡的t-x-y图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为________,沸点与汽相组成的曲线,称为____________.( ***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线))3. 在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为_________,汽.液相线之间的区域为___________.(***答案*** 汽相区液相区汽液共存区)4.在y-x图中,以A组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A组分比B组分的挥发度______.平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____. (***答案*** 高低)5.精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,利用_____________、 _____________的方法,将各组分得以分离的过程. （***答案*** 沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝)6. 某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为 _______,原料组成x =________.釜液组成y=1.3x-0.018,则回流比 R=_______,馏出液组成x=x =_________.( ***答案*** 4 0.86 0.38 0.06)7. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x =0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x =0.93时,达到此分离要求的最小回流比R =____. (***答案*** 1.66)8. 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。
精馏作业任务答案解析
6-3. 甲醇(A)—丙醇(B)物系的气—液平衡服从拉乌尔定律。
试求： (1)温度t=80℃、液相组成x ＝0.5(摩尔分数)时的汽相平衡组成与总压；(2)总压为101.33kPa 、液相组成x ＝0.4(摩尔分数)时的汽—液平衡温度与汽相组成；(3)液相组成x=0.6、汽相组成y=0.84时的平衡温度与总压。
组成均为摩尔分数。
用Antoine 方程计算饱和蒸汽压（kPa ）甲醇 86.23899.157419736.7lg +-=t P oA丙醇 19314.137574414.6lg +-=t P oB式中，t 为温度，℃。
解：(1) 当t=80℃时，甲醇258.286.23899.157419736.7lg =+-=t P oA1.181=⇒oA P (KPa) 丙醇70.119314.137574414.6lg =+-=t P oB ??????9.50=⇒o B P (KPa)又∵液相组成5.09.501.1819.50=--=--=p P P P P x o B o A o B∴所求的总压116=p (kPa) ∴汽相平衡组成PxP y o A =1161.1815.0⨯=78.0=(2)总压oB oA P P P 6.04.033.101+==联立Antoine 方程可解得 汽液平衡温度C t o 6.79=，可得：甲醇饱和蒸汽压53.178=oA P (KPa)丙醇饱和蒸汽压07.50=oB P (KPa)∴汽液组成为pxP y oA =33.10153.1784.0⨯=705.0=(3)∵液相组成6.0=x ，汽相组成84.0=y∴P P P oB oA =+4.06.0，P P oA 84.06.0= 联立二式可求得27=o B o A P P 即oB o A o B o A P P P T P lg 27lg lg 2+=⇒=即19314.137574414.627lg 86.23899.157419736.7+-+=+-t t ∴平衡温度=t 总压=P6-7. 甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸气压分别为181.1kPa 和50.93kPa 。
化工原理--精馏习题及答案
化工原理--精馏习题及答案一．选择题1．蒸馏是利用各组分（）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。
2．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。
3．（）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。
4．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。
CA冷凝器；B蒸发器；C再沸器；D换热器。
5．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。
6．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。
7．冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。
BA气相；B液相；C固相；D混合相。
8．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。
CA浮阀板；B喷射板；C加料板；D分离板。
9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。
BA精馏段；B提馏段；C进料段；D混合段。
10．某二元混合物，进料量为100kmol/h，某F=0.6，要求塔顶某D不小于0.9，则塔顶最大产量为（）。
(则W=0)BA60kmol/h；B66.7kmol/h；C90kmol/h；D100kmol/h。
11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为某D、某w。
如进料分别为某F1、某F2时，其相应的最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。
当某F1某F2时，则（）。
AA．Rmin1Rmin2；B．Rmin1Rmin2；C．Rmin1Rmin2；D．Rmin的大小无法确定12．精馏的操作线为直线，主要是因为（）。
DA．理论板假定；C.理想物系；B．塔顶泡点回流；D.恒摩尔流假定13．某二元混合物，其中A为易挥发组分。
液相组成某A0.5时相应的泡点为t1，气相组成yA0.3时相应的露点为t2，则（）D化工原理天津大学第二版A．t1t2；B．t1t2；C．t1t2；D．无法判断14．某二元混合物，其中A为易挥发组分。
精馏题库(白壹良)
第六章蒸馏一、填空题1、蒸馏是用来分离的单元操作。
答案：均相液体混合物2、含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为。
答案：5.07%3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分的差异而达到分离的目的。
答案：挥发度4、进料板将精馏塔分为和。
答案：精馏段、提馏段5、理想溶液的气液相平衡关系遵循。
答案：拉乌尔定律6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下，加热到某一温度，液体出现第一个气泡，此温度称为该液体在指定总压下的。
答案：泡点温度，简称泡点7、在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的。
答案：露点温度，简称露点8、理想溶液中各组分的挥发度等于其。
答案：饱和蒸气压9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的。
答案：难易程度10、精馏与简单精馏的区别在于。
答案：回流11、在精馏操作中，回流比的操作上限是。
答案：全回流12、在精馏操作中，回流比的操作下限是。
答案：最小回流比13、在工业生产中，塔顶液相回流常采用的方法有、、。
答案：泡点回流、冷液回流、塔顶采用分凝器产生液相回流14、是衡量实际塔板分离效果的标准，实际并不存在。
答案：理论板15、理想溶液是指。
答案：相同分子间作用力与相异分子间作用力相等的溶液。
16、表示物质挥发能力大小的物理量是。
答案：挥发度17、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为。
答案：进料热状况参数18、q值越大，达到分离要求所需的理论板数。
答案：越少19、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为。
答案：逐渐降低20、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，进料的q值最大，此时，提馏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，最远，最少。
二、选择题1、理想溶液的特点是：相同分子间的作用力（）不同分子间作用力。
A：大于B：等于C：小于D：不能确定答案：B2、实验表明，当由两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从（）A：亨利定律B：费克定律C：拉乌尔定律D：牛顿粘性定律答案：C3、双组分理想溶液的t-x-y图中，下方曲线称为（）A：饱和蒸气线B：饱和液体线C：饱和蒸气压线D：露点线答案B4、关于理论板理列说法错误的是（）A：理论板可作为衡量实际塔板分离效率的依据和标准。
精馏试题库及答案
甲醇精馏题库1、何为精馏？精馏基本原理？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
精馏的基本原理：是利用混合物各组分挥发度不同,从塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔盘或填料上充分地进行逆流接触,发生传热和传质过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次,使混合物各组分得到分离。
通过整个精馏过程，最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分，塔釜得到的基本上是难挥发的组分。
2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。
众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。
所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。
3、什么是露点？答：把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生的第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。
处于露点温度下的气体称为饱和气体。
从精馏塔顶蒸出的气体温度，就是处在露点温度下。
4、什么是泡点？答：液体混合物在一定压力下加热到某一温度时，液体中出现的第一个很小的气泡，即刚开始沸腾时的温度叫该液体在指定压力下的泡点温度，简称泡点。
处于泡点温度下的液体称为饱和液体，即精馏塔的釜温温度。
应该说明，这第一个很小的气泡，也不是纯组分，它的组成也是有相平衡关系决定的。
精馏
1、精馏操作时，增大回流比R ，其他操作条件不变，则精馏段液气比VL （ ），馏出液组成x D ( ),釜残液组成x W ( ).A 增加B 不变C 不确定D 减小答案与评分标准：A A D 2、精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数N T （ ），提馏段下降液体流量L /（ ）。
A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定答案与评分标准： A C3、对于饱和蒸汽进料，则有L '（ ）L ，V '（ ）V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案与评分标准： A B4、精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n ，n+1层塔板，其气相组成关系为（ ）A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1<y n <y n-1D 不确定答案与评分标准： C5、某两组分混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成x A =0.4，相应的泡点温度为t 1，气相组成y A =0.4，相应的露点温度为t 2，则（ ）A t 1 <t 1B t 1= t 1C t 1> t 1D 不能判断6、完成某分离任务需理论板数为N T =7（包括再沸器），若E T =50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（ ）A 14 层B 10层C 12层D 无法确定答案与评分标准：C （1分）7、若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D ，可采用（ ）A 、减小回流比B 、增加提馏段理论板数C 、增加精馏段理论板数D 、塔釜保温良好答案与评分标准： C （1分）8、在精馏操作中，若进料位置过高，会造成（ ）A 、 釜残液中易挥发组分含量增高B 、 实际板数减少C 、 馏出液中难挥发组分含量增高D 、 各组分含量没有变化9、精馏塔采用全回流时，其两操作线（ ）A 、 与对角线重合B 、 距平衡线最近C 、 斜率为零D 、 在y 轴上的截距为1答案与评分标准： A10、精馏的两操作线都是直线，主要是基于（ ）A 、 理论板的概念B 、 理想溶液C 、 服从拉乌尔定律D 、 恒摩尔流假设答案与评分标准： D11、当x F 、x D 、x W 和q 一定时，若减小回流比R ，其他条件不变，则（ ）A 、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线B 、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C 、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线D 、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线答案与评分标准： B12．降低精馏塔的操作压力，可以（ ）；A. 降低操作温度，改善传热效果B. 降低操作温度，改善分离效果C. 提高生产能力，降低分离效果D. 降低生产能力，降低传热效果13、在常压下苯的沸点为C 01.80，环乙烷的沸点为C 073.80，欲使该两组分混合物得到分离，则宜采用（ ）。
精馏习题及答案解析
精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯0.8(摩尔分率)，回流比均为2。
(1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、1t 是否相等?为什么?并求0t 、1t 的值。
(2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯0.8(摩尔分率)。
①比较温度1t 、2t 、3t 的大小；②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小；③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。
将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。
(3)三种情况下精馏段操作线是否相同?在同一x y图上表示出来，并将三种情况下D x 、L x 、V x 的值在x y图上表示出来。
已知阿托因常数如下(阿托因方程为)/(lg 0T CB Ap，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：AB C 苯 6.89740 1206.35 220.237 甲苯6.9581343.91219.58例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。
进料为含苯0.4(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。
要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过0.014。
若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的 1.25倍，塔底采用再沸器。
全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为 2.46，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。
试求：①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ；②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少；③精馏段及提馏段的操作线方程；④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。
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1、什么是蒸馏操作2、蒸馏和精馏有何区别3、如何选定蒸馏操作压强4、何谓挥发度与相对挥发度5、何谓非理想溶液它们的特点是什么6、溶液的气液相平衡的条件是什么7、什么是回流精馏操作过程中回流有什么作用 8、什么是全回流操作主要应用 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础 10、何谓理论板理论塔板数是如何求取的 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器 12、什么位置为适宜的进料位置为什么13、q 值的物理意义是什么不同进料状态下的q 值怎样14、用图解法求理论塔板数时，为什么说一个三角形梯级代表一块理论块 15、恒縻尔流假设的内容16、为使恒摩尔流假设成立，精馏过程须满足什么条件 17、化工生产中，对精馏塔板有哪些要求 18、何谓液泛、夹带、漏液现象19、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F x 下降，而F 、q 、R 、'V 仍不变，试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化19、解： ()F q V V -+=1' 分析，因为'V 、q 、F 不变，则：V 不变；D RD D L V +=+= 分析 1+=R V D 因R 不变，V 不变，则D 不变；W D F += 分析F 不变，D 不变，则W 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变； W V L +='' 分析'V 不变，W 不变，则L ｝不变；因为R 不变，所以L/V 不变；因为'V 、W 不变，所以'L /'V 不变；而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变，由 F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
从物料衡算的角度来分析，因为F 、D 、W 都不变，W D F Wx Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
20、某分离二元混合物的精馏塔，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 、F x 、q 、R 、'V 均同设计值，试分析L 、V 、'L 、D 、W 、及D x 、W x 的变化趋势（同原设计值相比）20、解：()F q V V -+=1' 分析 'V 、q 、F 不变，则V 不变； ()D R V 1+= 分析R 不变，V 不变，则D 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变；qF L L +=' 分析L 不变，q 、F 不变，则'L 不变； W D F += 分析F 、D 不变，则W 不变；21、设计一精馏塔，其物料性质、进料量及组成、馏出液及釜液组成、回流比、冷却水温度、加热蒸汽压力均不变。
当进料状态由泡点进料改为饱和蒸汽进料时，塔板数是否相同再沸器所需蒸汽量是否改变22、有一正在操作的精馏塔分离某混合液。
若下列条件改变，问馏出液及釜液组成有何改变假设其他条件不变，塔板效率不变。
（1） 回流比下降；（1） 原料中易挥发组分浓度上升； （2） 进料口上移。
解：（1）回流比下降，馏出液组成减小，釜液组成增大。
(2) x F 上升，馏出液组成增大，釜液组成增大。
（3）馏出液组成减小，釜液组成增加。
23、在精馏塔操作中，若F、V维持不变，而x F由于某种原因降低，问可用哪些措施使x D 维持不变并比较这些方法的优缺点。
解：可以采用以下措施。
（1）增大回流比R，但会减少塔顶产品产量（2）降低进料管位置，缺点是釜液组成增大，使塔底产品纯度下降（3）减少进料的焓（如有可能，即原来的料液通过预热的，降低其预热程度），即相当于增大提馏段回流比，但以减小塔顶产品产量为代价。
可根据允许付出的代价，选择其中一法，或同时用多于一法的组合。
附答案1、蒸馏是分离液体混合物的单元操作。
利用混合物中各组分间挥发度不同的性质，通过加入或取出热量的方法，使混合物形成气液两相，并让它们相互接触进行质量传递，致使易挥发组分在气相中增浓，难挥发组分在液相中增浓，实现混合物的分离，这种操作统称为蒸馏。
2、蒸馏是这种单元操作的总称，精馏是其中一类，具体地说蒸馏按其操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊蒸馏等。
简单蒸馏和平衡蒸馏适用于易分离物系或分离要求不高的场合；精馏适用于难分离物系或对分离要求较高的场合；特殊精馏适用于普通精馏难以分离或无法分离的物系。
工业生产中以精馏的应用最为广泛。
蒸馏和精馏的根本区别是精馏具有回流，因此精馏称为具有回流的蒸馏。
3、操作压强对物系的相平衡及蒸馏操作经济性等都有影响，压强是由经济衡算或比较来加以确定的。
简而言之，蒸馏按其操作压强可分为常压蒸馏、减压蒸馏和加压蒸馏。
工业生产中多采用常压蒸馏。
对在常压下物系的沸点较高，或在高温下易发生分解、聚合等现象的物系（即热敏性物系），常采用减压蒸馏。
对常压下物系的沸点在室温以下的混合物或为气态混合物，则采用加压蒸馏。
4、气相中某一组分的蒸汽压和它在与气相平衡的液相中的摩尔分率之比称为该组分的挥发度。
两个组分之间的挥发度之比称为相对挥发度。
5、溶液中不同组分分子之间的吸引力和纯组分分子间的吸引力不相等的溶液称为非理想溶液。
其特点是都不服从拉乌尔定律，大多数都具有共沸点。
6、气液两相处于同一系统压强下，且温度相等；溶液中任一组分从液相逸出到气相分子的数量相等。
7、在精馏操作中，将一部分塔顶馏出液返回塔内的过程称之为回流。
在精馏操作中，回流的第一个作用是为第一块塔板提供轻组分和下降液体，维持塔板上气液平衡，保持部分汽化的液体维持一定水平，防止像简单蒸馏那样轻组分越蒸越少，不能连续进行。
回流的第二个作用就是实现部分冷凝的冷却剂，由于有塔顶回流和各层塔板下降的液体存在，才能使上升蒸汽实现部分冷凝。
8、精馏塔塔顶上升蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流至塔内，称为全回流。
全回流时回流比为无限大。
全回流操作主要应用在：精馏塔的开工阶段，开工时采用全回流操作，既可减少精馏塔的稳定时间，又可降低不合格产品的采出量；精馏塔的实验研究，如塔板效率的测定，塔性能的测定等。
9、从t-x-y图上进行分析，将蒸汽进行多次的部分冷凝操作，可得到几乎纯的易挥发组分，同样，将液体进行多次的汽化操作，可得到几乎纯的难挥发组分，考虑到能量的综合利用，将汽化和冷凝操作组合在一起，即同时进行多次的部分汽化和部分冷凝操作，可将混合物分离成几乎纯态组分。
10、理论板：离开这一块的气液相组成满足平衡关系的块。
求法：逐板法、图解法、简捷法。
11、精馏过程是一个传质、传热同时进行的过程，蒸馏釜或再沸器则是为传热提供热源，为传质提供上升蒸汽，并逐个通过每层塔板进行气液相接触，以完成部分汽化和部分冷凝，保证精馏操作的正常进行。
没有蒸馏釜或再沸器，蒸馏操作将无法进行。
12、跨过两操作线交点的梯级所对应的位置即为适宜的进料位置。
此时所需的理论塔板数为最少。
13、汽化千摩尔原料液所需的热量与原料液的千摩尔汽化潜热之比值。
饱和液体：g=1；饱和蒸汽: g=o；气液混合物：0＜g＜1；过冷液体：g＞1；过热蒸汽g ＜0。
14、在绘三角形梯级时，使用了一次平衡关系和一次操作线关系，而逐板法求理论塔板数时，每跨过一块塔板时，都使用了一次平衡关系和一次操作线关系，因此我们可以说每绘一个三角形梯级即代表了一块理论板。
15、恒縻尔汽化流：在塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的蒸汽的縻尔（千）流量皆相等，提馏段也是如此，但两段的蒸汽流量不一定相等。
恒縻尔溢流：在塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的縻尔（千）流量皆相等，提馏段也是如此，但两段的液体流量不一定相等。
16、精馏过程须满足以下条件：各组分的摩尔汽化潜热相等；汽液接触时，因温度不同而交换的显热可以忽略；塔设备保温良好，热损失可以忽略。
17、在化工生产中，要求精馏塔板板效率高，生产能力大，操作稳定、弹性大，塔板压降小，结构简单、制造维修方便，造价低。
18、塔内出现积液，直至整个塔内充满液体的现象称为液泛。
有溢流液泛和夹带液泛。
溢流液泛：塔内液体流量超过降液管的最大液体通过能力而产生的液泛。
夹带液泛：由于过量雾沫夹带引起的液泛。
夹带：有液沫夹带和泡沫夹带。
液沫夹带：液沫夹带是上升的气流，带着液滴在板间的空间上升，液滴来不及沉降分离，而随气体进入上一层塔板，这种现象叫液沫夹带。
泡沫夹带：是气泡随着板上液流进入降液管，由于停留时间不够，而随液体进入下一层塔板的现象叫泡沫夹带。
泄漏：液体不经正常的降液管通道流到下一层塔板的现象。
1．在 kPa 时正庚烷和正辛烷的平衡数据如下：试求：（1）在压力 kPa 下，溶液中含正庚烷为（摩尔分数）时的泡点及平衡蒸汽的瞬间组成（2）在压力 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（摩尔分数）；（2）溶液处于汽液混合状态，液相组成为（摩尔分数），气相组成为（摩尔分数）； （3）溶液加热到119℃时全部汽化为饱和蒸汽。
2．根据某理想物系的平衡数据，试计算出相对挥发度并写出相平衡方程式。
解： （1）70.34==m α（2）xxy 7.217.3+=3、今有苯酚和对苯酚的混合液。
已知在390K ，总压下，苯酚的饱和蒸汽压为，对苯酚的饱和蒸汽压为，试求苯酚的相对挥发度解：苯酚的挥发度用A α，对苯酚的挥发度用B α相对挥发度为：B Aααα=而0AA A A A A A p x x p x p =⨯==α 同理：0B B p =α则32.176.858.1100====BA B A p p ααα 苯酚的相对挥发度为。
4、在连续精馏塔中分离含苯50%（质量百分数，下同）的苯—甲苯混合液。
要求馏出液组成为98%，釜残液组成为1%。
试求苯的回收率解：已知：78=苯M ，92=甲苯M进料组成：541.09250.017850.07850.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wF馏出液组成：983.09298.017898.07898.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wD釜残液组成：012.09201.017801.07801.01=-+=-+=甲苯苯苯M x M x M x x w w wW题中未给原料液流量，一般设原料液流量为hKmol 100由物料料衡算：W D F += W D F Wx Dx Fx +=得：W D +=100 012.0983.0541.0100⨯+⨯=⨯W D得：h Kmol D 48.54= ，hKmol W 52.45=回收率：%9999.0541.0100983.048.54==⨯⨯=⨯⨯=F D x F x D η答：苯的回收率为99%。