计算题(蒸馏)
蒸馏
第六章1．常压下含苯45%（摩尔分数）的苯、甲苯混合物，设该混合物液相近似为理想溶液，试确定混合物的泡点温度和露点温度以及泡点和露点温度下，呈平衡的气相及液相组成。
2．采用Antoine方程估算总压力为10kPa，温度为116℃时，苯酚和邻甲苯酚混合物的气液相平衡组成。
已知该物系为理想溶液。
3．已知常压下苯、甲苯混合物的气相中含苯20%（摩尔分数），试计算与之相平衡的液相组成和平衡温度。
4．苯、甲苯精馏塔中，①已知塔顶温度为82℃，塔顶蒸气组成为苯0.95，甲苯0.05（摩尔分数），求塔顶操作压力；②若塔釜操作压力为100kPa，温度为107℃，试确定釜液的组成。
5．实验测得常压下丙酮（A）和水（B）混合物的气液相平衡组成为y A=0.839，x A=0.4（以上均为摩尔分数），试求此时对应的相对挥发度。
6．常压下将含甲醇60%（摩尔分数）的水溶液进行简单蒸馏，设操作范围内该物系的平衡关系近似为y=0.46x+0.55，试求蒸出釜液量1/3时所得馏出液和釜液的组成。
7．若题6改用平衡蒸馏方法分离，并设汽化率仍为1/3，则馏出液和釜液的组成分别为多少？8．从苯、甲苯精馏塔精馏段内的一块理论板上，取其流下的液体样分析得，含苯的摩尔分数为x n=0.575，测得板上液体的温度为90℃。
已知塔顶产品组成x D=0.9（摩尔分数），回流比为2.5。
试求进入该理论板的液相及气相组成x n-1、y n+1，离开塔板的蒸气组成y n 以及该塔板的操作压力。
9．在一连续精馏塔中分离CS2和CCl4混合物。
已知物料中含CS230%（摩尔分数，下同），进料流量为4000kg/h，若要求馏出液和釜液中CS2组成分别为97%和5%，试求馏出液和釜液的摩尔流量。
10．用连续精馏方法分离乙烯、乙烷混合物。
已知进料中含乙烯88%（摩尔分数，下同），流量为200kmol/h。
今要求馏出液中乙烯的回收率为99.5%，釜液中乙烷的回收率为99.4%，试求所得馏出液、釜液的流量和组成。
蒸馏计算题
五、计算题：1.（10分） 题号6239 第6章 知识点 320 难度 中等某连续精馏塔进料液中含易挥发组分55%(摩尔百分数，下同)（与此相平衡的汽相组成为75% ），要求塔顶产品含易挥发组分95%，饱和液体进料。
试求：(1)求最小回流比。
(2)若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为 1.5时，求进料板上一板流下的液体组成。
Rmin=（x y /（yx ＝(0.95-0.75)/(0.75-0.55)=1 xx y=[R/(R+1)]x x /(R+1) 0.75=[1.5/(1.5+1)]x 0.95/(1.5+1) x 0.622.（10分） 题号6240 第6章 知识点 230 难度 中等用连续精馏塔每小时处理100 kmol 含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯 1%（组成均以kmol%计）。
试求：(1)馏出液和残液各多少kmol.h (2)饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol ，问回流比为多少？ ①F=D+W Fx DxWx W=56.2kmol.hD=43.8kmol.h ②∵q=1 v'=v∴L=V-D=132-43.8=88.2 R=L/D=88.2/43.6=2.023.（12分） 题号6241 第6章 知识点 230 难度 较难用常压连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度α=3，加料量F=10kmol.h 0.5(摩尔分率，下同) ，塔顶产品浓度为0.9,塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比R=2Rmin ，易挥发组分的回收率为90%，塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馏段上升蒸汽量。
α3，F=10kmol.h , q=0, x =0.5, x 0.9, η=0.9, R=2.0Rmin V=?解:q=0 V ′=V-F=(R+1)D-F yx x y /[α-(α-1)y ]=0.5/(3-2×0.5)=0.25 Rmin=(x y /（y x (0.9-0.5)/(0.5-0.25)=1.6 R=2.0Rmin=2×16=3.2 ∵D=η Fx /x 0.9×10×0.5/0.9=5kmol.h V ′=(3.2+1)5-10=11kmol.h4.（12分） 题号6242 第6章 知识点 200 难度 较难在常压连续精馏塔中分离理想二元混合物，进料为饱和蒸汽,其中易挥发组分的含量为0.54（摩尔分率），回流比R=3.6，提馏段操作线的斜率为1.25，截距为-0.0187，求馏出液组成x q 线方程: y=x =0.54 (1)精线方程: y=0.7826x+0.217x (2) 提段方程: y=1.25x-0.0187=0.54 (3) 式(1)与(3)联立得两操作线交点坐标 x =x=0.447将y =0.54, x =0.447代入(2)得 x =0.87645.（15分） 题号6243 第6章 知识点 320 难度 中等 用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol.h 加料组成为50%,塔顶产品组成x 95％,产量 D ＝50kmol.h R=2Rmin ，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。
蒸馏习题
第七章蒸馏习题选择与填空1．混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈_____。
A容易；B困难；C完全；D不完全2．设计精馏塔时，若Ｆ、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将_______，塔顶冷凝器热负荷______ ，塔釜再沸器热负荷______。
A变大，B变小，C不变，D不一定3．连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V______ ，L′/V′______，x D______ ，x W______ 。
A变大，B变小，C不变，D不一定4．精馏塔操作时，若Ｆ、x F、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D______，x w______。
A变大，B变小，C不变，D不一定5．操作中的精馏塔，保持F，xF ，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则xD______，xw______。
A变大， B变小， C不变， D不一定6蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是________________________________________ 7．用精馏操作依据是_______________________________，操作的必要条件是__________________________________。
8．直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。
前者是_______________ ，而后者_______________。
9．操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ，x F，q）仍保持不变，则R_____，x D_____，x w_____，L′/V′_____。
10．操作时，若Ｆ、Ｄ、xF 、q ，加料板位置、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则x D ________，x W _____11精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________，原因之二是_____________________。
化工原理蒸馏例题
y n 和 x n 成平衡 xn 2.5 0.65 yn 0.823 1 ( 1) xn 1 1.5 0.65
②求 x n 1 由第n板的物料衡算可得：
V ( yn1 yn ) L( xn1 xn )
2(0.823 0.75) xn1 0.65
x n1 0.796
③ ∵ L RD L R 1 V R1 2 方法2：
V ( R 1) D
R1
∵ y n 和 x n1 满足精馏段操作线关系。
R 1 yn x n 1 x D 1 xn1 x D 0.823 R1 R1 2 2
L (3) R 2.5 L 2.5 40 100kmol h D
L L qF 100 1.1 100 210kmol
h
提馏段操作线方程:
L W y 1 x xW 1.4 x 0.016 m m m L W L W
'
y3 ' 0.457
y4 ' 0.350
x3 ' 0.254
x4 ' 0.179
y5 ' 0.237 y6 ' 0.134
x5 ' 0.112 x6 ' 0.059 0.0667
NT ( 提馏段) 6 1 5(不含再沸器)
NT ( 提馏段) 6(含再沸器)
但 yn1 和 x n 满足精馏段操作线关系。
yn1 R 1 xn xD R1 R1
1 xD 0.65 0.75 2 2
x D 0.85
1 0.85 x n 1 0.823 2 2
蒸馏试题
精 馏 试 题一、填空题1、蒸馏是分离__均相液体混合物___的一种方法。
2、蒸馏是利用溶液中各组分 挥发度（沸点） 的差异, 使各组分得到分离。
3、 精馏过程是利用__组分多次部分汽化___和___组分多次部分冷凝化___的原理进 行完成的。
4、在总压为101.3Kpa ，温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为Kpa P A 7 . 155 0 = 、 Kpa P B 3 . 630 = ，则平衡时苯的液相组成为x =_0.41_，气液组成为 y =__0.63_，相对挥发度a =__2.46__。
5、溶液中两组分____挥发度____之比，称为相对挥发度，理想溶液中相对挥发度 等于两纯组分的_饱和蒸汽压__之比。
6、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 泡点 温度。
7、按操作压力不同，蒸馏分为__常压____、___加压___和减压蒸馏。
8、气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 露点 温度。
9、表示任意两块相邻塔板之间 蒸汽组成和回流液之间的关系式，称为_操作线_方程。
10、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 越低。
11、对于二元理想溶液, 若重组分含量 越低 ，则泡点温度越低。
12、精馏塔求理论塔板，通常有__逐板计算法__和___图解法___。
13、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的__必要条件__，没有回流整个操作将__ 无法操作___。
14、确定回流比的原则是使__操作费用___和__设备费用___之和为最小。
15、对于二元理想溶液，相对挥发度大, 说明该物系 容易分离。
16、根据经验，回流比常取最小回流比的_（1.1~2）倍___。
17、对于二元理想溶液，a 大, 说明该物系 容易分离。
18、对于二元理想溶液， x y - 图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系 不容易 分离 。
19、精馏塔泡点进料时， = q _1_____，冷液体进料时， = q __大于1___。
化工原理蒸馏试题
化工原理蒸馏试题蒸馏一.填空题1.蒸馏是分离____________的一种方法，蒸馏分离的依据是_______________________________。
2.气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_______，但气相组成________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。
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___________。
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_______。
6.所谓理论板是指该板的气液两相____________，且塔板上_________________。
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 =_________________。
8.某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.75+0.24，则该精馏塔的操作回流比是____________，馏出液组成为____________________。
9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是_____________和_________________。
10.在总压为103.3kPa温度为95℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽分别为=155.7kPa =63.3 kPa，则平衡时苯的液相组成为=_________，气相组成为y=______________，相对挥发度为α=____________。
11.精馏塔有____________进料热状态，其中__________进料q值最大，进料温度____泡点。
12.在操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62，0.70，0.75，0.82.则=_________，=________，=_________，=_______.13.对于不同的进料热状态，，与的进料关系为（1）冷液进料，_________，___________（2）饱和液体进料，_________，__________（3）气液混合物进料，_________，___________（4）饱和蒸汽进料，_________，__________（5）过热蒸汽进料, _________，___________14.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_________，馏出液量等于____________，操作线方程为_______________。
蒸馏复习(有答案)
蒸馏一、蒸馏复习题1．蒸馏操作的作用和依据分别是什么？蒸馏操作的分类方法有哪些？2．什么是泡点、露点和沸点，如何用泡点方程和露点方程计算液相及气相组成？3．写出挥发度和相对挥发度的概念，相对挥发度的大小对精馏操作有何影响？理想溶液的相对挥发度确定方法。
写出用相对挥发度表示的相平衡方程。
4．说明回流在精馏操作中的重要性和必要性。
连续精馏装置包括哪些设备？作用是什么？5．何谓理论板？什么是恒摩尔假定？恒摩尔假定条件是什么？6．掌握精馏塔的全塔物料衡算，熟悉精馏过程回收率的概念和计算。
7．写出精馏段和提馏段的操作线方程，并简述其物理意义。
能在y-x图正确绘制操作线。
8．进料状态有几种？其热状态参数值的大小范围如何？热状态参数如何计算？9．写出进料线方程，并说明其物理意义。
10．分别叙述回流比和进料热状态对精馏操作的影响。
11．掌握逐板计算法和图解法求取理论塔板的方法，并说明适宜进料板位置的确定方法。
12．什么是全回流？全回流操作有何特点和实际意义。
什么是最小回流比？如何确定？13．适宜回流比的确定原则是什么？14．工业生产中对板式塔有何要求？何谓操作弹性？常见的塔板类型有哪几种？15．塔板上汽液两相有哪几种接触状态？各有何特点？工业生产中常用哪两种？16．叙述液泛、雾沫夹带、漏液等现象的形成和处理方法。
17．塔板性能负荷图对精馏设计和操作有何指导意义，它是由哪几条线组成？二、题型示例（一）填充题1．蒸馏是利用被分离的混合液中各组分的不同，而使得各组分得以分离。
2．在一定的压强下，混合液的汽液平衡线偏离对角线越远，表示混合液越分离。
3．相对挥发度数值的大小，可以用来判断混合液能被分离的难易程度，其相对挥发度越大，混合液越分离；当相对挥发度等于1时，则表示该混合液不能用分离。
4．在一块双组分精馏塔的理论塔板上，测得离开该板的的汽相中易挥发组分摩尔分率为0.9，液相中易挥发组分的摩尔分率为0.8，对应的相对挥发度为；相平衡方程可写为。
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。
化工原理蒸馏例题
I I q V F
(I I )(I I )
V
L
L
F
r C t
m
pm
I I
V
L
I I
V
L
r m
⑦过热蒸气进料
C (t t ) 1 pm B F
q
I V
I F
(I
F
I V
)
C (t pm F
t ) B
r m
I I
I I
r
V
L
V
L
m
例：在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水 0.6（摩尔分率）的溶液，进料的热状况参数为1.1， 原料液流量为100kmol/h，要求塔顶易挥发组分的 回收率不低于0.94，釜液组成为0.04（以上均为易 挥发组分的摩尔分率），回流比为2.5，试求产品的 流量、精馏段和提馏段的操作线方程及提馏段上升 的蒸汽流量。假设气液相均为恒摩流动。
例1：在常压下对苯与甲苯二元理想溶液分别进行平衡蒸 馏与简单蒸馏。若原料液中苯的浓度为0.5（摩尔分率）。 物系的相对挥发度为2.47。试求：
1）用平衡蒸馏方法分离，当汽化率为 0.4时，釜液与馏 出液的组成。
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。
解：1） y x 2.47x 1 ( 1)x 1 1.47x
x1' x5 0.379
x2' 0.324
x3' 0.254
x4' 0.179 x5' 0.112
y2' 1.522 0.379 0.0359 0.542
y3' 0.457 y4' 0.350 y5' 0.237 y6' 0.134
化工原理蒸馏习题
(2) 保持回流比 R 不变，则塔釜加热量 QR
x D
， xW
。(变大，变小，不变，不确定)
7．某精馏塔在给定工况下的操作曲线如图所示，现维持进料条件（F, xF, q）和 塔釜加热量不变而将塔顶采出率 D/F 增大，则塔顶产品组成 xD 品组成 xW (变大，变小，不变，不确定)。 8．某精馏塔维持其他条件不变，将加料板下移，则精馏段塔板数 塔顶产品组成 xD 定） 。 9．精馏塔操作中，由于某种原因进料浓度 xF 减小，进料量 F 与热状态 q 保持不 变，塔釜加热量 V 不变，若欲维持塔顶产品 xD 与塔底产品组成 xW 不变，则 R ，D ，L/V ， L / V (增大，减小，不变)。 , ，塔底产品组成 xW ， ,塔底产
0
A B (C T ) ，其中 P
0
单位为
图 5.1 讨论提示：
图 5.2
图 5.3
1．采用全凝器冷凝，塔顶及回流处所指示的温度分别是什么温度？它们的 大小与什么有关?应如何求取？ 2．全凝器与分凝器有什么区别？回流液浓度、塔顶产品浓度、回流温度三 者之间有什么关系？应如何计算？ 3．精馏塔的操作线应如何确定，都与哪些因素有关？
（变大，变小，不变，不确
10．精馏塔操作中，保持 F 、xF 、q、L 不变，而增大 V , 则 R xD
，
xW
，L/V
， L / V
(增大，减小，不变)。 ， xW ，
11． 精馏塔操作中， 保持 F、 xF、 q、 R 不变， 而增大 W 则 xD L/V ， L / V (增大，减小，不变)。
12．精馏塔真空操作中，F、xF、q、D、V 不变，而真空度下降，则 xD
，
xW
化工原理学习指导-第6章-蒸馏-计算题答案
化工原理学习指导 第6章 蒸馏 计算题答案6-31 某二元混合物蒸汽，其中轻、重组分的摩尔分数分别为0.75和0.25，在总压为300kPa 条件下被冷凝至40℃，所得的汽、液两相到达平衡。
求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。
轻、重组分在40℃时的蒸汽压分别为370kPa 和120kPa 。
解：两相中，720.01203701203000B0A 0B =--=--=p p p p x 888.0300720.03700A A =⨯===x p p p p y设汽相摩尔量为V ，液相摩尔量为L ，总量为F ，那么L V F +=Lx Vy Fx F +=由以上两式可得：217.075.0888.072.075.0F F =--=--=x y x x L V 事实上，汽液平衡体系中，两相的摩尔量比值服从杆杠定律。
6-32 苯和甲苯组成的理想溶液送入精馏塔中进行别离，进料状态为汽液共存，其两相组成分别如下：5077.0F =x ，7201.0F =y 。
用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下：8.2201211031.6lg 0A +-=t p5.2191345080.6lg 0B +-=t p其中压强的单位为Pa ，温度的单位为℃。
试求：〔1〕该进料中两组份的相对挥发度为多少？〔2〕进料的压强和温度各是多少？〔提示：设进料温度为92℃〕 解：〔1〕混合物中两组分的相对挥发度：49.25077.015077.07201.017201.011F F F F=--=--=x x y y α 〔2〕设进料温度为92℃，那么16.28.220921211031.6lg 0A =+-=pkPa 38.1440A =p 762.15.219921345080.6lg 0B =+-=pkPa 83.570B =p由此求得体系的相对挥发度为：496.283.5738.144'0B0A ===p p α 其值与〔1〕中所求相对挥发度足够接近，故可认为进料温度为92℃。
化工原理课后作业(蒸馏)
5．蒸馏一、单选题1．蒸馏是分离（）混合物的单元操作。
BA 气体；B 液体；C 固体；D 刚体。
2．蒸馏是利用各组分的（）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。
3．在二元混合液中，（）的组分称为易挥发组分。
AA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
4．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。
5．在二元混合液中，（）的组分称为难挥发组分。
BA 沸点低；B 沸点高；C 沸点恒定；D 沸点变化。
6．在二元混合液中，沸点高的组分称为（）组分。
DA 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
7．（）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。
8．液相回流是保证（）过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
BA 吸收；B 精馏；C 传热；D 过滤。
9．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。
C A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
10．在再沸器中溶液（）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。
C A 部分冷凝；B 全部冷凝；C 部分气化；D 全部气化。
11．在再沸器中溶液部分气化而产生（），是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
D A 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。
12．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。
13．（）的作用是提供一定量的上升蒸气流。
CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
14．（）的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。
AA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
15．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。
计算题(蒸馏)
计算题(蒸馏)计算题（蒸馏）进料状态与最小回流比1、精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相组成如下：xF=0.5077，yF=0.7201。
(1) 若塔顶产品组成xD=0.99，塔底产品的组成为xW=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证?(2) 进料室的压强和温度如何确定。
(3) 该进料两组份的相对挥发度为多少?(Rmin=1.271，通过选择合适的回流比来保证；?=2.49)．2、常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯―甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。
试求：（1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。
(液相0.49；汽相0.71；Rmin=1.227)3、最小回流比与理论板数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(以上均为摩尔分数)，R=4。
求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。
及所需理论板数：(1)原料液温度为25℃；(2)原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。
已知苯―甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。
(Rmin=1.257，NT=10，第5块加料；Rmin =2.06，NT=11，第6块加料)4、物料恒算：1kmol/s的饱和汽态的氨―水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。
塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。
若操作范围内氨―水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。
(xD=1.402?10， xW=8.267?10)1-3-45、操作线方程一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和 0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。
常减压蒸馏操作工计算题
1.如上图所示的开口容器内盛有油和水。
油层高度h1=0.7m、密度ρ3,水层高度(指油、水界面与小孔的距离)h2=0.6m 、密度ρ1=800kg/m3，计算水在玻璃管内的高度h。
2=1000kg/m2. 一换热器若热流体进口温度为120℃，出口为70℃，冷流体进口温度为30℃，出口温度为50℃，计算逆流时平均温差。
3. 在连续精馏塔中分离某两组分理想混合物，已知q线方程为y=-0.5x+0.66，试求原料液进料组成。
4. 某加热炉辐射段热负荷为8200kw,辐射管为φ127×12000×8，共64根，求辐射管表面热强度q R？5. 已知某石油馏分的30%，50%，70%，90%这四个馏出温度相应为100℃，140℃，160℃，190℃，体积平均沸点为130℃。
则该馏分的10%馏出温度为多少？6. 利用一冷凝器来冷凝某蒸馏塔的上升蒸汽，已知要冷凝的蒸汽量为2875.2kg/h，其组成和各组分的汽化潜热的数值如下：试求该冷凝器的热负荷。
7. 已知20℃的水在管径为50mm的管内流动，要求Re≥200000时，流速u≥4m/s，求管径不能大于多少？(20℃时，ρ=998.2kg/m3，粘度υ=1.00mPa·S)8. 常压塔塔顶、顶循、一中、二中回流取热分别为454×103kJ/h，10337×103kJ/h，11993×103kJ/h，17367×103kJ/h，求全塔回流取热为多少？9. 某加热炉有效热负荷θ有＝39077.3MJ/h，燃料油低发热值θL＝41.9MJ/kg，热效率＝86％，试求燃料用量B？10. 减压塔顶循环量为35.2t/h，抽出温度为176℃，焓值为432.63kJ/kg，入塔温度为80℃，焓值为198.55kJ/kg，试求顶循环取热为多少?11. 常压塔全塔回流取热、塔顶、顶循、一中回流取热分别为44265×103kJ/h，454×103kJ/h，10337×103kJ/h，11993×103kJ/h，求二中回流取热与一中回流取热比为多少？。
液体的蒸馏-计算题
液体的蒸馏-计算题1、某连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。
已知原料为泡点进料，x F=0.44，x D=0.96，x W=0.024（均为摩尔分率）。
取操作回流比R为最小回流比的两倍，相对挥发度为2.5。
试求：（1）实际回流比R为多少？（2）写出精馏段操作线方程式。
2、某连续精馏塔，其操作线方程分别为：精馏段y=0.75x+0.24提馏段y=1.25x-0.02若原料液为泡点进料，试求：回流比、馏出液、残液和原料液中易挥发组分的组成。
3、某连续精馏操作中，已知操作线方程式为：精馏段y=0.723x+0.263；提馏段y=1.25x-0.0187；若原料液于露点温度下进入精馏塔中，试求原料液、馏出液和釜残夜的组成以及回流比？4、用连续精馏塔分离理想溶液，饱和液体进料。
已知进料液中含易挥发组分55%（摩尔百分数，下同），与此相平衡的汽相组成为75%，要求塔顶产品含易挥发组分95%。
求：（1）最小回流比；（2）若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为1.5，求进料板上一板流下的液体组成。
5、某连续精馏塔分离A、B两元混合液。
原料液中易挥发组分含量为45%，馏出液中易挥发组分含量为95%，残液中易挥发组分含量为3%（均为摩尔分率）。
从全凝器回流到精馏塔内的液体量为256kmol/h，塔顶全凝器每小时冷凝356kmol蒸汽。
试问：塔底残液量为多少kmol/h？回流比为多少？回流液浓度为多少？6、某连续精馏塔分离A、B两元混合液。
原料液中易挥发组分含量为45%，馏出液中易挥发组分含量为95%，残液中易挥发组分含量为3%（均为摩尔分率）。
从全凝器回流到精馏塔内的液体量为256kmol/h，塔顶全凝器每小时冷凝356kmol蒸汽。
试问：（1）塔底残液量为多少kmol/h？(2 )回流比为多少？（3）试写出精馏操作线方程。
7．某连续精馏塔分离A、B两元混合液。
原料液中易挥发组分含量为45%，馏出液中易挥发组分含量为95%，残液中易挥发组分含量为3%（均为摩尔分率）。
精馏题目——精选推荐
1蒸馏操作试题一、填空题 1、蒸馏是分离_均相液体混合物 的一种方法；的一种方法； 2、精馏操作的依据是_相对挥发度的差异 。
3、精馏过程是利用_组分多次部分汽化和部分冷凝 的原理进行完成的；的原理进行完成的；4、在总压为101.3Kpa ，温度为C 095下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为Kpa P A7.1550=、Kpa P B3.630=，则平衡时苯的液相组成为x=_x=_0.410.41，气液组成为y=y=0.630.63，相对挥发度a =_=_2.452.45；10、在沸点组成图上，在沸点组成图上，液相线以下的区域称为液相线以下的区域称为_过冷液体区，液相线和气液线之间的区域称为_气液混合区；15、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的_必要条件，没有回流整个操作将_无法操作_；16、确定回流比的原则是使_操作费用和设备投资费用_之和为最小；之和为最小； 17、最小回流比是指（理想溶液）-指两操作线的交点正好落在相平衡曲线上 ；18、根据经验，回流比常取最小回流比的_（1.1~2）倍；19、生产中的回流方式可分为_自然回流及强制回流； 20、当分离要求和回流比一定时，当分离要求和回流比一定时，过热蒸汽过热蒸汽 _进料的q 值最小，值最小，此时分离此时分离所需的理论塔板数_最多；21、精馏塔泡点进料时，q 为_1=q ，冷液体进料时，q 为_1 q ； 22、精馏塔的操作线方程是依据_恒摩尔流假设 得来的；得来的； 23、精馏塔的精馏段是浓缩_轻组分 ，提馏段则是浓缩_重组分；24、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等到于零，则精馏段操作线斜率等于-1，提馏段操作线斜率等于-1，回流比等于_∞，馏出液等于0，回流液量等于0；27、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 ；塔底某论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。
请将四个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_t1=t2<t3=t4。
蒸馏回收率计算公式
蒸馏回收率计算公式篇一：蒸馏计算题第五章蒸馏【例5-1】苯（A）与甲苯（B）的饱和蒸气压和温度的关系数据如本题附表1所示。
试利用拉乌尔定律和相对挥发度，分别计算苯—甲苯混合液在总压P为101.33kPa下的气液平衡数据，并作出温度—组成图。
该溶液可视为理想溶液。
例5-1附表1温度，℃PA°，kPa PB°，kPa80．1 101．33 40．085 116．9 46．090 135．5 54．095 155．7 63．3100 179．2 74．3105 204．2 86．0110．6 240．0 101．33解：（1）利用拉乌尔定律计算气液平衡数据，在某一温度下由本题附表1可查得该温度下纯组分苯与甲苯的饱和蒸气压pA与pB，由于总压P为定值，即P=101.33kPa，则应用式5-4求液相组成x，再应用式5-5a求平衡的气相组成y，即可得到一组标绘平衡温度—组成（t-x-y）图的数据。
以t=95℃为例，计算过程如下：x?P?pB?101.33?63.3?0.412??155.7?63.3pA?pB???p155.7和y?Ax??0.412?0.633P101.33其它温度下的计算结果列于本题附表2中。
例5-1附表2t，℃x y80．1 1．000 1．00085 0．780 0．90090 0．581 0．77795 0．412 0．633100 0．258 0．456105 0．130 0．262110．6 0 0?根据以上数据，即可标绘得到如图5-1所示的t-x-y图。
（2）利用相对挥发度计算气液平衡数据因苯—甲苯混合液为理想溶液，故其相对挥发度可用式5-12计算，即?pa?A?pB以95℃为例，则a?155.7?2.4663.3其它温度下的a值列于本题附表3中。
通常，在利用相对挥发度法求x-y关系时，可取温度范围内的平均相对挥发度，在本题条件下，附表3中两端温度下的a数据应除外（因对应的是纯组分，即为x-y曲线上两端点），因此可取温度为85℃和105℃下的a 平均值，即am?2.54?2.37?2.462将平均相对挥发度代入式5-13中，即ax2.46xy? ?1???1x1?1.46x并按附表2中的各x值，由上式即可算出气相平衡组成y，计算结果也列于附表3中。
蒸馏单元测验
应用化学专业化工原理单元测验（蒸馏）一.填空题1.在1个大气压，84℃时, 苯的饱和蒸气压p A*113.6(kp ),甲苯的饱和蒸气压p B*=44.38(kp ),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x A__________.气相组成y A______.相对挥发α=____.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____________.3.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_____.4.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.5.精馏过程按是否稳定.连续分为两类型:________、_______。
6.某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,且塔顶产品量为100kmol.h-1馏出液组成x D_________,塔顶上升蒸气量q n，V_____.7.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x D=________.8.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y=1.3x-0.018,则回流比R=_______,馏出液组成x D_______,原料组成x F________.釜液组成x W_________.9.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x D0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.5,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2________.10.分离要求一定。
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计算题（蒸馏）进料状态与最小回流比1、精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相组成如下：x F=0.5077，y F=0.7201。
(1) 若塔顶产品组成x D=0.99，塔底产品的组成为x W=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证?(2) 进料室的压强和温度如何确定。
(3) 该进料两组份的相对挥发度为多少?(R min=1.271，通过选择合适的回流比来保证；α=2.49)．2、常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。
试求：（1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。
(液相0.49；汽相0.71；R min=1.227)3、最小回流比与理论板数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(以上均为摩尔分数)，R=4。
求下面两种进料状况下最小回流比R min。
及所需理论板数：(1)原料液温度为25℃；(2)原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。
已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。
(R min=1.257，N T=10，第5块加料；R min =2.06，N T=11，第6块加料)4、物料恒算：1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。
塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。
若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。
(x D=1.402⨯10-3，x W=8.267⨯10-4)5、操作线方程一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。
塔顶为泡点回流。
进料为饱和液体，其组成为0.46。
若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求：(1)精馏段操作线方程；(2)提馏段操作线方程。
(精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195)6、综合计算：某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，x F=0.5，q=0，x D=0.95,x W=0.1，(以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度α=2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。
试求：(1) 塔顶易挥发组分的回收率;(2) 塔釜的汽化量;(3) 第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起) 。
(η=89.5％；V’=11.07kmol/s; x2=0.843)7、热状况参数与能耗某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20℃，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较当N→∝时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)：(1) 20℃加料；(2) 预热至泡点加料；(3) 预热至饱和蒸汽加料。
已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。
(977.1kW；1110.6kW；l694.7kW)8、(分凝器)在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。
塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3／5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。
其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9(以上均为轻组分A的摩尔分数)。
若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求：（1）第1块板下降的液体组成，（2）料液的组成。
（0.828；0.759)9、回收塔将一原料液馏率为100kmol/h，组成为xF=o.4(摩尔分率，下同)，进入一回收塔进行回收，要求塔顶回收率为0.955，x W=0.05，泡点进料，系统的相对挥发度 =3。
试求：(1) 馏出液组成，塔顶、塔底产量；(2) 操作线方程；（3）在加料流率及塔釜蒸发量不变时，可能获得最高流出液浓度。
（D=64kmol/h, W=36kmol/h, x D=0.597; 只有提馏段：y=1.563x-0.028; x Dmax=0.625）10、直接蒸汽加热与间接蒸汽加热的比较常压下连续精馏甲醇—水溶液，进料浓度为0.5，希望得到塔顶产品的浓度为0.9，塔釜残液浓度<0.1(以上均为摩尔分数)。
泡点液相进料，操作回流比为2，采出率D／F=0.5，求以下二种情况下的操作线方程及所需理论板数：(1)塔釜采用间接蒸汽加热；(2)釜中液体用水蒸汽直接加热。
甲醇—水的汽液平衡曲线如图所示。
(N T=3.9；N T=4.8)精馏塔的物料恒算11、在一常压连续精馏塔中，分离某理想溶液，原料液浓度为40%，馏出液浓度为95%（以上均为摩尔分率）。
操作回流比为最小回流比的1.5倍。
每千摩尔原料液变成饱和蒸气所需热量等于原料液的千摩尔汽化潜热的1.2倍。
操作条件下，溶液的平均相对温度挥发度为2。
塔顶采用全凝器，泡点回流。
试计算精馏段自塔顶向下数的第二块理论板上升的蒸气组成。
（y2=0.917）（化工原理例题分析与练习P115）12、用连续精馏塔分离含A,B各50%（摩尔分率）的混合液。
泡点进料。
处理原料量100kmol/h，塔顶、塔底产品各50kmol/h，塔底采用间接蒸气加热，塔顶采用全凝器，液体在泡点下回流，该塔精馏段操作线方程为：y=0.833x+0.15。
试求：（1）塔顶、塔底产品组成；（2）精馏塔内循环的物料量为多少？（3）全凝器中每小时冷凝的蒸气量；（4）提馏段操作线方程式；（5）若物系相对挥发度为3，塔顶第一块板的板效率以液相组成表示E L=0.6, 求自塔顶向下数的第二块实际板上升蒸气的组成。
((1) x D=0.89, x w=0.11; (2)L=249kmol/h,V=299kmol/h; L’=349kmol/h, V’=299kmol/h)(3) V=299kmol/h (4) y=1.17x-0.018, (5)y2=0.81（化工原理例题分析与练习P116）板式塔的理论塔板数与实际塔板数13、连续精馏塔在常压下将16%CS2和84%CCl4的混合液进行分离，要求塔顶产品含CS2 91%，釜液含CCl497%（以上均为质量分率）。
塔顶采用全凝器，液体在泡点下回流，操作回流比为3。
求进料为290K液体时所需理论塔板数。
（化工原理例题分析与练习P117）(N理=10-1=9（不包括塔釜）N精=5, N提=4 （不包括塔釜）)14、连续精馏塔在常压下分离含甲醇30%与水70%的混合液，要求塔顶产品含甲醇不低于95%，塔底残液含甲醇不大于5%（以上均为摩尔分率）。
泡点进料。
试计算：（1）最小回流比R min；（2）若R=2Rmin，求所需理论塔板数；（3）若总板效率为50% ，所需实际塔板数与加料板位置。
（化工原理例题分析与练习P117）（Rmin=0.78, N理=7（不包括塔釜）, N实际=14（不包括塔釜），N精=10, N提=4（不包括塔釜））塔板效率15、连续精馏塔有塔板8块，分离甲醇-水混合液，泡点进料。
今测的原料液、馏出液、釜液分别含甲醇0.4，0.95，0.05（摩尔分率）。
塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的3倍。
试求：（1）全塔效率；（2）若测的塔顶第一块实际板下将液体组成为0.92，该板的单板效率为多少？（化工原理例题分析与练习P121 7-12）( E T=50%, Ee=60%)16、连续精馏塔中分离CS2和CCl4混合液。
处理量4000kg/h，原料液含CS230%，沸点进料。
馏出液含CS295%，釜液含CS25%（以上均为摩尔分率），塔顶采用全凝器，液体泡点回流，操作回流比为做小回流比的1.5倍，操作压强为1atm，全塔平均温度为60℃，空塔气速为0.8m/s，板间距为0.4m，全塔平均效率为50%。
试求：（1）实际塔板数，（2）塔径及塔的有效高度。
（化工原理例题分析与练习P121 7-12）（N实际=24 （不含釜），D=600mm, H=9.6m ）17、多股进料有两股苯-甲苯混合液，摩尔流量比为1：3，组成依次为0.6和0.3（苯摩尔分率，下同），进料状态分别为饱和蒸气和饱和液体，分别从适宜位置加入精馏塔中进行分离。
要求塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.05。
在操作条件下两组分的相对挥发度为2.47，试求该精馏过程的最小回流比R min. (R min=1.542) （化工原理学习指导）18、分凝器在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液组成为0.5(轻组分摩尔分率，下同)，泡点进料。
塔顶采用分凝器和全凝器，如附图所示，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，其组成为0.88，从全凝器得到塔顶产品，其组成为0.95。
要求易挥发组分的回收率为96%，并测得离开塔顶第一层理论板的液相组成为0.79，试求：（1）操作回流比为最小回流比的倍数；（2）若馏出液流量为50kmol/h，求需要的原料液浓度。
（R/Rmin=1.538, F=99kmol/h）（化工原理学习指导）19、侧线采出在具有侧线采出的连续精馏塔中分离两组分理想溶液，如附图所示。
原料液流量为100kmol/h，组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率），饱和液体进料。
从精馏段抽出组成x D2为0.9的饱和液体。
塔顶馏出液流量D1为20kmol/h，组成x D1为0.98，釜残液组成为0.05。
物系平均相对挥发度2.5。
塔顶为全凝器，泡点回流，回流比为3.0。
试求：（1）侧线采出流量D2, kmol/h ; (2)中间段的操作线方程。
(D2=31.06kmol/h, y s+1=0.362x+0.594)20、平衡精馏与简单精馏在常压下对苯-甲苯混合液进行蒸馏，原料液量为100kmol/h，组成为0.7（苯摩尔分率，下同），塔顶产品组成为0.8。
物系的平均相对挥发度为2.46，试分别求出平衡蒸馏和简单蒸馏两种操作方式下的气化率。
（平衡蒸馏：0.448，简单蒸馏: 0.667）。