大连理工大学化工原理2010精馏-答案 (DEMO)
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 、x w。
如进料分别为xF 1 、xF 2 时，其相应的最小回流比分别为R min 1 、 R min 2 。
当 x F1 xF 2 时，则 （ ）。
AA．Rmin 1R min 2 ； B ． R min 1R min 2 ； C ． Rmin 1 Rmin 2 ； D ． R min 的大小无法确定12． 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。
大连理工大学886 化工原理及化工原理实验考研试题
2010年大连理工大学886 化工原理及化工原理实验考研试题（回忆版）
实验∶
1．测定离心泵性能
2.测定管线摩擦系数和雷诺数（10分）
大题∶
1.离心泵内容，很正规很传统。
很简单的，有6间、原理简单，过程繁杂。
（24分）
2.传热蒙掉。
甲醇和水，甲醇走管内，水走管外，外管内管都有管尺寸、套管换热器，逆流，但是告诉了管内的传热系数，让求换热效率。
剩下的已知条件就是甲醇和水的物性了。
第一问，求水流量。
第二问求换热效率，后面就是求管长。
（18分）
3.求板框过滤。
（9分）
4.精馏。
传统。
简单。
泡点进料。
告诉了精馏段方程。
很容易就求回流比和出料组分含量了
5.吸收。
告诉的条件是清水吸收剂流量，气体流量。
Ky，KX，a（比面积），一个截面的气体的组分摩尔分率，液的组分摩尔分率。
只有求塔高能做。
6.干燥。
很简单。
最后画图。
填空（很基础很简单）
第一个填空，是什么精馏塔的精馏操作方程和提溜操作方程是直线的前提。
有个关于膜分离的，题目是这样的∶膜分离有促进和主动传递，被动传递三种方式。
大连理工化工原理期末(带答案)
姓名：_________大连理工大学学号：_________课程名称：化工原理（下）试卷： B 考试形式：闭卷院系：_________ 授课院系：化工学院_考试日期：2005年6月16日试卷共7页____ 级____ 班装一、填空（30分）1．在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率。
（减小，增大，不变，变化不确定）2．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将和两种操作方式结合起来。
订3．常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括、泡沫接触状态和喷射接触状态。
4．清晰分割中，组分不在塔顶出现。
5．连续精馏正常操作时，减小再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组分的摩尔组成x D将，塔底采出液是易挥发组分的摩尔组成x W将。
（减小，增大，不变，变化不确定）线6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的。
（泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间）7．Fick定律表明，分子扩散通量与成正比。
8．应用停滞膜模型简化对流传质过程，可认为在停滞膜内浓度分布为。
（线性，非线性，不确定）9．吸收操作中，如果以获得溶质浓度较高的富液为操作目的，宜取吸收因子A 。
（大于1，小于1，等于1，任意取值）10．吸收操作中，操作温度降低，其他条件不变，则吸收操作分离能力。
（减小，增大，不变，变化不确定）11．采用同样操作条件完成同一分离任务，采用填料A需要的填料层高度为10米，如果选用填料B，需要的填料层高度为14米。
请问填料A的理论级当量高度是填料B的理论级当量高度的倍。
12．易溶气体吸收过程，气膜传质阻力液膜传质阻力（远远大于，远远小于，几乎相等，不确定关系）。
若其他条件不变，入口气量减少，气相总传质单元高度H OG将；出塔气体组成y2将。
（减小，增大，不变，变化不确定）13．高浓度易溶气体逆流吸收过程，气膜传质系数由塔底到塔顶。
（减小，增大，几乎不变，变化不确定）14．请写出两种常用的解吸操作方法：和。
大连理工大学化工原理2010精馏-答案 (DEMO)
A ：精馏（22分）用一精馏塔分离苯与甲苯混合物，进料中苯的摩尔分数为0.4，进料量为200kmol/h ，进料状态为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器，泡点回流，塔顶产品中苯的摩尔分数为0.95，塔底产品中苯的摩尔分数为0.05。
操作条件下，两组分间的平均相对挥发度为2.5，实际回流比为最小回流比的1.2倍，试求：（1）塔两端产品流量（kmol/h ）及塔顶苯的回收率；（2）进入塔顶第1块理论板的气相组成；（3）提馏段操作线方程；（4）测得塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成；（5）该塔经过一段时间操作后，在塔压未变的情况下，塔顶温度升高，塔底温度降低现象，试定性分析塔两端产品组成有何变化？在塔顶采出量不变的情况下，仍保证两端产品组成不变，在操作上可采取什么措施？此时塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷如何变化？（可不考虑负荷变动对塔及辅助设备操作的影响）解：（1）回收率WnW D nD F nF nWnD nF x q x q Z q q q q +=+=nW nD nW nD q q q q 05.095.04.0200200+=⨯+=解得 q nD =77.78kmol/h q nW =122.22kmol/h%36.924.020095.078.77=⨯⨯==F nF D nD z q x q ϕ (2) 进入塔顶第1块理论板上升蒸汽的组成饱和蒸汽进料 ,4.0=q y21.04.0*)15.2(5.24.0)1(=--=--=q qq y y x αα 743.021.095.04.095.01min min =--=+R R 89.2743.01743.0min =-=R R=1.2*2.89 =3.47776.01=+R R 213.01=+R x D精馏段操作线方程 213.0776.01+=+n n x y,95.01==D x y 884.095.0*5.15.295.0*1=-=x 899.0213.0884.0776.02=+⨯=y（3）提馏段操作线方程h kmol q q R q q q q nF nD nF nV nV /0.9692008.7777.43)1()1('=-⨯=-+=-+=h kmol Rq qq q q nD nF nL nL /0.92698.7777.43'=⨯==+=087.06.830.96905.02.21220.9690.9269'''-=⨯-=-=x x q x q x q q y nV W nW nV nL（4）塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成884.095.0*5.15.295.0*1=-=x ,7.0884.095.095.01*112=--=--=x x x x x E D D l 904.01=x 915.0213.0904.0776.02=+⨯=y（5）两端产品组成变化 塔顶 苯含量降低 x D 下降塔底 苯含量升高 x W 增加塔顶采出量不变 增大回流量，进而增大回流比，提高每块塔板分离能力，使x D 达到分离要求。
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 VD 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 W x Dx Fx +=，所以F x 下降，可得：D x 减少、W x 也减少。
20、某分离二元混合物的精馏塔，因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置，而偏下了几块板。
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。
大连理工化工原理2010下学期期末考试(仅供学习交流,勿用于商业,请在学习完24小时内自觉删除,谢谢合作)
大 连 理 工 大 学(仅供学习交流，勿用于商业，请在学习完24小时内自动删除，谢谢合作)姓名： 课程名称：化工原理 (下) 试卷：期末 (A) 试卷共: 8 页 学号： 授课院(系)：化工学院 考试日期： 年 月 日 院系： 级 班一、填空（共30分，每空1分）1. 间歇精馏通常有两种典型的操作方式，即 恒回流比的间歇精馏 和恒馏出液组成的间歇精馏 。
2. 分离相对挥发度接近于1的混合溶液时，可采用 精馏操作方式，其基本原理是：在原溶液中加入第三组分，以改变原溶液中 。
3. 在精馏操作中，若增大回流比（其他条件不变），则精馏段操作液气比 ，塔底易挥发组分组成x W 。
（增大、减小、不变）。
4. 在多组分精馏中，如为清晰分割时，则 组分在釜液中的组成近似为零。
5．离开一块理论板的汽、液两相的温度 ，组成 。
6．对于填料吸收塔，若求出规定分离要求所需要的理论塔板数后，则将填料层高度与理论板数的比值称为 。
7. 某逆流吸收塔用纯溶剂吸收混合气中的易挥发组分，入塔气中含溶质的体积分率为9%（摩尔分数），操作条件下的平衡关系为ye=2.5x 。
若填料层高度趋近于无穷大，则：当液气比为3.0时，吸收率= ；当液气比为2.0时，吸收率= 。
8. 实验室用水吸收O 2属 (气膜、液膜、气液膜联合)控制过程，此时若增大气流速度，吸收过程的总传质速率将 （增大、减小、基本不变）。
9. 在逆流操作的填料塔内，在某一液体流量下，当空塔气速u 由小到大变化时，一 二 三 四 五 平时 总分 标准分30222010810 100 得 分装 订 线在填料层压降△p与u的关系曲线上可找到两个转折点，分别称之为和泛点，填料塔的空塔操作气速应大小于速度。
10. 常用干燥器热效率的定义为：干燥过程中热量与热量之比。
11. 已知在常压及25℃下，水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度Ф=100%时，平衡含水量X*=0.03kg水/kg绝干料；相对湿度Ф=30%时，平衡含水量X*=0.005 kg水/kg绝干料。
化工原理：精馏习题答案
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（0.182）。
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（2.371），馏出液组成为（0.982）。
【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）wx （减⼩），VL （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.αAB ＞1B. αAB ＜1C. αAB =1D. 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（C ）。
A.q ＞1 B.q ＜0 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（C ）。
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（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 ）。
精馏参考答案
精馏部分的参考答案9、解：(1)回收率以质量分数表示，并已知：Wf=0.15, Wd=0.90, Ww=0.01 %4.94)01.090.0(15.0)01.015.0(90.0=-⨯-⨯=--∙=∙w d w f f d F D f d W W W W W W M M W W (2) 回收率以摩尔分数表示，先求f χ,d χ,w χ.以100g 计，则：21046.6188546154615-⨯=+=f χ11079.7181046904690-⨯=+=d χ 31041899461461-⨯=+=w χ ∴%4.941041079.71041046.61046.61079.7313221=⨯-⨯⨯-⨯∙⨯⨯=∙∙------F D f d χχ 即回收率相同。
13、解：qd q d M M y R R χχχ--=+1（1） qq q y χααχ)1(1-+=（2） 其中（q χ,y q ）为q 线与相平衡线的交点。
当q=1时，q χ＝f χ，代入以上（1），（2）两式得：y q =0.62,R M =1.5 当q=0时，y q ＝f χ，再代入（1），（2）两式得：q χ=0.214,R M =3.019、解：由723.01=+R R 得回流比R ＝2.61 又由263.01=+R dχ 得塔顶组成d χ＝0.95∵q=1,∴两线交点的横坐标χ＝f χ即0.723f χ+0.263＝1.25f χ-0.0187解得f χ＝0.535根据y=1.25x-0.0187，经（x w , x w ）,即x w ＝1.25 x w -0.0187解得x w ＝0.07521.解：y 1=x d =0.90 然后交替使用n n n x x y )1(1-+=αα 和111+++=+R x x R R y d n n 求得：x 3=0.78532.解：a)回流比略b)求q联立：361.063.0+=x y 和00966.0805.1-=x y得交点（x,y ）＝（0.3155，0.560） 代入11---=q x x q q y f 得：q ＝0.65534.解：（1）方法一∵全回流∴41.01==-n n x y ，28.01==+n n x y若用汽相表示则：中间一层板n 的板效率1*1++--=n n n n mvn y y y y E 其中：*n y 与n x (＝0.28)成相平衡，由平衡数据表：0.28与0.26很接近。
化工原理实验_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化工原理实验_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.燃烧必须具备可燃物、助燃物和点火源三大条件，缺一不可。
因此，可以采取尽量隔离的方式来防止实验室火灾发生。
参考答案:正确2.流体阻力实验中，必需用到的主要设备包括参考答案:离心泵、阀门、流量计、差压变送器、温度传感器3.为保证板式精馏塔具有较高的塔板效率，工业精馏塔塔板上主要的气液相接触状态为参考答案:泡沫态_喷射态4.流量计校正实验中，可以采用的流量测定方法有参考答案:待测流量计与标准流量计串联_使用置于电子称上方的容器收集液体，计量单位时间收集的液体质量_使用带刻度的容器收集液体，计量单位时间收集的液体体积5.下列流量计中，可以水平安装的流量计有参考答案:文丘里流量计_孔板流量计_涡轮流量计6.实验中如果出现了异常现象或实验数据有明显误差，正确的做法是参考答案:和指导教师一起研究异常现象发生的原因，解决问题_在数据记录中如实注明_对异常现象或有明显误差的数据做出合理的分析、解释7.在进行球阀的局部阻力测试时，可以通过管路系统中的（）调整流量参考答案:管路系统中除待测球阀之外的其他阀门开度8.在实验室发生事故时，现场人员应迅速组织、指挥，切断事故源，尽量阻止事态蔓延、保护现场；及时有序的疏散学生等人员，对现场已受伤人员做好自助自救、保护人身及财产。
参考答案:正确9.为方便进出专人管理的设备房间，可自行配制钥匙。
参考答案:错误10.实验室内可以堆放个人物品。
参考答案:错误11.为了预防电击（触电），电气设备的金属外壳须接地，最好是埋设接地电阻很小专用线。
参考答案:正确12.动某些非固定安装的电气设备时（如电风扇，照明灯），可以不必切断电源。
参考答案:错误13.有易燃易爆危险品的实验室禁止使用明火。
参考答案:正确14.从事特种作业（如电工、焊工、辐射、病原微生物等）的人员，必须接受相关的专业培训通过考核并持有相应的资质证书才能上岗。
化工原理蒸馏答案
化工原理蒸馏答案精品文档蒸馏一. 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=0.3，则y=_________________。
n-1 n7.0.794x+0.24，则该精馏塔的操作回流比是某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=0.758.x?0.96 8. R=3 ____________，馏出液组成为____________________。
D9.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0p10. 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 A0px=_________，气相组成为y=______________=63.3 kPa，则平衡时苯的液相组成为，相B对挥发度为α=____________。
y?0.632411.x?0α=2.4610.11. 精馏塔有____________进料热状态，其中__________进料q值最大，进料温度t t。
化工原理习题蒸馏答案
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。
大连理工大学化工原理考试部分试题(2010年)修订版(1)
一．填空1．生产装置中安装液封装置的目的：一是为了确保设备的安全，二是（防止气体泄漏）。
2.非牛顿性流体是指（不符合牛顿粘性定律的流体）。
3.流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速率于管内中心速率的比值为（0.5）。
4.边界层厚度的定义是（速度达到0.99u∞处与壁面的法向距离δ）。
5.两管路甲、乙串联，若两管路的长度相同，甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内的流动均为稳定层流，则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为（1）6.圆管内流体完全湍流流动时，当流体的速度增加1倍时，流体的阻力增加为原阻力的（4）倍。
7.孔板流量计是定（截面），变压差的流量计。
8.离心泵在开泵之前泵内没有充满液体，可能会发生（气缚）现象。
9……15看不清16. 某列管式换热器的内外两侧流体的表面传热系数分别为5800W/(m2•℃)和640W/(m2•℃)，为强化过程的传热，应采用措施增加（外）侧的表面传热系数。
17. 当蒸汽管路的外直径（大于）临界半径时，在蒸汽管道外侧家保温层一定能够保温。
18.一球形小石英颗粒，在空气中在层流区沉降，若颗粒的直径减为为原来的80%，则其沉降速度将变为原来的（0.64）倍。
19.液体沸腾的必要条件：一是要有（气化核心），二是液体必须过热。
20.一切物体的发射能力和吸收率的比值等于同温度下黑体的发射能力。
21.列管是换热器根据温度补偿方式的不同可以分为：（浮头式换热器），U型管是换热器，以及固定管板式三种形式。
22.平流加料主要应用于蒸发过程中（液体易结晶）的场合。
23.改变旋风分离器的操作条件，使其临界直径减小，则其分离总效率（增大）。
24在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在是冷凝表面的传热系数（降低）。
二、简答题1.离心泵的部件（3个以上）答：蜗壳，叶片，底阀，滤网，泵轴，调节阀等（见教材P86）2.给出大容积饱和沸腾曲线，并表明相应的点及区域答：见教材P277 图 4.4.233.蒸发操作中溶液沸点升高的原因有哪些？答：1）溶液蒸汽压降低引起的沸点升高2）液柱静压头引起的沸点升高，溶液内部沸点，按平均压力计算：3）二次蒸汽阻力损失引起的沸点升高用冷凝器压力计算二次蒸汽温度时，需考虑。
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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A ：
精馏（22分）
用一精馏塔分离苯与甲苯混合物，进料中苯的摩尔分数为0.4，进料量为200kmol/h ，进料状态为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器，泡点回流，塔顶产品中苯的摩尔分数为0.95，塔底产品中苯的摩尔分数为0.05。
操作条件下，两组分间的平均相对挥发度为2.5，实际回流比为最小回流比的1.2倍，试求：
（1）塔两端产品流量（kmol/h ）及塔顶苯的回收率；
（2）进入塔顶第1块理论板的气相组成；
（3）提馏段操作线方程；
（4）测得塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块实际板上升蒸汽的组
成；
（5）该塔经过一段时间操作后，在塔压未变的情况下，塔顶温度升高，塔底温度降低现象，
试定性分析塔两端产品组成有何变化？在塔顶采出量不变的情况下，仍保证两端产品组成不变，在操作上可采取什么措施？此时塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷如何变化？（可不考虑负荷变动对塔及辅助设备操作的影响）
解：
（1）回收率
W
nW D nD F nF nW
nD nF x q x q Z q q q q +=+=
nW nD nW nD q q q q 05.095.04.0200200+=⨯+=
解得 q nD =77.78kmol/h q nW =122.22kmol/h
%36.924
.020095.078.77=⨯⨯==F nF D nD z q x q ϕ (2) 进入塔顶第1块理论板上升蒸汽的组成
饱和蒸汽进料 ,4.0=q y
21.04
.0*)15.2(5.24.0)1(=--=--=q q
q y y x αα 743.021
.095.04.095.01min min =--=+R R 89.2743
.01743.0min =-=R R=1.2*2.89 =3.47
776.01
=+R R 213.01=+R x D
精馏段操作线方程 213.0776.01+=+n n x y
,95.01==D x y 884.095
.0*5.15.295.0*1=-=x 899.0213.0884.0776.02=+⨯=y
（3）提馏段操作线方程
h kmol q q R q q q q nF nD nF nV nV /0.9692008.7777.43)1()1('=-⨯=-+=-+=
h kmol Rq qq q q nD nF nL nL /0.92698.7777.43'=⨯==+=
087.06.830
.96905.02.21220.9690.9269'''-=⨯-=-=x x q x q x q q y nV W nW nV nL
（4）塔顶第2块实际板上升蒸汽的组成
884.095
.0*5.15.295.0*1=-=x ,7.0884
.095.095.01*112=--=--=x x x x x E D D l 904.01=x 915.0213.0904.0776.02=+⨯=y
（5）两端产品组成变化 塔顶 苯含量降低 x D 下降
塔底 苯含量升高 x W 增加
塔顶采出量不变 增大回流量，进而增大回流比，提高每块塔板分离能力，使x D 达到分离要求。
此时要求塔底再沸器提供更多热量，塔顶冷凝器提供更多冷量，故两者的热负荷均增加。
C:
1、(20分) 常压下在连续精馏塔中分离苯-甲苯溶液，塔釜间接蒸汽加热，塔顶全凝器，泡点回流。
进料中含苯0.35（摩尔分率，下同），进料量为100kmol/h ，饱和蒸汽进料。
已知塔顶馏出液量为40kmol/h ，操作条件下平衡关系如附图所示。
精馏段操作线方程为16.08.0+=x y ，试求：
（1）
塔顶、塔底的产品组成； （2）
提馏段的操作线方程； （3）
图解求取达到分离要求所需要的理论塔板数并指出最佳进料位置； （4）
若将泡点回流改为过冷回流，塔顶液相回流量及采出量不变，试定性分析塔两端产品组成如何变化？此时，塔底再沸器热负荷如何变化？
解：（1）精馏段操作线方程
1
1R 16.08.0+++=+=R x x R x y D 48.01
==+R R R 80.016.01==+D D x R x
h kmol q q q nD nF nW /6040100=-=-=
D nD F nF W nW x q x q x q -=
05.0608.04035.0100=⨯-⨯=
nW x （2）提馏段操作线方程
h kmol q q R q q q q nF nD nF nV nV /100100405)1()1('=-⨯=-+=-+=
h kmol Rq qq q q nD nF nL nL /160404'=⨯==+=
03.06.1100
05.060100160'''-=⨯-=-=x x q x q x q q y nV W nW nV nL （3）第四块理论板液相组成
)8.0,8.0(D )4.0,4.0(F )05.0,05.0(W
精馏段操作线截距y 0=0.16
饱和蒸汽进料 q=0
图解计算得到理论塔板数为8块。
最佳进料位置第4块理论板。
（4）若将泡点回流改为过冷回流，塔顶液相回流量及采出量不变，塔内实际回流比增加 塔内各板分离能力增加，塔顶 苯含量增加 x D 增加
塔底 苯含量降低 x W 降低
此时，塔底再沸器热负荷增加
2、（5分）在连续精馏塔内分离某双组分溶液，混合物中易挥发组分的组成为0.4（摩尔分数，下同），气液混合进料，其中气相所占分率为1/4。
在操作条件下组分间的相对挥发度为2，若要求馏出液组成为0.98，试求该过程的最小回流比。
解： 75.04
11=-=q 6.131
1+-=---=x q z x q q q F x
x x y +=-+=12)1(1x αα 联立解得：
527.0358
.0==e e y x 68.2min =--=e e e D x y y x R。