精馏习题及答案解析
化工基础课后习题答案-精馏
第六章 精 馏1、正戊烷（ T a =36.1o C ）和正已烷（ T b = 68.7[ o C ] ）的溶液可以认为是理想溶液，已 知两个纯组分的饱和蒸气压（毫米汞柱）和温度（︒C ）的关系如下：︒ 1065 正戊烷lg p 1= 6.852 + t 232.0 ︒ 1172正已烷 lg p 2= 6.878 + t 224.4试计算该二组分溶液的气液相平衡关系（用 y-x 函数关系，或 y-x 相图表示）。
解：二组分沸点的平均值+ t = 36.1 68.7 = 252.4 °C 在52.4°C 时lg p 1°=6.852- 1065 +52.4 232.0=3.107 p 1°=1279.4mm-Hg lg p 2°=6.878- 1172 = 2.644 +52.4 224.4∴ P2°=440.6 mm-HgP . 〈 = 1 = 1279.4 = 12. P 2 〈12x 440.6 2.9042.904x ∴ y=+ 〈 1)x = + 1 ( 12 1 1.904x 2、在常压连 武汉大学-2 09（易挥发组分的摩尔分率，作回流比为（1（2解：（1♣∵♦-27= -27+ -27=-27+ -23911kmol/h组成为0.3，釜残液组成为0.05，操ol/h。
♥Fx f Dx d Wxq x q x q x W n,F f n,D d n,W W-40q (x x ) 100(0.30 0.05)∴qn ,D=X X=0.95 0.05d= 27.78 KmolWhw = 100 27.78 = 72.22kmolh 1（2）求精馏段与提馏段的上升蒸气流量和下降液体流量q n,V 、q n,L 和q n,V 2、q n,L 2① 精馏段∵ R =q n ,L q n ,D =3.5 ∴ = L 3.5q n ,D= ⋅ =97.23 Kmolh∵ q n ,V = q n ,L + q n ,D∴ q n ,V =+-1397.23 27.78=125.01[Kmol ② 提馏段]h∴ 因系泡点进料 ∴ ™ =1 由q n,L ’ = q n,L + ™q n,F = q n,L + q n,FL'=92.23 +100=192.23[Kmol ]由V = q n,V = q 2n,V + (1 ™)q n,F∴ q n,V = q 2n,V=125.01 [ Kmol ]h中含甲醇小于解：∵∴∴ 武汉大学q n,F = q n,D + q n,W作取回= = =∴q q q 235 201.4 33.6[Kmol ]n,W n,F n,D h4、在常压连续精馏塔中，分离甲醇-水溶液。
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。
精馏典型例题题解
第1段：y R x xD R1 R1
D, xD
全塔物料衡算 F1 F2 D W
F1 , xF 1
1段
F1 x f 1 F2 x f 2 Dx DWxW
D 82.35kmol / h,W 200 82.35 117.65kmol / h
解得：x2=0.633
yW1 W2 W1 x1 W2 x2
2
y
W1 x1
W2 x2
0.7
0.633 3
0.834
W1 W2
1 2
（1）平衡蒸馏
3
原因是：简单蒸馏始终在最低（泡点）的温度下操作，
解得：y=0.816 ; x=0.642
相对挥发度比较大，即在较低的温度下，重组分不易 挥发，故所汽化的组分中轻组分浓度大。
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例1:某连续精馏塔，泡点进料，已知操作线方程如下：
精馏段(rectifying section)： 提馏段(stripping section)：
y 0.8x 0.172
y 1.3x 0.018
试求：原料液组成、馏出液组成、釜液组成、回流比。
解： R 0.8 R 4
R1
V2 L2 T B 280 30 70 240kmol / h
D, xD
F, xF
1#
1段 2段
3段 T , xT
1段 2#
2段
B, xB
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W , xw
1#塔虚线所围范围易挥发组分物料衡算：
L2 x TxT V2 y BxB
F~T段操作线方程：
y L2 x TxT Bx B
采用连续精馏塔分离某双组分混合物，进料组成为 0.4（易挥发组分摩尔分率），进料 汽液比为 1：1（摩尔量比）。塔顶泡点回流，塔釜间接蒸汽加热。要求塔顶易挥发组分 回收率达到98% ，塔釜难挥发组分回收率达到99% 。已知该物系的相对挥发度为 3 试 求：（1）塔顶、塔底产品的组成和塔顶采出率；（2）Rmin
精馏习题课附标准答案
第十章精馏［一］填空题1精馏过程是利用部分汽化和部分冷凝的原理而进行的。
精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗高，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先变小再变大_的变化过程。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
2、分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中，过冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离越_________ ,分离所需的总理论板数越少。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
3、相对挥发度a =1 ,表示不能用普通精馏方式分离，但能用（萃取和恒沸）分离。
4、某二元混合物，进料量为100kmol/h , xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为FXf》DXd。
残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
5、精馏操作的依据是各组分挥发度不同，实现精馏操作的必要条件包括液相回流和气相回流。
6、写出相对挥发度的几种表达式:•书上。
7、等板高度是指书上。
二、选择1、已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为C。
A 1.1:1B 1:1.1C 1:1D 0.1:1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
2、精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是D oA 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；C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但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。
3、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1,与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2,则_A ________________ 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
A t1=t2B t1<t2C t1>t2D 不确定謀养抟箧飆鐸怼类蒋薔。
4、精馏操作时，若F、D、xF、q、R、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xD变化为__B ___________ 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
精馏练习题解析
一、判断题1.进行蒸馏分离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。
（）2.回流液的作用，是使蒸汽部分冷凝的冷却剂，并使精馏稳定进行。
（）3.通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。
（）4.精馏塔釜的作用，是向最下面一块塔板供应蒸汽。
（）5.精馏（或蒸馏）的基本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。
（）6.普通精馏操作可分离所有的液体混合物。
（）7.全回流时，精馏所用理论板层数最多。
（）8.精馏是一种既符合传质规律，又符合传热规律的单元操作。
（）9.蒸馏是分离均相液的一种单元操作。
（）10.精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。
（）11.简单蒸馏属于间歇性操作。
( )12.精馏塔的进料板属于精馏段。
( )13.饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。
( )14.浮阀塔板的特点是造价较高，操作弹性小，传质性差。
（）15.液泛不能通过压强降来判断。
（）16.筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。
（）17.精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。
（）18.蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。
（）19.精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大，也可能是液相速度过大。
（）20.蒸馏塔总是塔顶作为产品，塔底作为残液排放。
（）21.浮阀塔板结构简单，造价也不高，操作弹性大，是一种优良的塔板。
（）22.精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。
（）23.精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。
（）24.正常操作的精馏塔从上到下，液体中轻相组分的浓度逐渐增大。
（）25.精馏操作中，回流比越大越好。
（）26.灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。
（）27.筛板塔板结构简单，造价低，但分离效率较泡罩低，因此已逐步淘汰。
（）28.精馏塔板的作用主要是为了支承液体。
（）29.连续精馏停车时，先停再沸器，后停进料。
（）30.回流是精馏稳定连续进行的必要条件。
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( )。
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。
精馏习题答案
精馏习题答案精馏习题答案精馏是一种常见的分离和纯化混合物的方法，广泛应用于化工、石油、制药等行业。
在学习和掌握精馏原理和操作技巧时，习题是不可或缺的辅助工具。
下面将为大家提供一些常见精馏习题的详细解答，希望能够帮助大家更好地理解和应用精馏技术。
习题一：一种液体混合物由两种组分A和B组成，其沸点分别为80℃和100℃。
请问，如何通过精馏将这两种组分分离？解答：根据沸点的差异，我们可以利用精馏将这两种组分分离。
首先，将混合物加热至80℃，组分A开始汽化，形成蒸汽。
蒸汽通过冷凝器冷却后，转变为液体，称为凝液。
凝液中主要含有组分A，而组分B则大部分留在原始混合物中。
接下来，我们将凝液再次加热，使其达到100℃，此时组分B开始汽化。
通过冷凝器冷却后，我们得到的是几乎纯净的组分B。
通过这样的操作，我们成功地将两种组分分离。
习题二：某种液体混合物由三种组分A、B和C组成，其沸点分别为70℃、90℃和110℃。
请问，如何通过精馏将这三种组分分离？解答：对于这个问题，我们可以采用多级精馏的方法。
首先，将混合物加热至70℃，组分A开始汽化，形成蒸汽。
蒸汽通过冷凝器冷却后，转变为液体，称为凝液。
凝液中主要含有组分A，而组分B和C则大部分留在原始混合物中。
接下来，我们将凝液再次加热，使其达到90℃，此时组分B开始汽化。
通过冷凝器冷却后，我们得到的是几乎纯净的组分B。
最后，我们将剩余的混合物再次加热至110℃，此时组分C开始汽化。
通过冷凝器冷却后，我们得到的是几乎纯净的组分C。
通过这样的多级精馏操作，我们成功地将三种组分分离。
习题三：某种液体混合物由四种组分A、B、C和D组成，其沸点分别为60℃、80℃、100℃和120℃。
请问，如何通过精馏将这四种组分分离？解答：对于这个问题，我们可以采用精馏塔的方法。
精馏塔是一种特殊的设备，可以通过多级精馏将混合物中的组分逐一分离。
首先，将混合物加热至60℃，组分A开始汽化，形成蒸汽。
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 。
第六章.精馏习题及答案
精馏习题及答案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（B ）。
A 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X D、X w。
如进料分别为X F1、X F2时，其相应的最小回流比分别为R min1、R m i n 2。
当X F^X F2时，贝卩（）。
AA. R min1 吒R min2 - B . R min 1 = R min 2 - C “in 1 > R min 2 - D . R min 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.恒摩尔流假疋13. 某二元混合物，其中A为易挥发组分。
化工原理 精馏练习题
化工原理精馏练习题一、问题描述在一个精馏塔中，对乙酸和甲醇进行分馏。
原料含有10%的乙酸和90%的甲醇。
要求设计一个塔，使得在出口处乙酸的含量为90%以上。
二、基本原理精馏是一种通过分离液体混合物中各种组分的技术。
通常使用精馏塔来实现这一过程。
精馏塔可以分为两个部分：初级分馏区和精馏区。
初级分馏区将液体混合物分为两个相，其中一个相富集乙酸，另一个相则富集甲醇。
精馏区进一步加热液体混合物，产生的蒸汽经过冷凝器后得到两个部分：富含乙酸的液体和富含甲醇的液体。
通过不断回流和再沸腾，可以实现将乙酸含量提高到所需的目标。
三、塔的设计1. 确定精馏塔的高度：- 初级分馏区的高度：根据乙酸和甲醇的相对挥发度，在塔底部设定一个管理区，用于分离液相。
在此区域温度和压力较低，适合乙酸富集。
根据经验法则，初级分馏区的高度应该是整个塔高度的1/3至1/2。
- 精馏区的高度：根据所需乙酸的含量和其他操作参数来确定此区域的高度。
通常，较高的塔设计可以提供更高的分离效果。
2. 确定进料位置：- 进料位置应该位于初级分馏区与精馏区之间的合适位置，以实现较好的分离效果。
通常情况下，进料点应该位于塔的上部，以允许较高的沸点组分从上部释放，从而改善塔的效率。
3. 选择合适的回流比：- 回流比是进入塔中再沸腾的液体与从塔顶冷凝回流的液体的质量比。
适当的回流比对提高分离效果非常重要。
较高的回流比可以提供更高的塔效率，但会增加能耗。
- 在本例中，根据乙酸和甲醇的性质和要求，选择合适的回流比是至关重要的。
四、其他操作参数除了塔的设计之外，还有一些其他操作参数需要考虑：1. 温度和压力：温度和压力的选择取决于乙酸和甲醇的性质。
通常情况下，高温和低压有利于乙酸的分离。
2. 冷凝器的设计：冷凝器用于冷却塔顶的蒸汽，并将其转变为液体。
这样，可以通过回流将纯度较高的乙酸送回塔底。
冷凝器的设计要应对不同的工艺要求和流量。
3. 分离回流液的处理：分离回流液中可能含有乙酸和甲醇。
化工原理 精馏习题
精馏一、填空题：801、精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α ，溶液的泡点 ，塔顶蒸汽冷凝温度 （增大、减小、不变）答案：增大，减小，减小802、精馏分离某二元组分混合液（,,F F x q ），要求塔顶D x ，轻组分回收率η。
设计时，若加大回流比R ，则精馏段液气比 ，提馏段液气比 ，所需理论板数T N ，塔顶产品量D ，塔釜W x ，塔顶冷凝量C Q ，塔釜加热量R Q ，若R 太大，过程的调节余地将 （增大、减小、不变）。
答案：增大，减小，减小，不变，不变，增大，增大，减小803、精馏塔设计时，已知,,,F D W F x x x ，进料热状态0.5q =时，所需塔板数为T N 。
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0.5q =改为1q =，则塔釜加热量R Q ，塔顶冷凝量C Q ，所需塔板数T N 。
答案：增大，不变，减小（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由0.5q =改为1q =，则塔顶冷凝量C Q ，所需塔板数T N 。
答案：减小，增大（3）保持回流比不变，将进料状态由0.5q =改为0q =，则塔釜加热量R Q ，塔顶冷凝量C Q ，所需塔板数T N 。
答案：减小，不变，增大804、某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热，而F 、D 、F 、D x 、q 、R 不变，则W , W x , L V '' , T N （增大、减小、不变）。
答案：增大，减小，不变，增大805、精馏塔设计时，若塔顶采用全凝器，所需理论板数为1T N ，采用分凝器，所需理论板2T N ，则1T N 2T N （<，=，>）****答案****：>806、某精馏塔的实际回流比小于设计时的最小回流比，其结果如何？ 。
答案：完不成分离任务807、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比R ，则精馏段液气比L V ，提馏段的液气比L V '' ，D x ，W x （变大，变小，不变，不确定）。
精馏(含答案)
1、什么就是蒸馏操作？２、蒸馏与精馏有何区别?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?它们得特点就是什么?6、溶液得气液相平衡得条件就是什么?7、什么就是回流？精馏操作过程中回流有什么作用？8、什么就是全回流操作？主要应用?９、从t-x－ｙ图上简述精馏得理论基础?１0、何谓理论板？理论塔板数就是如何求取得?11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器？12、什么位置为适宜得进料位置？为什么?1３、q值得物理意义就是什么？不同进料状态下得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、恒縻尔流假设得内容？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、一正在运行得精馏塔,由于前段工序得原因,使料液组成下降,而F、ｑ、R、仍不变，试分析L、V、、Ｄ、W及、将如何变化？19、解:分析，因为、ｑ、Ｆ不变,则：V不变;分析因Ｒ不变,V不变,则D不变;分析Ｆ不变,D不变,则W不变;分析R不变,D不变,则L不变；分析不变,Ｗ不变，则L}不变;因为R不变,所以L/V不变;因为、Ｗ不变，所以/不变；而精馏段与提馏段得理论塔板数也不变,由下降,可得：减少、也减少。
从物料衡算得角度来分析,因为F、D、W都不变,，所以下降,可得:减少、也减少。
20、某分离二元混合物得精馏塔,因操作中得问题,进料并未在设计得最佳位置,而偏下了几块板。
若Ｆ、、q、Ｒ、均同设计值,试分析L、Ｖ、、D、W、及、得变化趋势?(同原设计值相比)2０、解: 分析、ｑ、F不变,则V不变;分析R不变,V不变,则Ｄ不变;分析Ｒ不变，D不变,则L不变；分析L不变,q、F不变，则不变；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与蒸汽进料时，塔板数就是否相同？再沸器所需蒸汽量就是否改变？２2、有一正在操作得精馏塔分离某混合液。
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。
9.化工原理 精馏 题目(含答案)
精馏-选择题（题目）层次：A(1) x09a02001二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化______________。
Ａ平衡线; Ｂ操作线与ｑ线； Ｃ平衡线与操作线; Ｄ平衡线与ｑ线。
(2) x09a02052连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器、泡点回流方案时，为完成分离任务所需理 论板数为Ｎ。
若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务 所需理论板数为Ｎˊ，其相对大小是______。
（Ａ）Ｎˊ＞Ｎ； （Ｂ）Ｎˊ＝Ｎ；（Ｃ）Ｎˊ＜Ｎ； （Ｄ）判断依据不足。
(3) x09a02060对某双组分理想物系，当温度t=80℃时，kPa p A 7.1060=，kPa p B 400=，液相摩尔组成4.0=A x ，则与此液相组成相平衡的汽相组成A y 为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(1)0.5 ； (2)0.64 ； (3)0.72 ； (4)0.6(4) x09a02066恒摩尔流假定主要前提是两组分的分子汽化潜热相近，它只适用于理想物系。
此话________。
（1）对 ; （2）错; (3)无法判断(5) x09a02067精馏段操作线方程为：y=0.75x+0.3，这绝不可能。
此话______________。
（1）对; （2）错; (3)无法判断(6) x09a02068精馏塔设计时，若F 、x F 、x D 、x w 、V 均为定值，将进料热状态从q=1变为q>1，则设计所需理论板数⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
（1）多 （2）少 （3）不变 （4）判断依据不足(7) x09a02069某二元混合物，其中Ａ为易挥发组分，液相组成ｘ＝0.6相应的泡点为ｔ，与之相平衡的汽相组成ｙ＝0.7，相应的露点为T ，则：（ ）。
（Ａ）ｔ＝T（Ｂ）ｔ＜T（Ｃ）ｔ＞T（Ｄ）不能判断(8) x09a02101在非理想系统的实际精馏塔中，各板上的温度t 、压力p 及相对挥发度a 应该_______ 。
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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 C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：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。
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。
例题4.现成塔的操作因素分析：①操作中的精馏塔，将进料位置由原来的最佳位置进料向下移动几块塔板，其余操作条件均不变（包括F 、x F 、q 、D 、R ），此时x D 、x W 将如何变化？②操作中的精馏塔，保持F 、x F 、q 、D 不变，而使V'减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ③操作中的精馏塔，若保持F 、R 、q 、D 不变，而使x F 减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ④操作中的精馏塔，若进料量增大，而x F 、q 、R 、V'不变，此时x D 、x W 将如何变化？例题5.如图所示，组成为0.4的料液（摩尔分率，下同），以饱和蒸汽状态自精馏塔底部加入，塔底不设再沸器。
要求塔顶馏出物浓度xD =0.93，x W =0.21，相对挥发度α=2.7。
若恒摩尔流假定成立，试求操作线方程。
若理论板数可增至无穷，且F 、x F 、q 、D/F 不变，则此时塔顶、塔底产品浓度的比为多大？精馏习题课答案例题1.解：(1)0t >1t ,因为0t 是露点温度，1t 是泡点温度。
有两种求法：①图解法：在y x t --图上从x =0.8处作垂线与x t -线和y t -线分别交于a 、b 点(如图1.28所示)a 点对应温度为84.3℃，b 点对应温度为89℃，即塔顶0t ＝89℃，回流液1t ＝84.3℃。
②解析法：求塔顶温度，用露点方程试差：设0t ＝89℃，组分A 为苯，组分B 为甲苯。
代入阿托因方程得：237.2208935.120689740.6lg 0+-=A p m m H g p A 6.9910= 58.2198994.1343953.6lg 0+-=B pm m H g p B 06.3960= =--⨯=--=)06.3966.991(760)06.396760(6.991)()(0000B A B A p p P p p p y 0.8 ∴ 塔顶露点温度0t ＝89℃求回流液温度，用泡点方程试差：设1t ＝84.3℃ 同理由阿托因方程得：mmHg p A 26.8630= mmHg p B 16.3390=mmHg x p x p p B B A A 76044.7582.016.3398.026.86300≈=⨯+⨯=+=∴ 回流液温度1t ＝84.3℃(2)比较三种冷凝情况下的t 、L t 、D x① 132t t t >> ② 231L L L x x x >> ③ 132D D D x x x >>分析：从y x t --图可得：132t t t >>；231L L L x x x >>第一种情况：全凝器，L D x x =1第二种情况：先部分冷凝(R=2)后全凝，由杠杆法则作图得12D D x x >。
第三种情况：从塔顶出来得轻组分的量相等，回流比皆为2，且231L L L x x x >>，由物料衡算，132D D D x x x >>。
(3)求三种情况下的操作线及L x 、D x 、V y 的位置。
三条操作线的斜率相同。
均为321=+R R ，所以三条线平行，但顶点不同，I 线顶点为1a (8.0=y ，1L x x =)，Ⅱ线顶点2a (8.0=y ，2L x x =)；Ⅲ线顶点为3a (8.0=y ，3L x x =)。
2a 、3a 、1a 点的横坐标分别为三个回流液浓度231L L L x x x >>。
2a 、3a 点作垂线交平衡线于2b 、3b 。
1a 、2b 、3b 的纵坐标分别为冷凝器上方气相浓度，123V V V y y y >>，塔顶产品浓度11V D y x =；22V D y x =而333L D V x x y >>。
由物料领算定出3D x 以确定p 点的位置(图1.30所示)讨论：1.混合物冷凝过程中，温度由露点降到泡点，露点＞泡点。
2．浓度y 、x 与流量V 、L 之间遵循杠杆法则。
混合物中气液两相达平衡时，温度相同，而组成不同，y >x 。
3.图解法对定性问题的分析直观，简洁。
4.在生产中是采用全凝器还是分凝器视具体情况而定，分凝器的作用相当于一层理论板。
采用分凝器的另一作用是合理利用热能。
以酒精厂酒精精馏为例：第一分凝器温度高，用于预热原料。
第二分凝器冷却水可作洗澡水。
第三分凝器冷却水可作发酵用水。
例题2.解： (1)44.092/)4.01(78/4.078/4.0/)1(//=-+=-+=B F A F A F F M a M a M a x01647.092/)014.01(78/014.078/014.0/)1(//=-+=-+=B W A W A W W M a M a M a x )/(65.11926.01000784.01000h kmol F =⨯+⨯=根据物料衡算方程⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=98.0FD W D F Fx DxWx Dx Fx W D F代入数据⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯⨯+=⨯+=98.044.065.1101647.044.065.1165.11D D Dx W Dx W D解得 ⎪⎩⎪⎨⎧===925.0/22.6/43.5Dx h kmol W h kmol D(2)求最小回流比： q=1,x e =x F =0.44659.044.0)146.2(144.046.2)1(1=⨯-+⨯=-+=e e e x x y αα215.144.0659.0659.0925.0min =--=--=e e e D x y y x RR=1.25Rmin=1.519L=RD=1.159×5.43=8.25(kmol/h)V=(R+1)D=2.519×5.43=13.68(kmol/h) (3) 精馏段操作线方程为3672.0603.01111+=⨯+++=+n D n n x x R x R R y 提馏段的操作线方程①)/(9.1965.1143.5519.1'h kmol qF RD qF L L =+⨯=+=+=0.00749-1.455x = 01647.022.69.1922.622.69.199.19 ' ' '⨯---=---=x x W L Wx W L L y W②解q 线方程与精馏段操作线方程组成的方程组⎩⎨⎧+==3672.0603.044.0x y x 得 ⎩⎨⎧==63252.044.0y x∴ 提馏段的操作线方程为44.001647.063252.001647.044.063252.0--=--x y 即 0.00749-1.455x =y (4) 因为塔顶采用全凝器∴ 925.01==D x y由925.047.1147.2*1*11=+=x x y 解得834.0*1=x7.0834.0925.0925.01*11=--=--=x x x x x E D D mL 8613.01=x代入精馏段操作线方程886.03672.08613.0603.02=+⨯=y例题3.解：①如图，简单蒸馏过程可用11¹2¹2表示，气相组成由1¹逐渐降到2¹，故气相馏出物平均浓度在1¹2¹之间，图中用D 点表示。
平衡蒸馏过程：简,,D 平D x x =，过程进行时，气液两相成平衡，在途中可用LD 表示，L 对应组成为x W ，平。
由图中可以看出：x W ，简< x W ，平分析气相馏出物量V 简、V 平的大小：作物料衡算⎪⎩⎪⎨⎧+=+=简简简简简简简单蒸馏,,W D F x W x V Fx W V F21 1¹ 2¹ D Lt x(y)平简,,D D x x = x F x W,平 x W,简F x x x x V W D W F 简简简简,,,--=(1)⎩⎨⎧+=+=平平平平平平平衡蒸馏,,W D x W x V FxF W V F F x x x x V W D W F 平平平平,,,--=(2)(1)- (2)，得))(())(())(())(())((,,,,,,,,,,,,,,,,,>----=-------=-F x x x x x x x x Fx x x x x x x x x x x x V V W D W D W W F D W D W D W D W F W D W F 平平简简简平平平平简简简简平平平简平简平简V V >∴②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平,由物料衡算可知：W 简=W 平，由前述两过程的轻组分物平式相减)()(,,,,平简平简平平W W D D x x W x x V -=-反证法：若x W,简≥x W,平，则简平,,D D x x ≥若x W,简≥x W,平，由t-x-y 图可知，平简,,D D x x ≥，与上式矛盾， 故只有x W,简≤x W,平，代入上式有简平,,D D x x ≤讨论：(1)在相同的馏出物浓度下，简单蒸馏的气相馏出物产量达与平衡蒸馏的 气相馏出物产量。