精馏习题
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 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。
精馏习题
填空题1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。
答案:多次部分气化;多次部分冷凝2. 最小回流比是指 。
答案:塔板数为无穷时的回流比的极限值3. 当分离要求和回流比一定时, 进料的q 值最小,此时分离所需的理论板数 。
答案:过热蒸气;最多4 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;无回流5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度______;②所得残液浓度_____;③馏出物总量______。
答案:①简单蒸馏>平衡蒸馏;②简单蒸馏=平衡蒸馏;③简单蒸馏<平衡蒸馏。
6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度7 精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
答案:混合液中各组分的挥发度的差异;自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流8 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ,液相泡点温度为2t ;塔底某理论板上气相露点温度为3t ,液相露点温度为4t 。
请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。
答案:4321t t t t =<=9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______; ②______ 。
答案:恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物;萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性11 用图解法求理论塔板时,在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中, 与解无关。
答案:进料流率F12 当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度 ,塔顶温度 ,塔釜温度 。
答案:减小;增加;增加14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ,温度为T ,经全凝器全部冷凝至泡点后,部分回流入塔,组成为0x ,温度为t ,试用>、=、<判断下列关系:T t ,1y x 。
精馏习题
练 习 一1、精馏过程是利用 ________ 和 ________ 的原理进行完成的。
多次部分气化;多次部分冷凝 2、简单蒸馏的主要特征是________和______。
不稳定操作或过程不连续;无回流 3、若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度______; ②所得残液浓度______; ③馏出物总量______。
①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度; ②两种情况的残液浓度相同;③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。
4、精馏操作的依据是 ______ 。
精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。
混合液中各组分的挥发度的差异;自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流5、若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1,液相泡点温度为t2; 塔底某理论板上气相露点温度为t3,液相露点温度为t4。
请将4个温度间关系用 > 、= 、< 符号顺序排列如下_____。
4321t t t t =<= 6、当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度________,塔顶温度________ ,塔釜温度________。
减小;增加;增加7、气化率相同时,平衡蒸馏的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。
( )答案:√练 习 二1、用图解法求理论塔板时,在 α、F x 、D x 、w x 、q 、R 、F 及操作压力p 等参数中, ________ 与解无关。
进料流率2、当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度 ________ ,塔顶温度 ________,塔釜温度 ________ 。
减小;增加;增加3、 某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时, 已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层塔板的 气相组成为 ________ 。
答案:0.44、连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越 ________ ,若进料气液比为1:4(摩尔)时,则进料热状况参数q 为 ________ 。
化工原理精馏习题
精馏习题一、填空1. 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案:不稳定操作或过程不连续;无回流2.当分离要求和回流比一定时,进料的值最小,此时分离所需的理论板数。
答案:过热蒸气;最多3. 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和______物系,这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。
答案:沸点差很小;具有恒沸物体系;相对挥发度4.某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层塔板的气相组成为。
答案:0.45. 精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应,所需塔径应,操作费和设备费的总投资将是的变化过程。
答案:增大;增大;增大;急速下降至一最低后又上升6. 精馏操作时,若进料的组成、流量和气化率不变,增大回流比,则精馏段操作线方程的斜率,提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成_______,塔底组成 _______.答案:增加;减小;增加;降低7.间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________;间歇精馏操作中,若保持回流比不变,则馏出液组成_______ ;若保持馏出液组成不变,回流比需不断________ 。
答案:前者是不稳态过程,后者为稳态过程;不断下降;增大8. 某精馏操作时,加料由饱和液体改为过冷液体,且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变,则此时塔顶组成,塔底组成,回流比,精馏段操作线斜率L/V 。
答案:增加;减少;不变;不变二、判断1. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。
(√)2. 对于普通物系,原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。
(√)3. 回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。
(X )4.当分离要求一定时,精馏塔内物料的循环量越大,所需的理论塔板数越多。
(X )5. 在其他条件不变的情况下,降低连续精馏塔的操作压强,塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。
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
精馏习题课一、填空题1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内,成平衡的气液两相的温度,但气相组成液相组成,当气液两相组成相同时,则气相露点温度液相泡点温度。
2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对( )的挥发度之比,若α=1表示,物系的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈( )对角线。
3. 工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
4. 在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)称为,其作用。
5. 离开理论板时,气液两相达到状态,即两相相等,互成平衡。
6. 精馏过程回流比R的定义式为;对于一定的分离任务来说,当R= 时,所需理论板数为最少,此种操作称为;而R= 时,所需理论板数为∞。
7. 精馏塔有进料热状况,其中以进料q值最大,进料温度泡点温度。
8. 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,馏出液流量等于,操作线方程为。
9. 在操作的精馏塔中,第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2;则它们的大小顺序为()。
10.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()。
11.精馏塔设计时,已知F,X F,X D,X W,进料热状态q=0.5时,所需理论板数N T。
试判断下列参数变化(1)保持回流比不变,将进料状态由q=0.5改为q=1,则塔釜加热量Q R(),塔顶冷凝量Q c(),所需理论板数N T()。
(2)保持塔釜加热量不变,将进料状态由q=0.5改为q=1,则塔顶冷凝量Qc(),所需理论板数N T()12.某精馏塔设计中,若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而X F、D、F、X D、q、R不变,则W()X W(),L’/V’( ),N T( )。
13.一连续精馏塔操作中,维持其他条件不变而增大回流比R,则精馏段液气比L/V ( ),提馏段液气比L’/V’( ),X D(),X W()。
化工原理精馏习题
化⼯原理精馏习题精馏测试题⼀、填空题(1)精馏操作的依据是()。
实现精馏操作的必要条件是()和()。
(2)⽓液两相呈平衡状态时,⽓液两相温度(),液相组成()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(),若α=1,则表⽰()。
(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,若已知==+1,4.0n n y y 则()。
全回流适⽤于()或()。
(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()。
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()。
A.αAB >1 B. αAB <1 C.αAB =1 D. αAB >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()。
A.q >1 B.q <1 C.q=1 D.0<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()。
A.y n+1>y n >y n-1 B. y n+1=y n =y n-1 C.y n+1<y n <y n-1 D.不确定(4)精馏塔中⾃上⽽下().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.100kom1/h B.50kmo1/h C.25kmo1/h D.125kmo1/h (6)连续精馏中,精馏段操作线随()⽽变。
A.回流⽐B.进料热状况C.残液组成D.进料组成(7)回流⽐的()值为全回流。
A.上限B.下限C.算术平均D.⼏何平均(8)⼆元溶液连续精馏计算中,物料的进料热状况变化将引起()的变化。
A.相平衡线 B.进料线和提馏段操作线 C.精馏段操作线 D.相平衡线和操作线(9)两组分物系的相对挥发度越⼩,表⽰分离该物系越()。
精馏练习题
填空:1、 精馏操作的 目的是 _________________________________________ ,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是。
对于存在恒沸物或相对挥发度等於 1的液体混合物需用 精馏方法分离,其基本原理都 是 。
2、 描述任一精馏过程的数学方程有 __________________ . __________________ . __________________________________________ ,在 ______________________ 和 ________________________ 假定的条件下,以上方程构成的方程组可见化为 ________________________ 和 ______________________ 方程构成的方程组。
3、 在精馏塔的设计中,最小回流比是指 ______________________________________________________ 时的回流比.若增大回流比,则 精馏段L/V _______ ,提馏段L/V __________ ,完成同样分离要求所需的塔板数减少 ,但它是以 __________________________ 的增加为 代价的回流比的调节是通过 _____________________________________ 实现的。
4、 进料热状态参数 q 的物理意义是 __________________________________________ ,对于饱和液体其值等于 ______________ ,饱和蒸汽q 等于 ________________ 。
5、 用直角梯级法(图解法)求解理论板数的前提条件是 ____________________________________________ ,该前提的主要条件是6、 板效率是对 _____________ 假定的修正,对于分凝器或再沸器,单板效率等于 ______________ 。
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 ________________ 。
精馏习题
(1)离开塔顶第二块理论板的气相浓度;
(2)塔顶采出率D/F。
答案:(1)精馏段操作线方程为:
y n1
R R 1
xn
xD R 1
1.5 1.5 1
xn
0.95 1.5 1
0.6xn
0.38
y1 xD 0.95
x1
y1
( 1) y1
0.95 2.25 1.25 0.95
( A )。
A 变小; B 变大;
C 不变; D 不确定。 分析:真空度=大气压-绝对压力 绝对压力升高,其物料的气化温度会升高, 所以挥发度降低,分离程度降低,则xD就 会变小
4、二元溶液连续精馏计算中,进料热状况
的变化将引起以下线的变化( A )。
A.提馏段操作线与q线; B.精馏操作线与平衡线; C.平衡线与精馏段操作线; D.平衡线与 线;
• 在一常压连续精馏塔中分离某二元理想混合液,组成为 0.55 ( 易 挥 发 组 分 摩 尔 分 率 , 下 同 ) , 原 料 液 流 量 为 160kmol/h,进料方式为气液混合进料(液相分率为1/3), 分离要求塔顶馏出液组成不低于0.95,塔底釜残液组成不 高于0.05,塔顶蒸汽先进入一分凝器,所得冷凝液全部作 为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器,全部冷凝后作为 塔顶产品。全塔平均相对挥发度为2.0,操作回流比R=1.6。 当塔顶馏出液流量为120kmol/h时,
• 在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。其组成为 0.55(易挥发组分摩尔分率,下同),原料液流量 为160kmol/h,进料方式为气液混合进料(液相分率 为1/3),要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液 组成不大于0.05。塔顶蒸汽经过全凝器进行冷凝, 全塔平均相对挥发度为2.0,操作回流比R=1.6。当 馏出液流量为120kmol/h时,
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
精馏习题一、填空题:1、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2、精馏分离某二元组分混合液(),要求塔顶,轻组分回收率。
设计时,若加大回流比,则精馏段液气比,提馏段液气比,所需理论板数,塔顶产品量,塔釜,塔顶冷凝量,塔釜加热量,若太大,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(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(3)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:减小,不变,增大4、某精馏塔设计中,若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热,而、、、、、不变,则, , , (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,不变,增大5、精馏塔设计时,若塔顶采用全凝器,所需理论板数为,采用分凝器,所需理论板,则(<,=,>)****答案****:>6、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7、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比,则精馏段液气比,提馏段的液气比,,(变大,变小,不变,不确定)。
答案:变大,变小,变大,变小8、连续精馏操作,原工况为泡点进料,现由于某种原因原料温度降低,使〉1,进料浓度,塔顶采出率及进料位置均保持不变。
试判断:(1)塔釜蒸汽量保持不变,则塔釜加热量,塔顶冷量,, 。
答案:不变,变小,变小,变大(2)保持回流比不变,则塔釜加热量,塔顶冷量,, (变大,变小,不变,不确定)。
答案:变大,不变,变大,变小9、某精馏塔在给定工况下操作,现维持进料条件(、、)和塔釜加热量不变而将塔顶采出率增大,则塔顶产品组成,塔底产品组成(变大,变小,不变,不确定)。
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。
精馏练习题
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。
精馏 课后习题
第五章蒸馏1.已知含苯0.5(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。
苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。
t(℃) 80.1 85 90 95 100 105x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B*,P A*,由于总压P = 99kPa,则由x = (P-P B*)/(P A*-P B*)可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡t-x图数据。
以t = 80.1℃为例 x =(99-40)/(101.33-40)= 0.962同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 0.5时,相应的温度为92℃2.正戊烷(C5H12)和正己烷(C6H14)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。
温度 C5H12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解:根据附表数据得出相同温度下C5H12(A)和C6H14(B)的饱和蒸汽压以t = 248.2℃时为例,当t = 248.2℃时 P B* = 1.3kPa查得P A*= 6.843kPa得到其他温度下A¸B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3P A*(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B*(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以260.6℃时为例当t= 260.6℃时 x = (P-P B*)/(P A*-P B*)=(13.3-2.826)/(13.3-2.826)= 1平衡气相组成以260.6℃为例当t= 260.6℃时 y = P A*x/P = 13.3×1/13.3 = 1同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0y 1 0.767 0.733 0.524 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2 的结果相比较。
精馏习题
精馏习题一、填空题1、精馏操作中精馏塔的温度从上到下逐渐,塔内易挥发组分的浓度从下到上逐渐。
(增大或减小或不变)。
2、双组分连续精馏塔内第n块理论塔板,当回流比R为定值时,y n+1=x n;当R为无穷大时,y n+1=x n。
(写出精馏段操作线方程)3、已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24,则该塔的操作回流比R= ,塔顶产品组成xD =。
若塔顶产品流量为100 kmol/h,则馏出液组成xD=,塔顶上升蒸气流量V=。
4、当分离要求和操作条件一定时,双组分连续精馏塔所需理论板数随两组分相对挥发度α增加而。
5、精馏段操作线方程是,提馏段操作线方程是,进料线方程是。
6、两组分理想溶液的气液平衡关系遵循定律,气液平衡方程是。
7、精馏中,进料为气液混合物进料,气相的摩尔分率为1/3,则进料热状态参数q= 。
8、进料板将精馏塔分为和两段。
9、精馏过程中典型的异常现象有、、、。
二、单项选择题1、精馏操作的进料方程为y=-3x+1.64,则该进料为()。
A、进料组成为0.41的冷液进料B、进料组成为0.53,且气相量小于液相量的气液混合进料C、进料组成为0.53,且液相量小于气相量的气液混合进料D、上述说法都不正确2、当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近。
为达到给定的分离要求,所需的理论板数()。
A、逐渐减少B、逐渐增多C、不变D、无法判断3、某精馏塔有来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h,组成为0.4(摩尔分率,下同),馏出液组成为0.95,釜残液为0.04,回流比2.5,则精馏段上升的蒸气量为________kmol/h。
A、39.6B、60.4C、138.6D、994、二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起(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5、在精馏塔中,精馏段气液相摩尔流量分别用V和L表示,提馏段的摩尔流量分别用V’和L’表示,q表示进料热状态参数,以下正确的是()。
化工基础第六章精馏习题
第六章一、填空1 精馏是利用和的原理完成的。
2 精馏操作的依据是。
精馏操作得以实现的必要条件包括和。
3 某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则精馏段操作线斜率等;提馏段操作线斜率等于;回流比等于;馏出液等于;回流液量等于。
4 某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时,已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层的气相组成为。
5 连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越;若进料的气液比为1:4(摩尔)时,q= 。
6 总压为99.7KPa,100℃时笨与甲苯的饱和蒸汽压分别为179.18 KPa和74.53 KPa,平衡时笨的液相组成为,甲苯的气相组成为。
笨与甲苯的相对挥发度为。
7 已知某精馏塔的进料组成为0.34(摩尔分数),回流比为2.5,进料为饱和液体,且知D/F为0.4,提馏段操作线方程截距为0.则馏出液x D为,釜残液x W为,精馏段操作线方程截距为,提馏段操作线方程的斜率为。
二、判断1 在精馏塔内任意1块理论板,其气相露点温度大于液相的泡点温度。
()2 当分离要求和回流比一定时,进料的q值越大,所需的理论板数越多。
()3 若以过热蒸汽状态进料时,q线方程斜率>0。
()4 精馏段操作线方程为y=0.65x+0.4,这是可能的。
()5 在馏出率相同的条件下,简单蒸馏所得到的流出物的浓度组成低于平衡蒸馏。
()三选择1 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 min2。
当x F1 > x F2时,则()A R min1 < R min2B R min1 = R min2C R min1 > R min2D R min的大小无法确定2 某二元混合物,其中A为易挥发组分。
液相组成x A =0.5时泡点为t1,与之相平衡的气相组成y A=0.75时,相应的露点为t2,则()A t1 = t2B t1 < t2C t1 > t2D 不能判定3 流率为800kmol/h、组成为0.4的二元理想溶液精馏分离,要求塔顶产品组成达到0.7,塔底残液组成不超过0.1,泡点进料,回流比为2.5.要使塔顶采出量达到500 kmol/h,应采取措施()A增加塔板数 B 加大回流比 C 改变进料热状况 D 增加进料量四计算1 某连续精馏操作分离二元混合溶液,已知精馏段操作线方程为:y=0.80x+0.16,提馏段操作线方程为:y=1.40x—0.02 若进料时,原料为气液相各占一半的混合态,求塔顶及塔底产品产率及回流比。
精馏的练习题
精馏的练习题精馏是化学分离技术中常用的方法,用于提纯混合物。
下面将介绍并解答一些与精馏相关的练习题,以帮助读者更好地理解和应用精馏技术。
练习题一:酒精和水的精馏分离问题描述:一瓶酒精与水的混合物,含有70%酒精和30%水,如何通过精馏将酒精和水分离?解答:酒精和水的沸点不同,可以利用这一特性进行分离。
首先,在实验室中准备精馏设备,包括加热源、冷却管和收集瓶。
将混合物倒入一个容器中,并将容器连接到精馏设备上。
接下来,加热混合物,酒精会先蒸发出来,经过冷凝管冷却成液体,并滴入收集瓶中。
待酒精完全蒸发后,剩下的液体主要是水。
通过控制加热源的温度,可以精确控制分离过程,使得酒精和水分离得更加彻底。
练习题二:多级精馏的应用问题描述:若需要纯度高达99%的乙醇,应如何使用多级精馏进行分离?解答:多级精馏是提高分离效率和纯度的常用方法。
乙醇和水的沸点相近,单级精馏很难达到99%的纯度,因此需要采用多级精馏。
首先,准备多级精馏设备,每个级别有冷却管和收集瓶。
将混合物加热至开始蒸发,并使其蒸汽通过冷却管冷却成液体。
在第一级,较富含乙醇的液体会凝结,流入收集瓶中,较富含水的液体则继续向下流动。
将第一级收集瓶中的液体作为进料,再次进行精馏,相同的分离过程重复进行。
不断重复这个过程,每个级别的分离效率都会逐渐提高,最终得到所需纯度为99%的乙醇。
练习题三:气液两相的平衡问题描述:在精馏过程中,为何需要冷却管?解答:冷却管是精馏设备中的重要组成部分,其作用是将蒸汽冷却成液体。
在精馏过程中,液体会被加热烧开,生成蒸汽。
通过冷却管,蒸汽可以被迫冷却,使其转变回液体状态。
这是因为在冷却管中,外界的冷却介质会吸收蒸汽的热量,使其迅速冷却。
冷却管的作用是实现气液两相的平衡,使得蒸汽能够重新转变为液体。
这样,在精馏过程中,液体和蒸汽可以不断地在不同的部分之间转移,最终达到有效分离混合物的目的。
结语:精馏是化学分离技术中的重要方法,可以应用于各个领域。
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例7:由正庚烷和正辛烷组成的溶液在常压连续精 馏塔中进行分离。混合液的质量流量为5000kg/h, 其中正庚烷的含量为30%(摩尔百分数,下同), 要求馏出液中能回收原料中88%的正庚烷,釜液中 含正庚烷不高于5%。试求馏出液的流量及组成,分 别以质量流量和质量分率表示。
例8:常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。该
例4:用一常压连续精馏塔分离含苯0.4的苯-甲苯 混合液。要求馏出液中含苯0.97,釜液中含苯0.02 (以上均为质量分率),操作回流比为2,进料温 度为25℃,平均相对挥发度为2.5,用简捷计算法 求所需理论板数。并与图解法比较之。
例5:在连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液。在全 回流条件下测得相邻板上液体组成分别为0.28, 0.41和0.57,试求三层板中下面两层的单板效率。
在操作条件下苯-甲苯
x 0.26 0.38 0.51
y 0.45 0.60 0.72 例6:有10000kg/h含物质A(摩尔质量为78)0.3 (质量分率,下同)和含物质B(摩尔质量为90)0.7 的混合蒸气自一连续精馏塔底送入。若要求塔顶产品 中物质A的浓度为0.95,釜液中物质A的浓度为0.01, 试求 (1)进入冷凝器的蒸气量为多少?(2)回流比R 为多少?
例1:某连续精馏塔,泡点加料,已知操作线方程如下:
精馏段
y=0.8x+0.172
提馏段
y=1.3x-0.018
试求原料液、馏出液、釜液组成及回流比
例2:要在常压操作的连续精馏塔中把含0.4苯及0.6甲 苯溶液加以分离,以便得到含0.95苯的馏出液和0.04 苯(以上均为摩尔分率)的釜液。回流比为3,泡点 进料,进料摩尔流量为100kmol/h。求从冷凝器回流
入塔顶的回流液的摩尔流量及自釜升入塔底的蒸气的 摩尔流量。
例3:用一连续精馏塔分离苯-甲苯混合液,原料中含 苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.97,釜液中含苯0.02 (以上均为摩尔分率),若原料液温度为25℃,求 进料热状态参数q为多少?若原料为汽液混合物,汽 液比3∶4,q值为多少?操作 条件下原料液的泡点温 度为94 ℃ ,原料液的平均比热容为1.85kJ/kg ℃原料 的汽化热为354kJ/kg 。
塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95,试求: (1) 操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率 (2) 塔底产品的流量和产品中易挥发组分的摩尔分率 (3) 精馏段的液相负荷、提馏段的气相负荷(4) 最 小回流比(5) 提馏段操作线方程和q线方程 (6) 塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成
物系的平均相对挥发度为2.5。原料液组成为0.35(易
挥发组分摩尔分率,下同),饱和蒸气加料。塔顶采
出率
D F
为40%,精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20
试求:1.提馏段操作线方程:
2.若塔顶第一板下降的液相组成为0.7,求该板的
气相默夫里效率Emv1。
例9:常压连续提馏塔中,分离两组分理想溶液, 该物系平均相对挥发度为2.0。原料液流量为 100kmol/h,进料热状态参数q为0.8,馏出液流量为 60kmol/h,釜残液组成为0.01(易挥发组分摩尔分 率),试求;
1.操作线方程; 2.由塔内最下一层理论板下流的液相组成xN。
例10:某两组分理想溶液进行简单蒸馏,已知 xF=0.5(摩尔分率),若汽化率为60%,试求釜残 液组成和馏出液平均组成。已知常压下该混合液的 平均相对挥发度为2.16。
例11:用一精馏塔分离某二元理想混合物,进料量为 100kmol/h,其中易挥发组分的摩尔分率为0.4,进料 为饱和蒸汽,塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜用 间接蒸汽加热。已知两组分间的平均相对挥发度为 3.0,精馏段操作线方程为 yn1 0.75xn 0.2375