新版化工原理习题答案(09)第九章-蒸馏

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化工原理-第九章-液体精馏

化⼯原理-第九章-液体精馏化⼯原理-第九章-液体精馏（⼀）测试⼀⼀．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D x 、w x 。

如进料分别为1F x 、2F x 时，其相应的最⼩回流⽐分别为1min R 、2min R 。

当21F F x x >时，则（）。

AA ．2min 1min R R <；B ．2min 1min R R =；C ．2min 1min R R >；D ．min R 的⼤⼩⽆法确定12．精馏的操作线为直线，主要是因为（）。

化工原理习题蒸馏答案

第三部分蒸馏一、填空题1、蒸馏是用来分离均相液体混合物的单元操作。

2、含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为5.07%。

3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分挥发度的差异而达到分离的目的。

4、进料板将精馏塔分为精馏段和提馏段。

5、理想溶液的气液相平衡关系遵循拉乌尔定律。

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露点温度，简称露点。

8、理想溶液中各组分的挥发度等于其饱和蒸气压。

9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的难易程度。

10、在精馏操作中，回流比的操作上限是全回流。

11、在精馏操作中，回流比的操作下限是最小回流比。

12、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为进料热状况参数。

13、q值越大，达到分离要求所需的理论板数越少。

14、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为逐渐降低。

15、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中，冷液进料的值最大，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远，分离所需的总理论板数最少。

16、精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。

精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先降后升的变化过程。

17、精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。

18、分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中,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最远, 分离所需的总理论板数最少。

19、相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。

化工原理09--蒸馏

层塔板上上层升塔蒸板汽下的降组液成体间的的组关成系和下
操作线方程的物理意义：
提馏段操作线方程
31
一精馏塔用于分离乙苯-苯乙烯混合物，进料量 3100kg/h，其中乙苯的质量分率为0.6，塔顶、底产品中乙苯的质量分率分别要求为0.95、0.25。求塔顶、底产品的质量流量、摩尔流量。
1、保持回馏比恒定根据精馏段的操作线方程，其斜率不变。
斜率 =R/R+1
xwe
xw1
xde
xd1
2、保持馏出液组成恒定
因回流比不断增大，精馏段操作线的截距不断减小。
63
xwe xw1
xd
第六节
特殊精馏
一、水蒸气蒸馏：
用于易分解而与水又不互溶，或要求分离压力不易达到的体系。 d 在分离的气相： P=pA+pw f
47
48
3、逐板计算法求理论塔板数：
平衡关系： y=x/（1+（ -1）x），x=y/（y+ （1-y））
精馏段操作线方程： y=Rx/（R+1）+xD/（R+1）
提馏段操作线方程： y=L’x/（L’-W）+L’xW/（L’-W）
反复使用平衡关系和操作线关系即可求得理论塔板数
y1=xD 平衡关系精馏段操作线方程 y’1 提馏段操作线方程 y2 x1 x2
组成量的关系满足杠杆定律。
17
简单蒸馏的计算：蒸馏釜的生产能力，根据热负荷和传热能力计算。馏出液、残液的浓度与馏出量（或残留量）之间的关系。
物料衡算相平衡关系
18
三、简单蒸馏的计算：在釜内某一瞬时，液体量为W，经微分时间dt 后，残液量为（W-dW），液相组成由x降为（x-dx），气相组成为y。对dt时间作易挥发组分的物料衡算： Wx=（W-dW）（x-dx）+ydW dW = dx W y-x 积分限为W=W1，x=x1；W=W2，x=x2， 1、溶液为理想溶液，得： lnW1/W2 =[1/(-1)] ln[x1(1-x2)/x2(1-x1)]+ln[1-x2/1-x1] 由:x1=A1/W1, x2=A2/W2 得:A1/A2=(B1/B2) W1=A1+B1,W2=A2+B2

化工原理蒸馏—答案

蒸馏一. 填空题1.蒸馏是分离 __均相混合物的一种方法，蒸馏分离的依据是______挥发度差异_____。

2. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_相同______，但气相组成____大于____液相组成。

3. 气液两相组成相同时，则气相露点温度________液相泡点温度。

3.大于4. 在精馏过程中，增大操作压强，则物系的相对挥发度________，塔顶温度_________，塔釜温度_______，对分离过程___________。

4. 下降升高升高不利5. 两组分溶液的相对挥发度是指溶液中_______的挥发度对________的挥发度的比值，a=1表示_______。

5.易挥发组分难挥发组分不能用蒸馏方法分离6. 所谓理论板是指该板的气液两相____________，且塔板上_________________。

6.互呈平衡液相组成均匀一致7. 某两组分物系，其相对挥发度α=3，对第n ，n-1两层理论板，在全回流条件下，已知x n =0.3，则y n-1 =_________________。

7. 0.7948. 某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.75x +0.24，则该精馏塔的操作回流比是____________，馏出液组成为____________________。

8. R=3 96.0=D x9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是_____________和_________________。

9.塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶10. 在总压为103.3kPa 温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为0A p =155.7kPa0B p =63.3 kPa ，则平衡时苯的液相组成为x =_________，气相组成为y=______________，相对挥发度为α=____________。

10. 411.0=x 632.0=y α=2.4611. 精馏塔有____________进料热状态，其中__________进料q 值最大，进料温度F t ____泡点b t 。

化工原理-14-第九章-蒸馏-习题

2
解：①未漏气
P
p
0 A
x
A
p
0 B
x
B
p
0 A
x
A
p
0 B
1 xA
则： xA
P pB0
p
0 A
pB0
A、B饱和蒸气压通过安托因公式计算，查表得：
乙苯苯乙烯
A 9.3993 9.3991
B 3279.47 3328.57
C -59.95 -63.72
3
ln p0 A B T C
式中p0单位：bar；T的单位K
V ' xe2 xW
0.2 0.05
24
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的，全身性疾病，而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。
W2
两阶段总平均组成：
yT
W1x1 W3 x3 W1 W3
x1
W3 W1
x3
1 W3
0.6 0.7 0.5297 1 0.7
0.764
W1
12
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。

《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案

《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案一、简答题。

（5*5=25分）1.蒸馏的定义。

利用物系中各组分挥发性不同，通过加热和冷凝造成气液两相物系，实现分离的目的2.拉乌尔定律公式及理想溶液的定义。

若溶液在全部浓度范围内，都符合拉乌尔定律，则称为“理想溶液”。

3.气液平衡相图的“两条线”和“三个区域”是什么。

泡点线、露点线，气相区、液相区、气液共存区。

4.写出精馏段和提馏段操作线方程、q 线方程，并解释q 点含义。

1111n n D R y x x R R +=+++W m m x W L W x W L L y ---=+'''111---=q x x q q y F 5.请简述塔板数的计算方法。

逐板计算法、图解法二、选择题。

（5*5=25分）1.精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度_____B___，塔顶温度______A__，塔釜温度____A____。

A 增加B 减少C 不变D 无法确定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______。

A 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。

3.二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__B______。

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线三、是非题。

（5*2=10分）1.精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异。

（对）2.最小回流比条件下，理论板数目最少。

（错）四、计算题。

（10+15+15分）1.苯-甲苯混合溶液含苯0.4，在1atm下，加热到100℃，求此时气液两相的量比与组成。

注：苯（A）和甲苯（B）满足安妥因方程（p单位为mmHg，T单位为℃）：2.某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提馏段的操作线方程分别为：y=0.63x+0.361；y=1.805x-0.00966。

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。

化工原理精馏和蒸馏练习习题

填空题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；不变判断题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。

化工原理习题第九章液体精馏

第九章液体精馏1 ．精馏操作时，若Ｆ，ｘ，ｑ，Ｒ均不变，而将塔顶产品量Ｄ增加，其结果是：（）。

（Ａ）ｘ下降，ｘ下降；（Ｂ）ｘ下降，ｘ上升；（Ｃ）ｘ下降，ｘ不变；（Ｄ）ｘ不变，ｘ下降。

2 ．某真空操作情馏塔，因故真空度减小，而Ｆ，Ｄ，ｘ，ｑ，加料位置，回流比Ｒ都不变。

则塔底残液ｘ变化为：（）（Ａ）变小（Ｂ）变大（Ｃ）不变（Ｄ）不确定3 ．精馏操作时，若Ｆ，Ｄ，ｘ，ｑ，加料板位置，Ｒ都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成ｘ变化为：（）（Ａ）变小（Ｂ）变大（Ｃ）不变（Ｄ）不确定4 ．精馏的操作线是直线，主要基于如下原因：（）（Ａ）理论板假定（Ｂ）理想物系（Ｃ）塔顶泡点回流（Ｄ）恒摩尔流假定。

5 ．操作中连续精馏塔，如采用回流比小于最小回流比，则（）（Ａ）ｘ，ｘ均增加（Ｂ）ｘ，ｘ均不变（Ｃ）不能操作（Ｄ）ｘ减小，ｘ增加6 ．两组份的相对挥发度越接近于 1 ，则表示分离该物系越____________（ A ）容易；（B ）困难；（ C ）完全；（ D ）不完全。

7 ．精馏设计时，若回流比 R 增加并不意味产品 D 减小，精馏操作时也可能有类似情况。

此话 ___________ 。

（ A ）对（ B ）错8 ．精馏设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷液进料比热加料需要较少理论板数。

此话 _______（ 1 ）对（ 2 ）错9 ．某精馏塔的设计任务为：原料为 F 、 x f ，塔顶为 x D ，塔底为 x W ，若塔釜上升蒸汽量不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板 N T _____。

（ A ）增加（B ）减少（ C ）不变（ D ）不确定10 ．精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升汽相中的易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是由于 ________ 。

(A) 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的现象同时发生。

化工原理蒸馏

（华南理工大学）
9. 例：在常压连续精馏中，分离甲醇—水混合液，原料液组成为 0.3，（甲醇摩尔分率，下
同）冷液进料（q=1.2），馏出液组成为 0.9，甲醇回收率为 90%，回流比为 2.0，试分别写出
以下两种加热方式时的操作线方程。
1) 间接蒸汽加热
2) 直接蒸汽加热
10.例：在常压连续精馏塔中，分离乙醇—水溶液，组成为 xF1=0.6（易挥发组分摩尔分率，
下同）及 xF2=0.2 的两股原料液分别被送到不同的塔板进入塔内，两股原料液的流量之比
F1/F2=0.5，均为饱和液体进料。操作回流比 R=2，若要求馏出流组成 xD 为 0.8，釜残液组
成 xW 为 0.02，试求理论板层数及两股原料液的进料板位置。
11.例：设乙烷丙烯精馏塔的进料组成如下表
若要求馏出液中丙烯组成小于 0.1％，釜液中乙烷组成小于 0.1％（以上均为 mol）。又已知进料流率为 100kmol／h，试按清晰分割确定馏出液和釜液的组成。
而平衡蒸馏的优点是连续操作，但其分离效果不如间歇操作的简单蒸馏。
5.在常压操作的连续精馏塔中分离含苯 0.46（摩尔分数）的苯－甲苯混和液。已知原料液的
泡点为 92.5℃，苯的汽化热为 390KJ/kg，甲苯的汽化热为 361KJ/kg。求以下各种情况下的 q
值：（1）进料温度为 20℃的冷液体；（2）饱和液体进料；（3）饱和蒸气进料。
0.95 3.72 1
0.788xn
q 1 q 1 x 0.411, y 0.634
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。
ln F W
1
1
ln
xF x2
ln 1 x2

华东理工大学化工原理考研资料课后习题第09章精馏

第九章习题相平衡1．总压为101.3kPa 下，用苯、甲苯的安托因方程（见例9-1），求（1）温度为108℃及81℃时，苯对甲苯的相对挥发度；（2）用上述计算的相对挥发度的平均值αm ，计算苯－甲苯的汽液平衡数据，并与书末附表所列的实验值作比较（列表）。

2．乙苯、苯乙烯混合物是理想物系，纯组分的蒸汽压为：t P A +−=206.213225.142408240.6log 0 乙苯tP B +−=43.20958.144508232.6log 0苯乙烯式中P 0的单位是kPa ，t 为℃。

试求：（1）塔顶总压为8kPa 时，组成为0.595（乙苯的摩尔分率）的蒸汽的温度。

（2）与上述汽相成平衡的液相组成。

3．乙苯、苯乙烯精馏塔中部某一块塔板上总压为13.6kPa ，液体组成为0.144（乙苯的摩尔分率）试求：（1）板上液体的温度；（2）与此液体成平衡的汽相组成。

4．总压为303.9kPa （绝对）下，含丁烷0.80、戊烷0.20（摩尔分率）的混合蒸汽冷凝至40℃，所得的液、汽两相成平衡。

求液相和汽相数量（摩尔）之比。

已知丁烷（A ）和戊烷（B ）的混合物是理想物系，40℃下纯组分的饱和蒸汽压为：P A 0=373.3kPa ；P B 0=117.1kPa 。

5．某二元混合液100kmol ，其中含易挥发组分0.40。

在总压101.3kPa 下作简单精馏。

最终所得的液相产物中，易挥发物为0.30（均为摩尔分率）。

试求：（1）所得汽相产物的数量和平均组成；（2）如改为平衡蒸馏，所得汽相产物的数量和组成。

已知物系的相对挥发度为α=3.0。

物料衡算、热量衡算及操作线方程6．某混合液含易挥发组分0.24，在泡点状态下连续送入精馏塔。

塔顶馏出液组成为0.95，釜液组成为0.03（均为易挥发组分的摩尔分率）。

试求：（1）塔顶产品的采出率D/F ；（2）采用回流比R=2时，精馏段的液汽比L/V 及提馏段的汽液比L /V；（3）采用R=4时，求L/V 及V L /。

新版化工原理习题答案第九章蒸馏

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 = kPa 及*B p ＝ kPa ，取样测得液面上方气相中组分A 的摩尔分数为。

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（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 α 6212.04.046.114.046.2)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 =，*B p ＝203.3313.502.17==α 681.04.0203.214.0203.3=⨯+⨯=y随压力降低，α增大，气相组成提高。

化工原理蒸馏习题

习题及答案1．蒸馏操作属于（）A. 传热B. 传热加传质C. 传质2．回流比的定义是_________________________________。

3．某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32,则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.4．某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成xf=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当xd =0.93时,达到此分离要求的最小回流比Rm=_______.5．工业生产中的操作回流比一般是最小回流比的________倍。

6．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. 7．按蒸馏操作方法不同，蒸馏可分为________、________ 和________三大类。

8．某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204, 则该塔的回流比R=________.馏出液组成xd=________.9．某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为: y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度α=2.5,当xw=0.06时(摩尔分率),此时从塔底数起的第二块理论板数 (塔底可视为第一块理论板)下流液体的组成为___________.10．对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度，塔操作温度，对分离。

11．精馏过程的回流比是指，最小回流比是指。

12．设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持F,xf ,xd,xw不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比________（增加、减小、不变）。

13．某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.667x+0.32, 且塔顶产品量为100kmol.h-1,则馏出液组成xd=_________,塔顶上升蒸气量V=_________. 14．精馏操作的依据是。

化工原理习题解第九章习题解

化⼯原理习题解第九章习题解第九章吸收9-1 总压为kPa 3.101、含3NH %5（体积分数）的混合⽓体，在C25下与浓度为3.71.1 m kmol 的氨⽔接触，试判别此过程的进⾏⽅向，并在c p 图上⽰意求取传质推动⼒的⽅法。

解氨—⽔平衡关系列在本章附录⼆中，需将题中组成化为其中的单位，以便⽐较。

⽓相氨分压 kPa p 065.505.03.101液相组成换算要⽤到密度，暂取3.990 m kg （参考例9-2，温度较⾼较⼩）。

对3.71.1 m kmol c 氨⽔，每⽴⽅⽶含氨kg 1.291771.1 ，含⽔kg 9.9601.29990 ；故kg 100⽔中含氨kg 03.3)9.960/1.26(100 。

与附录⼆⽐较，氨⽔组成为kg 3氨.1-100(⽔）kg ，C25下的平衡氨分压为kPa 13.3，⽐题给氨分压低，故知过程⽅向应为吸收。

（注：虽然氨⽔密度的估计稍有误差，但不影响过程⽅向。

作图从略）9-2 含%32CO （体积分数）的2CO —空⽓混合⽓，在填料塔中⽤⽔进⾏逆流吸收，操作压⼒为（绝）为kPa 200、温度为C 25，试求出塔的g 100⽔中最多可溶解多少克2CO ？其浓度⼜为多少？解出塔⽔的最⼤浓度系与逆流进塔的⽓体平衡，此时2CO 的分压kPa Py p 603.0200 ，查本章附录⼀，C 25下2CO 溶于⽔的亨利系数MPa E 166 。

按式（9-5），液相平衡组成为 153)(.1061.3101666 B A mol A mol E p x ⽽ 155max ).(1084.81061.3)1844()()(gS gA x M M x M M S A L A 即 123100.(1084.8 ）g gCO浓度 335max .1001.2)1061.3()18/1000()(m kmol x M sCx c s9-3 总压kPa 3.101、含%62CO （体积分数）的空⽓，在C20下与2CO 浓度为3.3 m kmol 的⽔溶液接触，试判别其传质⽅向。

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。

化工原理第九章蒸馏

V LV LV L V L V L
{ { {
FFF
F
{ { {
V ' ( a ) L ' V '( b ) L ' V '( c ) L ' V '( d ) L ' V ' ( e ) L ' 图 9 － 1 5 五种加料方式下塔内气液相流量示意图
( a ) 过冷液体； ( b ) 饱和液体；（ c ) 气液混合物 ; ( d ) 饱和蒸气 ; ( e ) 过热蒸气 ;
一个平衡级蒸馏可能达到的分离程度同样由物料恒算关系和相平衡关系所决定。对易挥发组分做物料恒算有
Vy Lx Vy0 Lx0
虽然平衡级蒸馏与平衡蒸馏在计算方法上基本相同，但这两个过程的实质有着重要的区别：平衡蒸馏是传热过程，过程速率受传热速率控制；而平衡级蒸馏为伴有传热传质过程，过程受传质控制，而且它与外界无需进行直接的热量交换。因此有可能也有必要将多个接触级蒸馏传接起来，以实现混合液的高纯度分离，这就是精馏的基本思路。
图９－１４表示了加料板及其上面一块塔板至今的物流关系。
V ' , h V L ' , h L 图 9 － 1 4 加料板附近的物料关系示意图
对虚线所划定的区域作物料恒算和热量恒算。
总物料恒算总热量恒算
F L V ' L' V
FhF LhL V 'hV L'hL VhV
图９－５简单蒸馏流程简 1－蒸馏釜；2－冷凝器；3A、3B、3C－产品罐
简单蒸馏的计算要借助物料恒算关系和相平衡关系。

化工原理-9章习题

3. 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增大，提馏段操作线方程的斜率减小。 4.全回流时，操作线与对角线重合，操作线方程为 yn+1=xn ，当回流比最小时，所需的理论塔板数最多。 5. 当塔板中上升的汽相与下降液相之间达到相平衡时，该塔板称理论塔板。 6. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y= 0.75x + 0.24，则该精馏塔的 xD=0.96 R=3 ，塔顶馏出液组成为_____________ 操作回流比为________ 。
1. 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 2. 在指定条件下进行精馏操作，所需的实际板数比理论板数（ A ） A. 多； B. 少； C. 相等 3.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 ） A. 逐渐增多； B. 逐渐减少； C. 不变 4.若该溶液的相对挥发度α=1时，则表示此溶液（ C ）用一般的蒸馏方法分离。 A. 很容易； B. 不容易； C. 不能
4.用常压精馏塔分离某二元混合物，其平均相对挥发度为α=2，原料液量F=10kmol/h，饱和蒸汽进料，进料浓度xF=0.5（摩尔分率，下同），馏出液浓度xD=0.9，易挥发组份的回收率为90%，回流比R=2Rmin，塔顶为全凝器，塔底为间接蒸汽加热，求：
1) 馏出液量及釜残液组成； 2) 从第一块塔板下降的液体组成x1；
3) 最小回流比；
4) 精馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h？
5) 提馏段各板上升的蒸汽量为多少kmol/h？
2) 全凝器中每小时冷凝的蒸汽量；

09化工原理第九章习题答案

9-1、已知标准大气压下空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃。

求此空气的湿度、焓、相对湿度、露点、比热容及比体积。

（答：1kgkg 019.0−⋅， 1kg kJ 98−⋅，%25，24℃11K kg kJ 045.1−−⋅⋅，13kg m 925.0−⋅）解：由湿空气的H T −图查出C 50°=t ，C 30°=w t 时：1kg kg 019.0−⋅=H ， 1kg kJ 98−⋅=H I ，%25=ϕ，C 24°=d t ，11K kg kJ 045.1−−⋅⋅=H C ， 13kg m 925.0−⋅=H v 。

9-2、利用湿空气的性质图查出本题附表中空格项的数值，填充下表：湿空气总压强Pa100133.15×=P 序号干球温度℃湿球温度℃湿度1kg kg −⋅相对湿度%焓1kg kJ −⋅水汽分压2m kN −⋅露点℃⑴(20)(75)⑵(40)(25)⑶(35)(30)解：湿空气总压强Pa100133.15×=P 序号干球温度℃湿球温度℃湿度1kg kg −⋅相对湿度%焓1kg kJ −⋅水汽分压2m kN −⋅露点℃⑴(20)170.011(75)48 1.515.5⑵(40)28.50.0204292 3.2(25)⑶55(35)0.028271274.3(30)9-3、将温度为120℃，湿度为 1kg kg 150−⋅.的湿空气在kPa 3.101的恒定总压下加以冷却，试分别计算冷却至以下温度每kg 绝干空气所析出的水分（1）冷却到100℃；（2）冷却到50℃；（3）冷却到20℃。

（答：0，1kg kg 0638.0−⋅，1kg .1353kg 0−⋅）解：该空气在原来状态下的水汽分压为：kPa 68.1915.0622.015.03.101=+×=p ，⑴水在C 100°时的饱和蒸气压为01.3kPa 1，大于空气中水汽分压kPa 68.19，故将空气冷却到C 100°，空气仍未达到饱和状态，不会有液态水析出。