液体精馏概念题
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
⒘ 精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度 的差异 。精馏操作得以实现的必要条件包括 自塔 顶向下的液流 和 和自塔底向上的气流 。
⒙ 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 相泡点温度为t4 。 请将4个温度间关
系用>、=、<符 号顺序排列如下。
。若某填料塔的填料层高度
为,完成分离要求共需22块理论塔板(包括塔顶的
部分冷凝器和塔底的再沸器),则等板高度 HETP
=10/(22-2)=0.5m 。
21.用图解法求理论塔板时,在α xF、xD 、xW 、q、
R、F 和操作压力诸参数中, 进料流率F 与解无关。
22.当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发
R不变时: V (R 1)D
V V (1 q)F
xW xe xF
Байду номын сангаас
xD
27.理想溶液的特点是同分子间作用力 等于 异分 子间作用力,形成的混合溶液中没有 容积效应和 热效应。
28.精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的
为x0 ,温度为t,试用>、=、<判断下列关系:
T>t , y1 = x0 。
分析:
物系经全凝器从气
态冷凝至液态,组
t
T
成不会改变,但温 t
度却从原来露点以
上的温度降至泡点。 0
x0 = y1 1.0
24.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
量将使塔径 增大 ,而所需的理论板数 不变 。
⒑ 全回流时,精馏段操作线的斜率为 1 ,提馏
段操作线斜率为 1 。对相同的xD和xW,部分回流
比全回流所需的理论板数 多 。
⒒ 精馏过程是利用 多次部分气化 和 多次部 分冷凝 的原理进行完成的。
⒓ 最小回流比是指 塔板数为无穷时的回流比的 极限值 。
26.当二元理想溶液精馏时,在F 、 xF、xD 、xW 、
不变的条件下,最小回流比随原料中液相分率的减
小 而增加 ,在 R 不变时,塔釜热负荷随原料中
液相分率的减小 而降低 。
e
q LL F
I iF I i
ye
Rmin xD ye Rmin 1 xD xe
斜率=─R─Rnmi─mn+i 1
结果有:
⑴所得馏出物平均浓度 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 ;
⑵所得残液浓度 两种情况的残液浓度相同 ;
⑶馏出物总量 平衡蒸馏的馏出物总量大于
简单蒸馏的馏出物总量
。
⒗ 恒沸精馏和萃取精馏主要针对 具有恒沸物体系 和 α接近、沸点差很小 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 相对 挥发度 。
度 减小 ,塔顶温度 增加 ,塔釜温度 增加
分析:同一物系,总压越高,物系中各组分的 沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的饱 和蒸气压亦随总压升高而升高,由于轻组分的 饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气 压上升的速率,故各组分的挥发度差异变小。
23.某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为y1,温度为T , 经全凝器全部冷凝至泡点后,部分回流入塔,组成
由定义可见,原料的原状态焓值越低,q 值越大。
q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发
生变化,当 q 值减小时,两线靠近,故所需理论板
数增多。
⒕ 简单蒸馏的主要特征是 不稳定操作或过程 不连续 和 无回流 。
⒖ 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
液 体 精 馏 概 念 题
一、填空题
⒈ 溶液的相对挥发度α等于两组分 挥发度之比 ; α>1则表示组分A和B 可以用普通蒸馏方法分离 ; α=1则表示组分A和B 不能用普通蒸馏方法分离 。
⒉ 如图所示的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,yn+1 > xn;R为无穷大时yn+1 =
下层塔板的气相组成为 0.4 。
y x 1 ( 1) x
yn1 xn
25. 连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越
不利 ,若进料气液比为1:4 (摩尔)时,则进料
热状况参数为 0.8。
分析:若进料汽液比为1:4,则液相占总进量
的比率为 4/(4+1)。q值既是进料的液相分率,
又是热状况参数。
t4 = t3
t
t2 = t1
0 x底 x顶 y底 y顶1.0
t1=t2<t3=t4 。
⒚ 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是⑴ 恒沸精馏 添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物 ;⑵ 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。
⒛ 等板高度的意义是 与一块理论塔板传质作用
相当的填料层高度
yn
xn-1
yn
xn。
yn+1
n
yn+1 xn
xn
⒊ 采用常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合物,设计
时其最小回流比大小与 进料组成、进料热状况 及xD 有关。
⒋ 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 减少 。
α↑,平衡线远离对角线,推动力↑——N↓
⒌ 精馏实验中,测定精馏塔全塔效率,应测定的参数
提馏段下降液体量 增加 。(增加、不变、减少)
⒏ 某精馏塔在操作时,加料热状况由原来的饱和液
体进料改为冷液进料,且保持F、xF、V、D不变,则此 时xD 增加 ,xW 减少 ,R 不变 , L/V 不变 。
⒐ 在设计连续操作的精馏塔时,如保持xF、D/F、xD、 R一定,进料热状态一定,空塔气速一定,则增大进料
⒔ 当分离要求和回流比一定时,过热蒸气 进料
的q 值最小,此时分离所需的理论板数 最多
分析:5种进料状况中的q值是依过冷液体、饱和液 体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气顺序由大变小 的,这是由热状况参数q定义所确定的。
q
1mol的原料变成饱和蒸气态所需热量 1mol原料液的气化潜热
IV IV
IF IL
有 xF、xD、xW、R、进料温度 t、NP、tR
。
⒍ 直接水蒸气加热的双组分精馏塔适用于 釜液为近 于纯水 的情况;在 全回流 条件下,对应的
理论板数最少。
⒎ 某精馏任务,原料为F、xF,要求塔顶xD,塔底
xW不变,设计时若选定的回流比R不变,加料热状况
由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理论板数NT 减少 ,精馏段上升蒸汽量V 不变 ,精馏段下降 液体量L 不变 ;提馏段上升蒸汽量 增加 ,
⒙ 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 相泡点温度为t4 。 请将4个温度间关
系用>、=、<符 号顺序排列如下。
。若某填料塔的填料层高度
为,完成分离要求共需22块理论塔板(包括塔顶的
部分冷凝器和塔底的再沸器),则等板高度 HETP
=10/(22-2)=0.5m 。
21.用图解法求理论塔板时,在α xF、xD 、xW 、q、
R、F 和操作压力诸参数中, 进料流率F 与解无关。
22.当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发
R不变时: V (R 1)D
V V (1 q)F
xW xe xF
Байду номын сангаас
xD
27.理想溶液的特点是同分子间作用力 等于 异分 子间作用力,形成的混合溶液中没有 容积效应和 热效应。
28.精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的
为x0 ,温度为t,试用>、=、<判断下列关系:
T>t , y1 = x0 。
分析:
物系经全凝器从气
态冷凝至液态,组
t
T
成不会改变,但温 t
度却从原来露点以
上的温度降至泡点。 0
x0 = y1 1.0
24.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
量将使塔径 增大 ,而所需的理论板数 不变 。
⒑ 全回流时,精馏段操作线的斜率为 1 ,提馏
段操作线斜率为 1 。对相同的xD和xW,部分回流
比全回流所需的理论板数 多 。
⒒ 精馏过程是利用 多次部分气化 和 多次部 分冷凝 的原理进行完成的。
⒓ 最小回流比是指 塔板数为无穷时的回流比的 极限值 。
26.当二元理想溶液精馏时,在F 、 xF、xD 、xW 、
不变的条件下,最小回流比随原料中液相分率的减
小 而增加 ,在 R 不变时,塔釜热负荷随原料中
液相分率的减小 而降低 。
e
q LL F
I iF I i
ye
Rmin xD ye Rmin 1 xD xe
斜率=─R─Rnmi─mn+i 1
结果有:
⑴所得馏出物平均浓度 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 ;
⑵所得残液浓度 两种情况的残液浓度相同 ;
⑶馏出物总量 平衡蒸馏的馏出物总量大于
简单蒸馏的馏出物总量
。
⒗ 恒沸精馏和萃取精馏主要针对 具有恒沸物体系 和 α接近、沸点差很小 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 相对 挥发度 。
度 减小 ,塔顶温度 增加 ,塔釜温度 增加
分析:同一物系,总压越高,物系中各组分的 沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的饱 和蒸气压亦随总压升高而升高,由于轻组分的 饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气 压上升的速率,故各组分的挥发度差异变小。
23.某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为y1,温度为T , 经全凝器全部冷凝至泡点后,部分回流入塔,组成
由定义可见,原料的原状态焓值越低,q 值越大。
q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发
生变化,当 q 值减小时,两线靠近,故所需理论板
数增多。
⒕ 简单蒸馏的主要特征是 不稳定操作或过程 不连续 和 无回流 。
⒖ 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
液 体 精 馏 概 念 题
一、填空题
⒈ 溶液的相对挥发度α等于两组分 挥发度之比 ; α>1则表示组分A和B 可以用普通蒸馏方法分离 ; α=1则表示组分A和B 不能用普通蒸馏方法分离 。
⒉ 如图所示的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,yn+1 > xn;R为无穷大时yn+1 =
下层塔板的气相组成为 0.4 。
y x 1 ( 1) x
yn1 xn
25. 连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越
不利 ,若进料气液比为1:4 (摩尔)时,则进料
热状况参数为 0.8。
分析:若进料汽液比为1:4,则液相占总进量
的比率为 4/(4+1)。q值既是进料的液相分率,
又是热状况参数。
t4 = t3
t
t2 = t1
0 x底 x顶 y底 y顶1.0
t1=t2<t3=t4 。
⒚ 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是⑴ 恒沸精馏 添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物 ;⑵ 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。
⒛ 等板高度的意义是 与一块理论塔板传质作用
相当的填料层高度
yn
xn-1
yn
xn。
yn+1
n
yn+1 xn
xn
⒊ 采用常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合物,设计
时其最小回流比大小与 进料组成、进料热状况 及xD 有关。
⒋ 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 减少 。
α↑,平衡线远离对角线,推动力↑——N↓
⒌ 精馏实验中,测定精馏塔全塔效率,应测定的参数
提馏段下降液体量 增加 。(增加、不变、减少)
⒏ 某精馏塔在操作时,加料热状况由原来的饱和液
体进料改为冷液进料,且保持F、xF、V、D不变,则此 时xD 增加 ,xW 减少 ,R 不变 , L/V 不变 。
⒐ 在设计连续操作的精馏塔时,如保持xF、D/F、xD、 R一定,进料热状态一定,空塔气速一定,则增大进料
⒔ 当分离要求和回流比一定时,过热蒸气 进料
的q 值最小,此时分离所需的理论板数 最多
分析:5种进料状况中的q值是依过冷液体、饱和液 体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气顺序由大变小 的,这是由热状况参数q定义所确定的。
q
1mol的原料变成饱和蒸气态所需热量 1mol原料液的气化潜热
IV IV
IF IL
有 xF、xD、xW、R、进料温度 t、NP、tR
。
⒍ 直接水蒸气加热的双组分精馏塔适用于 釜液为近 于纯水 的情况;在 全回流 条件下,对应的
理论板数最少。
⒎ 某精馏任务,原料为F、xF,要求塔顶xD,塔底
xW不变,设计时若选定的回流比R不变,加料热状况
由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理论板数NT 减少 ,精馏段上升蒸汽量V 不变 ,精馏段下降 液体量L 不变 ;提馏段上升蒸汽量 增加 ,