化工原理--精馏习题及答案
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。
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）。
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(含答案)
精馏(含答案)1、什么是蒸馏操作？2、蒸馏和精馏有何区别？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？它们的特点是什么？6、溶液的气液相平衡的条件是什么？7、什么是回流？精馏操作过程中回流有什么作用？ 8、什么是全回流操作？主要应用？ 9、从t-x-y 图上简述精馏的理论基础？ 10、何谓理论板？理论塔板数是如何求取的？ 11、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器？ 12、什么位置为适宜的进料位置？为什么？13、q 值的物理意义是什么？不同进料状态下的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、恒縻尔流假设的内容？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、一正在运行的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成F x 下降，而F 、q 、R 、'V 仍不变，试分析L 、V 、'L 、D 、W 及D x 、W x 将如何变化？19、解： ()F q V V -+=1' 分析，因为'V 、q 、F 不变，则：V 不变；D RD D L V +=+= 分析 1+=R V D 因R 不变，V 不变，则D 不变；W D F += 分析F 不变，D 不变，则W 不变； RD L = 分析R 不变，D 不变，则L 不变； W V L +='' 分析'V 不变，W 不变，则L ｝不变；因为R 不变，所以L/V 不变；因为'V 、W 不变，所以'L /'V 不变；而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变，由 F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
从物料衡算的角度来分析，因为F 、D 、W 都不变，W D F Wx Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
化工原理第五章 精馏 答案
五蒸馏习题解答1解:(1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下:∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p以t=90℃为例,x A=(760-208.4)/(1008-208.4)=0.6898y A=1008×0.6898/760=0.9150y=αx/[1+(α-1)x]式中α=αM=1/2(α1+α2)∵α=p A0/p B0α1=760/144.8=5.249 ;α2=3020/760=3.974∴αM=1/2(α1+α2)=1/2(5.249+3.974)=4.612y=4.612x/(1+3.612x)由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下:1 题附图2解:(1)求泡点:在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃lgp A0=6.89740-1206.350/(87+220.237)=2.971p A0=102.971=935.41[mmHg]lgp B0=6.95334-1343.943/(87+219.337)=2.566p B0=102.566=368.13[mmHg]935.41×0.4+368.13×0.6=595≈600mmHg∴泡点为87℃,气相平衡组成为y=p A/p=p A0x A/P=935.41×0.4/600=0.624(2)求露点:露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A+x B=1或p A/p A0+p B/p B0=1式中p A=0.4×760=304[mmHg]; p B=0.6×760=456[mmHg]求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A0=6.8974-120.635/(103+220.237)=3.165∴p A0=1462.2[mmHg]lgp B 0=6.95334-1343.943/(103+219.337)=2.784∴p B 0=608.14[mmHg]于是 :304/1462.2+456/608.14=0.96<1再设露点为102℃,同时求得p A 0=1380.4; p B 0=588.84304/1380.4+456/588.84=0.995≈1故露点为102℃,平衡液相组成为x A =p A /p A 0=304/1380.4=0.223解:(1)x A =(p 总-p B 0)/(p A 0-p B 0)0.4=(p 总-40)/(106.7-40)∴p 总=66.7KPay A =x A ·p A 0/p=0.4×106.7/66.7=0.64(2)α=p A 0/p B 0=106.7/40=2.674解:(1) y D =?αD =(y/x)A /(y/x)B=(y D /0.95)/((1-y D )/0.05)=2y D =0.974(2) L/V D =?∵V=V D +L(V/V D )=1+(L/V D )V0.96=V D 0.974+L0.95(V/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95(1+L/V D )0.96=0.974+(L/V D )0.95(L/V D )=1.45解:简单蒸馏计算:lnW 1/W 2=⎰-12x x xy dx W 2=(1-1/3)W 1=2/3W 1;y=0.46x+0.549,x 1=0.6,代入上式积分解得:釜液组成:x 2=0.498,馏出液组成:W D x D =W 1x 1 -W 2x 2(1/3W 1)x D =W 1×0.6-(2/3W 1)×0.498∴x D =0.8046解:Fx F =Vy+Lx ∴0.4=0.5y+0.5x --------(1)y=αx/(1+(α-1)x)=3x/(1+2x) --------(2)(1),(2)联立求解,得y=0.528,x=0.272回收率=(V·y)/(Fx F )=0.5×0.528/0.4=66%7.解:F=D+WFx F =Dx D +Wx W已知x F =0.24,x D =0.95,x W =0.03,解得:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=(0.24-0.03)/(0.95-0.03)=0.228回收率Dx D /Fx F =0.228×0.95/0.24=90.4%残液量求取:W/D=F/D-1=1/0.228-1=3.38∴W=3.38D=3.38(V-L)=3.38(850-670)=608.6[kmol/h]8解:(1) 求D及W,全凝量VF=D+WFx F =Dx D +Wx Wx F =0.1,x D =0.95,x W =0.01(均为质量分率)F=100[Kg/h],代入上两式解得:D=9.57[Kg/h]; W=90.43[Kg/h]由恒摩尔流得知:F(0.1/78+0.9/92)=V(0.95/78+0.05/92)[注意:如用质量百分数表示组成,平均分子量M m=1/(a A/M A+a B/M B)] 解得V=87[Kg/h] 由于塔顶为全凝器,故上升蒸汽量V即为冷凝量,(2) 求回流比RV=D+L ∴L=V-D=87-9.57=77.43[Kg/h]R=L/D=77.43/9.57=8.09(因为L与D的组成相同,故8.09亦即为摩尔比)(3) 操作线方程.因塔只有精馏段,故精馏段操作线方程为y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)式中x D应为摩尔分率x D =( x D /M A)/[x D /M A+(1-x D )/M B]=(0.95/78)/(0.95/78+0.05/92)=0.961∴y n+1=8.09x n/9.09+0.961/9.09=0.89x n +0.106操作线方程为:y n+1 =0.89x n +0.1069解:y=[R/(R+1)]x+x D /(R+1)(1) R/(R+1)=0.75 R=0.75R+0.75 R=0.75/0.25=3(2) x D /(R+1)=0.2075 x D /(3+1)=0.2079 x D =0.83(3) q/(q-1)=-0.5 q=-0.5q+0.5 q=0.5/1.5=0.333(4) 0.75x+0.2075=-0.5x+1.5x F0.75x q'+0.2075=-0.5x q '+1.5×0.441.25x q '=1.5×0.44-0.2075=0.4425 x q '=0.362(5)0<q<1 原料为汽液混合物10解:(1) 求精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L,提馏段上升蒸汽量V'和下降的液体量L'. 进料平均分子量: Mm=0.4×78+0.6×92=86.4F=1000/86.4=11.6[Kmol/h]Fx F =Dx D +Wx WF=D+W11.6×0.4=D×0.97+(11.6-D)0.02∴D=4.64[Kmol/h]W=6.96[Kmol/h]R=L/D, ∴L=3.7×4.64=17.17[Kmol/h]V=(R+1)D=4.7×4.64=21.8[Kmol/h]平均气化潜热r=30807×0.4+33320×0.6=32313.6[KJ/Kmol]从手册中查得x F =0.4时泡点为95℃,则:q=[r+cp(95-20)]/r=(32313.6+159.2×75)/32313.6=1.37∴L'=L+qF=17.17+1.37×11.6=33.1[Kmol/h]V'=V-(1-q)F=21.8+0.37×11.6=26.1[Kmol/h](2) 求塔顶全凝器热负荷及每小时耗水量.Qc=Vr∴r=0.97×30804+33320×0.03=30879.5[KJ/Kmol]∴Qc=21.8×30879.5=673172.7[KJ/h]耗水量Gc=673172.7/4.18(50-20)=5368.2[Kg/h](3) 求再沸器热负荷及蒸汽耗量.塔的热量衡算Q B+Q F +Q R=Q v+Q W +Q LQ B=Q v+Q W +Q L-Q F -Q R该式右边第一项是主要的,其它四项之总和通常只占很小比例,故通常有:Q B≈Q V=V·I vIv=(r+Cpt)=30879.5+159.2×8.2=43933.9[KJ/Kmol]∴Q B=21.8×43933.9=957759.02[KJ/h]2.5[KgF/cm2]下蒸汽潜热r=522Kcal/Kg=522×4.18×18=39275.3[KJ/Kmol]∴蒸汽需量为G vG v =Q B/r=957759.02/39275.3=24.4Kmol/h=24.4×18=39.04[Kg/h](4) 提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W /(L'-W)=1.26x-0.00511解:提馏段: y m+1’=1.25x M’-0.0187---------(1)=L'x M'/V'-Wx W /V',L'=L+qF=RD+FV'=(R+1)DW=F-D,精馏段: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=0.75x n +0.25x D --------(2)q线:x F =0.50 --------------(3)将(3)代入(1)得出:y m+1=1.25×0.5-0.0187=0.606,代入(2)0.606=0.75×0.5+0.25x D ,x D =0.92412解:(1) y1=x D =0.84,0.84=0.45x1+0.55x1=0.64,y W =3×0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45×x W +0.55,x W =0.311,(2) D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(Kmol/h),W=100-16.8=83.2(Kmol/h)13解:(1) 求R,x D,x W精馏段操作线斜率为R/(R+1)=0.723 ∴R=2.61提馏段方程y=L'x/(L'-W)-Wx W/(L'-W)=1.25x-0.0187精馏段操作线截距为x D/(R+1)=0.263 ∴x D =0.95提馏段操作线与对角线交点坐标为y=x=x W x W =1.25 x W -0.0187 ∴x W =0.0748(2)饱和蒸汽进料时,求取进料组成将y=0.723x+0.263y=1.25x-0.0187联立求解,得x=0.535,y=0.65因饱和蒸汽进料,q线为水平线,可得原料组成y=x F=0.6514解:(1) y1=x D =0.9,x1=0.9/(4-3×0.9)=0.692,(2) y2=1×0.692/(1+1)+0.9/2=0.796(3) x D =x F =0.5, y D =0.5/2+0.9/2=0.715解:(1) Fx F=Vy q+Lx q0.45=(1/3)y q+(2/3)x qy q =2.5x q /(1+1.5x q)∴x q=0.375 y q=0.6(2) Rmin=(x D-y q)/(y q-x q)=(0.95-0.6)/(0.6-0.375)=1.56R=1.5Rmin=2.34D=0.95×0.45/0.95=0.45 W=1-0.45=0.55x W=(Fx F-Dx D)/W=(0.45-0.45×0.95)/0.55=0.041L=RD=2.34×0.45=1.053; V=(R+1)D=1.503L'=L+qF=1.053+(2/3)×1=1.72; V'=V-(1-q)F=1.503-1/3=1.17y'=(L'/V')x'-Wx W/V'=1.72/1.17x'-0.55×0.041/1.17=1.47x'-0.019316解:精馏段操作线方程y n+1 =3/4x n +0.24平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=2.5x/(1+1.5x)提馏段操作线方程y=1.256x-0.01278其计算结果如下:N0x y1 0.906 0.962 0.821 0.923 0.707 0.864 0.573 0.775 0.462 0.706 0.344 0.5677 0.224 0.4198 0.128 0.2689 0.065 0.14810 0.029 0.069由计算结果得知:理论板为10块(包括釜), 加料板位置在第五块；17解:D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=(0.52-x W )/(0.8-x W )=0.5解得:x W =0.24精馏段操作线方程:y n+1 =(R/(R+1))x n +x D /(R+1)=0.75x n +0.2 --------(1) 平衡线方程:y=αx/(1+(α-1)x)=3x/(1+2x)或:x=y/(α-(α-1)y)=y/(3-2y)--------(2)交替运用式(1),(2)逐板计算:x D =y1=0.8 .x1=0.571;y2=0.628,x2=0.360;y3=0.470,x3=0.228<x W =0.24∴共需N T=3块(包括釜).18解:q=0,x D =0.9,x F =0.5,x W =0.1,R=5,精馏段操作线方程:y n+1=Rx n/(R+1)+x D/(R+1)=5x n/(5+1)+0.9/(5+1)=0.833x n+0.15图解:得理论板数为11块(不包括釜),包括釜为12块18题附图19解:(1) F=D+WFx F =Dx D +Wx WD=F(x F -x W )/(x D -x W )=100(0.3-0.015)/(0.95-0.015)=30.48 Kmol/h=30.5 Kmol/hW=F-D=69.50 Kmol/h(2) N T及N F =?x D =0.95、x W =0.015、q=1、R=1.5；x D /(R+1)=0.38作图得:N T =9-1=8(不含釜)进料位置: N F =6(3)L’,V’,y W及x W-1 19题附图∵q=1,V'=V=(R+1)DV'=30.5(1.5+1)=76.25Kmol/hL'=L+qF=RD+F=1.5×30.5+100=145.8Kmol/h由图读得:y W =0.06, x W-1=0.0320解:(1) 原料为汽液混合物,成平衡的汽液相组成为x ,y平衡线方程y=αx/[1+(α-1)x]=4.6x/(1+3.6x) --------- (1)q线方程(q=2/(1+2)=2/3)则y=[q/(q-1)]x-x F /(q-1)=-2x+1.35 ---------- (2)联解(1),(2)两式,经整理得:-2x+1.35=4.6x/(1+3.6x)7.2x2 +1.740x-1.35=0解知,x=0.329y=0.693(2) Rmin=(x D -y e)/(y e-x e)=(0.95-0.693)/(0.693-0.329)=0.70621解:因为饱和液体进料,q=1y e=αx e/[1+(α-1)x e]=2.47×0.6/(1+1.47×0.6)=0.788R min=(x D -y e)/(ye-x e)=(0.98-0.788)/(0.788-0.6)=1.02R=1.5×R min=1.53N min=lg[(x D /(1-x D ))((1-x W )/x W)]/lgα=lg[(0.98/0.02)(0. 95/0. 05)]/lg2.47= 7.56x=(R-R min)/(R+1)=(1.53-1.02)/(1.53+1)=0.202Y=(N-N min)/(N+1) Y=0.75(1-x0.567)∴(N-7.56)/(N+1)=0.75(1-0.2020.567) 解得N=14.5 取15块理论板(包括釜)实际板数: N=(15-1)/0.7+1=21(包括釜)求加料板位置,先求最小精馏板数(N min)精=lg[x D /(1-x D )×(1-x F )/x F]/lgα=lg[0.98/0.02·0.4/0.6]/lg2.47=3.85N精/N=(N min)精/N min∴N精=N(N min)精/N min=14.5×3.85/7.56=7.4则精馏段实际板数为7.4/0.7=10.6取11块故实际加料板位置为第12块板上.22解:(1) 由y=αx/[1+(α-1)x]=2.4x/(1+1.4x) 作y-x图由于精馏段有侧线产品抽出,故精馏段被分为上,下两段, 抽出侧线以上的操作线方程式: y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=2/3x n +0.3 ----------- (1)侧线下操作线方程推导如下:以虚线范围作物料衡算V=L+D1+D2Vy s+1=Lx s+D1x D1+D2x D2 ;y s+1=Lx s/V +(D1x D1+D2x D2)/V=Lxs/(L+D1+D2)+(D1x D1+D2x D2)/(L+D1+D2);L=L0-D2, 则:y s+1=(L0-D2)x s/(L0-D2+D1+D2)+(D1x D1+D2x D2)/(L0-D2+D1+D2)=(R-D2/D1)x s/(R+1)+(x D1+D2x D2/D1)/(R+1)(R=L0/D1)将已知条件代入上式,得到:y S+1=0.5x+0.416(2) 用图解法,求得理论塔板数为（5-1）块,见附图.22题附图根据所给平衡数据作x-y图.精馏段操作线y n+1 =Rx n /(R+1)+x D /(R+1)=1.5x n /(1.5+1)+0.95/(1.5+1)=0.6x n +0.38q线方程与q线:料液平均分子量:M m=0.35×+0.65×18=22.9甲醇分子汽化潜热:r=252×32×4.2=33868.8[KJ/Kmol]水的分子汽化潜热:r=552×18×4.2=41731.2[KL/Kmol] 23题附图料液的平均分子汽化潜热:r=0.35×33868.8+0.65×41731.2=38979.4[KL/Kmol]料液的平均分子比热Cp=0.88×22.9×4.2=84.6[KL/Kmol·℃]q=[r+Cp(ts-t F )]/r=[38979.4+84.6(78-20)]/38979.4=1.13q线斜率q/(q-1)=1/13/0.13=8.7提馏段操作线方程与操作线：由于塔釜用直接蒸汽加热,故提馏段操作线过横轴上(x W ,0)一点,于是在x-y图上,作出三条线,用图解法所得理论板数为7.6块,可取8块(包括釜).24解:对全塔进行物料衡算:F1+F2=D+W ----------(1)F1x F1+F2x F2=Dx D +Wx W100×0.6+200×0.2=D×0.8+W×0.02100=0.8D+0.02W -----------(2)由式(1) W=F1+F2-D=100+200-D=300-D代入式(2)得:D=120.5Kmol/hL=RD=2×120.5=241kmol/hV=L+D=241+120.5=361.5Kmol/h在两进料间和塔顶进行物料衡算,并设其间液汽流率为L",V",塔板序号为s.V''+F1=D+L''V''y s+1"+F1x F1=L''xs''+Dx Dy s+1=(L''/V'')xs''+(Dx D -F1x F1)/V''L''=L+q1F1=241+1×100=341Kmol/hV''=V=361.5y s+1"=(341/361.5)x s''+(120.5×0.8-100×0.6)/361.5y s+1"=0.943x s''+0.1对于给定的最大V',V=(R+1)D,回流比R愈小,塔顶产品量D愈大,但R 需满足产品的质量要求x D》0.98, 故此题的关键是求得回流比R.由题已知加料板为第14层,故精馏段实际板数为13层,精馏段板数为:13×0.5=6.5取苯-甲苯溶液相对挥发度为α=2.54用捷算法求精馏段最小理论板数(N min)精=ln[0.98/0.02-0.5/0.5]/ln2.54=4.175y=[N精馏段-(N min)精]/(N精馏段+1)=(6.5-4.175)/(6.5+1)=1.31由y=0.75(1-x0.567)x=(1-Y/0.75)(1/0.567)=0.392=(R-R min)/(R+1)∴R=(0.392+R min)/(1-0.392)R min=(x D -y e)/(y e-x e)对泡点进料x e=x F =0.5y e=αx/[1+(α-1)x]=2.54×0.5/(1+1.54×0.5)=1.27/1.77=0.72∴R min=(0.98-0.72)/(0.72-0.5)=0.26/0.22=1.18∴R=(0.392+1.18)/(1-0.392)=1.572/0.608=2.59∴D=V/(R+L)=2.5/(2.59+1)=0.696[Kmol/h]故最大馏出量为0.696[Kmol/h]26解:求n板效率: Emv =(y n -y n+1 )/(y n*-y n+1 ),因全回流操作,故有y n+1 =x n ,y n =x n-1与x n成平衡的y n*=αx n/[1+(α-1)x n ]=2.43×0.285/(1+1.43×0.285)=0.492于是: Emv=(x n-1 -x n )/(y n*-x n )=(0.43-0.285)/(0.492-0.285)=0.7求n+1板板效率:Emv=(y n+1 -y n+2)/(y n+1* -y n+2)=(x n-x n+)/(y n+1*-x n+1 )y’n+1 =2.43×0.173/(1+1.43×0.173)=0.337∴Emv=(0.285-0.173)/(0.337-0.173)=0.68327解:由图可知:该板的板效率为Emv=(y1-y )/(y1*-y W)从图中看出,y1=x D =0.28,关键要求y1*与y W .由已知条件Dx D /Fx F =0.8∴D/F=0.8×0.2/0.28=0.57作系统的物料衡算: Fx F =Dx D +Wx WF=D+W联立求解: x F =Dx D /F+(1-D/F)x W0.2=0.57×0.28+(1-0.57)x W解得x W =0.093 习题27附图因塔釜溶液处于平衡状态,故y W=αx W /[1+(α-1)x W ]=2.5×0.093/(1+1.5×0.093)=0.204y W与x1是操作线关系.y n+1 =L'x n /V'-Wx W /V'=Fx n /D-Wx W/D =Fx n /D-(F-D)x W /D=Fx n /D-(F/D-1)x W∴y n+1 =x n /0.57-(1/0.57-1)0.093=1.75x n -0.07当y n+1 =y W时,x n =x1∴x1=(y W +0.07)/1.75=(0.204+0.07)/1.75=0.157与x1成平衡气相组成为y1*y1*=αx1/[1+(α-1)x1]=2.5×0.157/(1+1.5×0.157)=0.318∴Emv=(0.28-0.204)/(0.318-0.204)=66.8%28解:(1)精馏段有两层理论板,x D =0.85,x F =0.5,用试差法得精馏段操作线ac,与x=x F=0.5线交于d.提馏段有两层理论板,从点d开始再用试差法作图,得提馏段操作线bd，得：x W =0.17x D/(R+1)=0.103R=0.85/0.103-1=7.25F=D+W Fx F =Dx D +Wx W100=D+W100×0.5=D×0.85+W×0.17得D=48.5Kmol/hV'=V=(R+1)D=8.25×48.5=400Kmol/h28题附图(2)此时加入的料液全被气化而从塔顶排出,其组成与原料组成相同,相当于一个提馏塔. 29解:(1)D=η,Fx F /x D =0.9×100×0.4/0.92=39.13Kmol/h,W=60.9Kmol/hx W =0.1Fx F /W=0.1×100×0.4/60.9=0.0656∵q=1 ∴x q =0.4 查图得y q =0.61R min=(x D -y q )/(y q -x q )=(0.92-0.61)/(0.61-0.4)=1.48R=1.5×1.48=2.2 x D /(R+1)=0.92/3.2=0.29在y-x图中绘图得N T =15-1=14块(未包括釜),N加料=第6块理论板N p=14/0.7=20块(不包括釜) N p精=5/0.7=7.14,取8块,∴第九块为实际加料板(2) 可用措施:(1)加大回流比,x D↑,x W↓,η=↑(2)改为冷液进料,N T <N T' q=1, N T =const ∴x D↑q约为const,下移加料点,x D↑.29题附图30解:(1)Dx D/Fx F=0.922;Dx D=0.922×150×0.4=55.32Dx D =Fx F -Wx W =Fx F -(F-D)x W =55.32150×0.4-(150-D)×0.05=55.32D=56.4Kmol/h W=F-D=93.6Kmol/hx D =55.32/56.4=0.981(2) N T及N F (进料位置)x D =0.981,x W =0.05,q=1,x D /(R+1)=0.981/(2.43+1)=0.286a(0.981,0.981), b(0.05,0.05)q线: x F=0.4、q=1, q线为垂线。
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 ________________ 。
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。
化工原理考试题(精馏)
化工原理练习题（精馏）一.填空题1.精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2.已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出Y X Y X的对应值，Y____，X____，Y____ ，X_____,3. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x0.3，则y4.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=1.45x-0.015,则回流比R=____,馏出液组成x________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.5.如图所示，ａ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；ｂ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；ｃ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；ａｂ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；ｂｃ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二.选择题（5分）1. 某精馏塔精馏段理论板数为N论板数为N馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、x q、R，V等均不变，则此时:（）A. x xB. x xC. x xD. x x三..问答题1.精馏塔在一定条件下操作时，问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？四.计算题（65分）1. 分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。
苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。
泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。
试求：(1) 最小回流比；(2) 若回流比取最小回流比的1. 2倍，列出精馏段操作线方程(3) 列出提馏段操作线方程。
2. 苯和甲苯混合液含苯0.4(摩尔分率，下同)，流量为100kmol.h馏，要求塔顶x=0.9，塔底x=0.0677, D=40kmol.h R为1.4Rmin，已知操作条件下相对挥发度α＝2.47是常数。
《精馏》课后选做题-配有答案
化工原理精馏复习题一、填空题1. 在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压p A =160.5(kPa),甲苯的饱和蒸气压p B=65.66(kp A ),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x ______.气相组成y =______.相对挥发α=____.(***答案*** 0.376 0.596 2.44)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____________.( ***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线))3. 在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为_________,汽.液相线之间的区域为___________.(***答案*** 汽相区液相区汽液共存区)4.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_____. (***答案*** 高低)5.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. （***答案*** 沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝)6. 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 _______,原料组成x =________.釜液组成y=1.3x-0.018,则回流比 R=_______,馏出液组成x=x =_________.( ***答案*** 4 0.86 0.38 0.06)7. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x =0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x =0.93时,达到此分离要求的最小回流比R =____. (***答案*** 1.66)8. 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。
化工原理6.9 习题课答案(精馏)
（以上均为质量分率），原料为气液混合物，其中 蒸汽占1／3（摩尔比），苯－甲苯平均相对挥发为 2.5，设泡点回流，塔釜采用间接蒸汽加热，塔顶 采用全凝器，试求: (1)原料中气液相组成及塔顶易挥发组分的回收率；
3.998106 kJ / h 1110.6kW
（3） q 0
y xF 0.3
y 2.47x 1 1.47x
ye 0.3
xe 0.148
Rmin
xD ye ye xe
0.9 0.3 3.95 0.3 0.148
R Rmin 3.95
V' V 1 qF V F R 1D F 3.95 1 30 100 48.5koml / h
F, xF D, xD
W, xW
0.8
Dx D Fx F
xF xW xD xW
xD xF
0.2 0.3
xW xW
0.3 0.2
xW 0.0857
全塔为提馏段，且泡点加料 L F
L V
F D
1 D/F
xF
1
xW /xD
xF
1.876
W F D F 1 1.876 1 0.876 V DD
（2） q 1
Rmin
1
1
xD xF
1 xD
1 xF
1 2.47
1
0.9 0.3
2.471 0.9
1 0.3
1.80
R Rmin 1.80
V' V R 1D 1.80 1 30 84koml / h
Q' V 'r FC P ts t 84 32600 100161.5 98 20
化工原理试题-精馏
化工原理试题(附答案)一、填空题:1.( 3分) 题号6001 第6章知识点: 100 难度: 易在1个大气压.84℃时, 苯的饱和蒸气压P=113.6(kp),甲苯的饱和蒸气压p=44.38(kp),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发α=____.***答案***0.823 0.923 2.562.( 3分) 题号6002 第6章知识点: 100 难度: 易在1个大气压.88℃时, 苯的饱和蒸气压P=127.6(kp),甲苯的饱和蒸气压p=50.56(kp),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发α=____.***答案***0.659 0.830 2.523.( 3分) 题号6003 第6章知识点: 100 难度: 易在1个大气压.92℃时,苯的饱和蒸气压P=143.69(kp),甲苯的饱和蒸气压p=57.56(kp),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发α=____.***答案***0.508 0.720 2.504.( 3分) 题号6004 第6章知识点: 100 难度: 易在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压P=160.5(kp),甲苯的饱和蒸气压p=65.66(kp),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x=__________.气相组成y=______.相对挥发•α=____.***答案***0.376 0.596 2.445.( 2分) 题号6005 第6章知识点: 100 难度: 易某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.***答案***2.5786.( 2分) 题号6006 第6章知识点: 100 难度: 易某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.659,y=0.830,此时平均相对挥发度为α=___________.***答案***2.5267.( 2分) 题号6007 第6章知识点: 100 难度: 易某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.508,y=0.720,此时平均相对挥发度为α=___________.***答案***2.4908.( 2分) 题号6008 第6章知识点: 100 难度: 易某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.376,y=0.596,此时平均相对挥发度为α=___________.***答案***2.4489.( 2分) 题号6009 第6章知识点: 100 难度: 易在汽-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____________.***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线)10.( 2分) 题号6010 第6章知识点: 100 难度: 易在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为______,液相线以下的区域称为_____,汽.液相线之间的区域为_______.***答案***汽相区液相区汽液共存区11.( 2分) 题号6011 第6章知识点: 100 难度: 易在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_____.***答案***高低1.( 2分) 题号6013 第6章知识点: 100 难度: 易精馏过程按是否稳定.连续分为三类型:____.____._______.***答案***#••w•?•••••••••••••••••2.( 2分) 题号6012 第6章知识点: 100 难度: 易精馏过程,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.***答案***沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝=_________,塔顶上升蒸气量V=_________.***答案***0.86 500kmol.h14.( 6分) 题号6015 第6章知识点: 200 难度: 中某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.225,且塔顶产品量为100kmol.h,则馏出液组成x =_________,塔顶上升蒸气量V=_________.***答案***0.90 400kmol.h15.( 6分) 题号6016 第6章知识点: 200 难度: 中某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.714x+0.271,且塔顶产品量为100kmol.h,则馏出液组成x =_________,塔顶上升蒸气量V=_________.***答案***0.95 350kmol.h16.( 6分) 题号6017 第6章知识点: 200 难度: 中某连续精馏塔, 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,则馏出液组成x =_________,塔顶上升蒸气量V=_________.***答案***0.96 300kmol.h17.( 4分) 题号6018 第6章知识点: 200 难度: 易某连续精馏塔, 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=________.***答案***3.5 0.91818.( 4分) 题号6019 第6章知识点: 200 难度: 易某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.225,则该塔的回流比R=________.馏出液组成x=________.***答案***3.0 0.9019.( 4分) 题号6020 第6章知识点: 200 难度: 易某连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.714x+0.271,则该塔的回流比R=________.馏出液组成x=________.***答案***2.5 0.94920.( 4分) 题号6021 第6章知识点: 200 难度: 易某连续精馏塔,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x=________.***答案***2.0 0.9621.( 8分) 题号6022 第6章知识点: 200 难度: 中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=__________,原料组成x=_________.釜液组成x=_________.***答案***4 0.86 0.38 0.0622.( 8分) 题号6023 第6章知识点: 200 难度: 中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=1.25x-0.0187,则回流比R=_______,馏出液组成x=__________,原料组成x=_________.釜液组成x=_________.***答案***4 0.86 0.424 0.074823.( 8分) 题号6024 第6章知识点: 200 难度: 中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=1.2x-0.017,则回流比R=_______,馏出液组成x=__________,原料组成x=_________.釜液组成x=_________.***答案***4 0.86 0.473 0.08524.( 8分) 题号6025 第6章知识点: 200 难度: 中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=1.45x-0.015,则回流比R=_______,馏出液组成x=__________,原料组成x=__________.釜液组成x=_________.***答案***4 0.86 0.288 0.03325.( 5分) 题号6026 第6章知识点: 300 难度: 中某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x=0.96(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y=_____.***答案***0.919一、填空题:3.( 5分) 题号6027 第6章知识点: 300 难度: 中某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x=0.96(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=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y=_____.***答案***0.927某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x=0.96(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=2.0,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y=_____.***答案***0.9325.( 5分) 题号6029 第6章知识点: 300 难度: 中某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x=0.96(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=1.8,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y=_____.***答案***0.9386.( 5分) 题号6030 第6章知识点: 300 难度: 中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x=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___________.***答案***0.120(摩尔分率)7.( 5分) 题号6031 第6章知识点: 300 难度: 中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=2.2,当x=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___________.***答案***0.109(摩尔分率)8.( 5分) 题号6032 第6章知识点: 300 难度: 中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-0.0 18,系统的平均相对挥发度α=2.0,当x=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___________.***答案***0.101(摩尔分率)9.( 5分) 题号6033 第6章知识点: 300 难度: 中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-0.0 18,系统的平均相对挥发度α=1.8,当x=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___________.***答案***0.093(摩尔分率)10.( 3分) 题号6034 第6章知识点: 300 难度: 易某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x=0.93时,达到此分离要求的最小回流比R=____.***答案***1.6611.( 3分) 题号6035 第6章知识点: 300 难度: 易某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x=0.95时,达到此分离要求的最小回流比R=____.***答案***1.7512.( 3分) 题号6036 第6章知识点: 300 难度: 易1.( 2分) 题号6013 第6章知识点: 100 难度: 易精馏过程按是否稳定.连续分为三类型:____.____._______.•比R=____.***答案***1.5213.( 3分) 题号6037 第6章知识点: 300 难度: 易某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x=0.88时,达到此分离要求的最小回流比R=____.***答案***1.4314.( 4分) 题号6038 第6章知识点: 500 难度: 易精馏塔设备主要有_______.______._______.________._______.***答案***筛板塔泡罩塔浮阀塔填料塔舌形板板式塔15.( 2分) 题号6039 第6章知识点: 100 难度: 易分离某些α接近1的物系时,可采用一些特殊的精馏方法,如________，_________.***答案***萃取精馏恒沸精馏16.( 3分) 题号6040 第6章知识点: 100 难度: 易溶液的相对挥发度（α）等于两组份＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，α＞1则表示组分A和B＿＿＿＿，α＝1则表示组分A和B＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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1
精 馏 习 题四、计算题1某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的气、液两相互成平衡。
气相作产品，液相作回流，参见附图。
塔顶产品组成为：全凝时为D x ，分凝时为0y 。
设该系统符合恒摩尔流的假定，试推导此时的精馏段操作线方程。
解： 由精馏段一截面与塔顶（包括分凝器在内）作物料衡算。
0Dy Lx Vy +=， 若回流比为R则0111y R x R R y V D x V L y +++=+=对于全凝时 精馏段操作线D x R x R R y 111+++= 可知：当选用的回流比一致，且0y x D =时两种情况的操作线完全一致。
在x y ~图上重合，分凝器相当于一块理论板。
2用一精馏塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h ，易挥发组分x F =0.5，泡点进料，得塔顶产品x D =0.9，塔底釜液x W =0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61，该物系平均相对挥发度α=2.25，塔顶为全凝器，求： (1) 塔顶和塔底的产品量（kmol/h ）；(2) 第一块塔板下降的液体组成x 1为多少； (3) 写出提馏段操作线数值方程； (4) 最小回流比。
解：（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h ）；F=D+W=100 （1） 505.010005.09.0=⨯==⨯+⨯F Fx W D （2） 上述两式联立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h （2）第一块塔板下降的液体组成x 1为多少； 因塔顶为全凝器， 111)1(1x x y x D -+==αα80.09.025.125.29.0)1(111=⨯-=--=y y x αα（3）写出提馏段操作线数值方程；17.13894.5261.2)1(=⨯=+=='D R V V 23.18510094.5261.1=+⨯=+=+='F RD qF L L则 017.034.117.13805.006.4717.13823.1851-'=⨯-'='-'''='+mmW m mx x V Wx x V L y（4）最小回流比。
精馏试题库及答案
甲醇精馏题库1、何为精馏？精馏基本原理？答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
精馏的基本原理：是利用混合物各组分挥发度不同,从塔底加热物料,产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔盘或填料上充分地进行逆流接触,发生传热和传质过程,易挥发组分汽化进入气相,难挥发组分冷凝进入液相,如此反复多次,使混合物各组分得到分离。
通过整个精馏过程，最终由塔顶得到高纯度的易挥发组分，塔釜得到的基本上是难挥发的组分。
2、何为饱和蒸汽压？答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。
众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。
如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
但是，当温度一定时，气相压力最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。
应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。
所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。
3、什么是露点？答：把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生的第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。
处于露点温度下的气体称为饱和气体。
从精馏塔顶蒸出的气体温度，就是处在露点温度下。
4、什么是泡点？答：液体混合物在一定压力下加热到某一温度时，液体中出现的第一个很小的气泡，即刚开始沸腾时的温度叫该液体在指定压力下的泡点温度，简称泡点。
处于泡点温度下的液体称为饱和液体，即精馏塔的釜温温度。
应该说明，这第一个很小的气泡，也不是纯组分，它的组成也是有相平衡关系决定的。
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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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 = ，要求塔顶x D 不小于，则塔顶最大产量为（ ）。
(则W=0) BA 60 kmol/h ；B 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（ ）。
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5.0=A x 时相应的泡点为1t ，气相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ， 则（ ） DA ．21t t =；B ．21t t <；C ．21t t >；D ．无法判断14． 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。
液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ ）。
AA ．21t t =；B ． 21t t < ；C ．21t t > ；D ． 不能判断15． 操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ ）。
BA ．D x 、W x 均增加； Ｂ．D x 减小，W x 增加；Ｃ．D x 、W x 均不变； Ｄ．不能正常操作16． 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F 、D 、F x 、q 、R及加料位置不变，则塔顶产品组成D x 变化为（ ）。
AA.变小； B ．变大；C.不变； D ．不确定；17． 精馏操作时，若在F 、F x 、q 、R 不变的条件下，将塔顶产品量D增加，其结果是（ ）。
CA ．D x 下降，W x 上升；B ．D x 下降，W x 不变；C ．D x 下降，W x 亦下降； D ．无法判断；分析：当D 增加时，D x 必然减小，但因回流比R 不变，只有V 和L 同时增加，即'V 和'L 同时增加，以1=q 为例，从提馏段操作线斜率看1''++=R D F R V L ，当D 增大后， ''V L 变小，而T N 不变，故有W x 减小。
18．二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（ ）。
AA ． 提馏段操作线与q 线；平衡线；C ．平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与q 线；19．某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数分别为1N和2N，若只增加提馏段理论板数，而精馏段理论板数不变，当F、F x、q、R、V等条件不变时，则有（）。
BA．W x减小，D x增加； B．W x减小，D x不变；C．W x减小，D x减小； D．W x减小，D x无法判断20．下列哪些判断正确（）。
B，C，DA．上升气速过大引起漏液； B.上升气速过大造成过量雾沫夹带；C.上升气速过大引起液泛；D. 上升气速过大造成大量气泡夹带；E. 上升气速过大使板效率降低21．当气体量一定时，下列判断哪些正确（）。
C，D，EA．液体量过大引起漏液； C. 液体量过大引起气泡夹带；B．液体量过大引起雾沫夹带； D. 液体量过大引起液泛；E.液体量过大使板效率降低22．精馏操作中适宜回流比应取②①最大回流比和最小回流比的平均值②通过经济衡算来决定③按最小回流比决定23、某二元连续精流塔，第三块塔板下降液体浓度为（摩尔分率，下同），第二块塔板下降液体浓度为，若相对挥发度为，全回流操作，则第三块塔板的气相单板效率为。
AA.22.5%； B．%；； D．% ；二、填空题1．溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。
泡点2．气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为温度。
露点3．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4．最小回流比是指。
塔板数为无穷多时的回流比的极限值5．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。
过热蒸气；最多6．对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。
越低7．对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系。
容易分离8．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9．完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶和塔底。
液相回流，上升蒸气10．精馏操作中，再沸器相当于一块板。
理论板11．用逐板计算法求理论板层数时，用一次方程就计算出一层理论板。
相平衡12．精馏操作中，当 q = 时, 表示进料中的 含量为60%。
液相13．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。
14．某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成D x ，塔底产品组成W x ，塔顶产品流率 ，精馏段液气比 。
增加；减少；减少；增加分析：由D R V )1(+=，当V 不变时，R 增加，D 必须减少。
在理论板数不变时，回流比的增加平均传质推动力加大，必会使产品分离程度提高。
当R 增加时，液气比1+=R R V L 必然也增大。
15．某精馏塔的设计任务是：原料为F 、F x ，分离要求为D x 、W x 。
设计时若选定回流比R 不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数T N ，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V ，L ，'V ，'L 。
若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数T N 。
减少；不变；不变；增加；增加；减少分析：在进料组成、流率、回流比和产品的分离要求一定时，进料的q 越大，平均传质推动力越大，所需理论板数越少。
由全塔物料平衡知，当F 、F x 、D x 、W x 一定时，塔顶产品流率D 和塔底产品流率W 也一定。
则由D R V )1(+=知V 不变，同理RD L =也不变。
由F q V V )1('--=知当V 、F 不变时，q 值越大，'V 越大。
而由W V L -=''可知，'V 越大，'L 也越大。
16．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。
进料流率F17． 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。
18．精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶D x ______,塔底W x ______,提馏段操作线斜率_____。
减少；增大；增大分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当D 不变时，V 的减少导致L 减少，即回流比R 减小，故精馏段操作线斜率1 R R减小，提馏段操作线斜率增加。
塔板数不变时，两段操作线斜率的改变只能使D x 减小和W x 增大。
19．精馏塔的塔底温度总是________塔顶温度，其原因一是_______, 二是________。
高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底的泡点较高20．将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较, 操作弹性最大的是______,造价最昂贵的是____， 单板压降最小的是_______.。
浮阀塔; 泡罩塔;筛板塔21. 板式塔塔板上气液两相接触状态有______种, 它们是_____。
板式塔不正常操作现象常见的有_______，它们是_______。
3种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3种；严重漏液、液泛、严重雾沫夹带22. 评价塔板性能的标准主要是______条，它们是______。
塔板负荷性能图中有______条线，分别是______。
5；（1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5）结构简单，造价低；5；（1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液线，（4）液相上限线，（5）液相下限线23. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是______，填料塔中填料的作用是______。
保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液膜并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两相间的传质。
24. 常见的连续接触式的气液传质设备是______塔，塔内______为分散相，______为连续相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设装置，中部应设装置。
填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置25. 板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称现象，它们主要是：①液沫夹带（雾沫夹带），产生的原因为，②气泡夹带，产生的原因为。