化工原理下册第三章 蒸馏和吸收塔设备习题解答
化工原理习题第三部分蒸馏答案
第三部分蒸馏一、填空题1、均相液体混合物2、 5.07%3、挥发度。
4、精馏段和提馏段5、拉乌尔定律6、泡点温度,简称泡点7、露点温度,简称露点8、饱和蒸气压9、难易程度 10、全回流 11、最小回流比 12、进料热状况参数 13、越少14、逐渐降低 15. 冷液, 最远 , 最少 16、部分冷凝和部分汽化增加 17. 1333.3 18. 沸点, 易.19、普通精馏分离,萃取精馏或恒沸精馏分离20. 液相,提高 21. 单效蒸发和多效蒸发 22、蒸馏 , 改变状态参数 23、挥发度v v A=p A/x A v B=p B/x B24、相对挥发度。
:α=v A/v B=(p A/x A)/(p B/x B)=y A x B/y B x A25、平衡 , 大于;相同,大于 26、多次部分汽化和多次部分冷凝, 混合物中各组分挥发度的差异,塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽 ,由上至下逐级降低;27、低于,塔顶易挥发组分浓度高于塔底,相应沸点较低;原因之二是:存在压降使塔底压力高于塔顶,塔底沸点较高。
28、理论板 29、再沸器,冷凝器 30、R/R+1, x/R+1。
31、D进料量和进料热状况 32、(1)温度低于泡点的冷液体;(2)泡点下的饱和液体;(3)温度介于泡点和露点的气液混合物;(4)露点下的饱和蒸汽;(5)温度高于露点的过热蒸汽。
33、最少为N。
34、减少,增加,增加,增加,增大。
min变大。
36、愈大,先减小后增大的过程。
37、拉乌尔定律。
38、35、xD逐渐降低,逐渐升高。
39. 1 40. 变大,减小,不变,增加 41、0.77(塔板从上往下数),0.35(塔板从下往上数)。
42、逐渐升高,减小 43、增大,变大。
44、 8m 。
45、y = x, T > t。
46、减少,增大;上移,增多,减少。
47. 增加,增加。
48. 蒸馏 ; 泡点。
49. 饱和液体线。
50. 66.7 kmol/h 。
化工原理下册习题及答案
蒸馏是分离的答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则回流比等于 ,馏出液流量等于 ,操作线方程为 答案: m对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ,当 ____________ 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应 _______________ ,其自由水分相应 _______________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 __________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
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 。
化工原理习题第三部分蒸馏答案修改
1.精馏的原理是什么?答:精馏是指液体混合物经同时多次地部分气化和部分冷凝,最后分离成近乎纯态的液体的分离过程。
2.压强对相平衡关系有何影响?精馏塔的操作压强增大,其他条件不变,塔顶、塔底的温度和组成如何变化?答:一定温度下,总压增大,物系中各组分的饱和蒸气压随之升高,各组分挥发度差异变小。
精馏塔的操作压强增大,其他条件不变,塔顶、塔底的温度将增大,塔顶组成将减小,塔底组成将增大。
3.精馏塔中气相组成、液相组成以及温度沿塔高如何变化?1、答:精馏塔气相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓,液相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓,温度沿塔高逐渐降低。
恒摩尔流假定的主要内容是什么?简要说明其成立的条件。
4.恒摩尔流假定的主要内容是什么?简要说明其成立的条件。
4、答:恒摩尔流假定的主要内容是:精馏段每块塔板上升的蒸气摩尔流量彼此相等,下降的液体流量也各自相等;同理,提馏段亦然。
即:精馏段:L 1=L 2=L 3=…=L n =L ; V 1=V 2=V 3=…=V n =V提馏段:L ’1=L ’2=L ’3=…=L ’n =L ’; V ’1=V ’2=V ’3=…=V ’n =V ’且L≠L ’,V≠V ’。
恒摩尔流假定成立的条件:⑴各组分的摩尔气化焓相等;⑵气液接触时因温度不同而交换的热量可以忽略;⑶塔设备保温良好,热损失可以忽略不计。
5、进料热状态有哪些?对应的q 值分别是多少?答:进料的热状况有以下五种: ①冷液进料 ②泡点进料 ③气液混合进料 ④露点进料 ⑤过热蒸气进料。
对应的q 值范围分别为:①冷液进料,q >0; ②泡点进料,q =1; ③气液混合进料 ,0<q <1;④露点进料 ,q =0;⑤过热蒸气进料,q <0。
2、6、q 值的物理意义是什么?答:q 值的物理意义:将1kmol 原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的摩尔汽化热之间的比值关系,其在数值上等于进料中液相所占的分率。
7、在进行精馏塔的设计时,若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热,而保持进料组成及热状况、塔顶采出率、回流比及塔顶馏出液组成不变,则塔釜产品量和组成,提馏段操作线的斜率及所需的理论板数如何变化?答:在上述条件下,塔釜产品量增加,组成减小,提馏段操作线斜率不变,所需的理论板数增加。
化工原理下册习题与解答
积分后,即可求出扩散速率 。
问:什么是吸收过程的机理,讨论吸收过程的机理的意义是什么?
答:吸收操作是气液两相间的对流传质过程。对于相际间的对流传质问题,其传质机理往往是非常复杂的。为使问题简化,通常对对流传质过程作一定的假定,即所谓的吸收过程的机理,亦称为传质模型。讨论吸收过程的机理的意义是把复杂的对流传质问题化成分子传质问题求解。
问:在推导用传质单元数法计算填料层高度的基本计算式时,为何采用微元填料层高度衡算,式2-76的右侧为何有负号?
答:填料塔是一种连续接触式设备,随着吸收的进行,沿填料层高度气液两相的组成均不断变化,传质推动力也相应地改变,塔内各截面上的吸收速率并不相同。因此,在推导填料层高度的基本计算式时,需要对微元填料层进行物料衡算。
答:从工程的角度讲,塔设备主要有三个参数作为其性能好坏的评价指标,即通量、分离效率和操作弹性。通量是指单位塔截面的生产能力,其表征塔设备的处理能力和允许的空塔气速。分离效率是指单位压力降的分离效果,板式塔以板效率表示,填料塔以等板高度表示。操作弹性即塔的适应能力,表现为对处理物料的适应性和对气液负荷波动的适应性。塔的通量大、分离效率高、操作弹性大,塔的性能就好。
化工原理蒸馏与吸收练习题答案
化工原理蒸馏与吸收练习题答案1解:由方程F=D+W 和F F x =D D x +W W x 及D D x =0.88 F F x 解得W=2880 kg/h , D =1120 kg/h , D x =0.943(质量百分率)。
单位换算:D x =154/)943.01(76/943.076/943.0-+=0.97(摩尔分率) 平均分子量=0.97×76+0.03×154=78.3kg/kmol ,所以D=1120÷78.3=14.3kmol/h 。
2.解:平衡线方程为: y =x x )1(1-+αα=xx 5.115.2+。
精镏段操作线方程为:D x R x R R y 111+++==0.62x +0.364。
所以 q 点坐标为: x =0.365, y =0.59因为 x =0.365<F x =0.44, y =0.59>F x ,所以原料为气液混合物。
由q 线方程可得F x =(1-q )y +q x ,解得q =0.667。
3.解:图示步骤略。
精镏段操作线截距=1+R x D =0.90.321=+ 绘得的理论板层数为:N =8。
加料板为从塔顶往下的第**层理论板。
0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.00.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0yx4.解:(1)在塔顶满足气液平衡关系式 y = αx/[1 +(α-1)x] 代入已知数据 0.95 = 0.88α/[1 + 0.88(α-1)] ∴α= 2.591第一块板的气相组成 y 1 = 2.591x 1/(1 + 1.591x 1)= 2.591×0.79/(1 + 1.591×0.79)= 0.907 在塔顶做物料衡算 V = L + DVy 1 = Lx L + Dx D0.907(L + D )= 0.88L + 0.95D ∴ L/D = 1.593即回流比为 R = 1.593由式1-47 R min = [(x D /x q )-α(1-x D )/(1-x q )]/(α-1)泡点进料 x q = x F∴ R min = 1.031(2)回收率Dx D /Fx F = 96%得到F = 100×0.95/(0.5×0.96)= 197.92 kmol/h5.解;流程布置方案(1)的操作线方程:a 塔操作线【物料衡算】()()1212a a a a V Y Y L X X -=-b 塔操作线【物料衡算】()()1212b b b b V Y Y L X X -=-两塔计算关系式2121a b a b Y Y X X =→=所以有 ()()1212a b a b V Y Y L X X -=- 操作线TB 坐标 : ()()2222..b b T X Y Y X −−→塔顶 ()()1111..a a B X Y Y X −−→塔底同样方法流程布置方案(2)的串联并联操作线方程:()()1112a b b a V Y Y L X X -=-()()11a .b X Y B 点坐标()()21.a b X Y T 点坐标6.解:【p79例2-2/147习题1】0.9870.0097101.325y *== 1047.018100017101710=+=x 0.00970.9260.01047y m x *=== 540.926 1.013109.1410E mp Pa ==⨯⨯=⨯34444100055.5180.5909.14109.14109.14109.1410C M M kmol H m Pa E ρρ======⋅⨯⨯⨯⨯7. 解:因系统符合亨利定律,故可按式2-52计算气相总吸收系数: 4445511111 2.4110 6.45108.86101.995 2.0810 1.5510G L G K Hk k --=+=+=⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯ ()5241 1.12210[/8.8610G a K kmol m s kp -==⨯⨯ 551.122100.7231.5510G G K k --⨯==⨯。
化工原理 下 思考题
第一章蒸馏1. 压力对蒸馏过程的汽液平衡关系有何影响,如何确定精馏塔的操作压力?2. 挥发度与相对挥发度有何不同,相对挥发度在精馏计算中有何重要意义?3. 为什么说理论板是一种假定,理论板的引入在精馏计算中有何重要意义?4. 在分离任务一定时,进料热状况对所需的理论板层数有何影响?5. 进料量对理论板层数有无影响,为什么?6. 全回流操作的特点是什么,有何实际意义?7. 对不正常形状的汽液平衡曲线,是否必须通过曲线的切点来确定,为什么?8. 精馏操作回流比通常为,试分析根据哪些因素确定倍数的大小?9. 若精馏塔塔顶采用分凝器-全凝器冷却方式,在求解理论板层数时应注意什么?10.在精馏过程中,影响塔板效率的因素是什么?第二章气体吸收1. 温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响?2. 亨利定律为何具有不同的表达形式?3. 摩尔比与摩尔分数有何不同,它们之间的关系如何?4. 分子传质(扩散)与分子传热(导热)有何异同?5. 在进行分子传质时,总体流动是如何形成的,总体流动对分子传质通量有何影响?6. 讨论传质的机理、吸收过程的机理的意义是什么?7. 双膜模型,溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么,各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系,其模型参数是什么?8. 吸收速率方程为何具有不同的表达形式?9. 传质单元高度和传质单元数有何物理意义?第三章蒸馏和吸收塔设备1.评价塔板性能的指标有哪些方面,开发新的塔板应考虑哪些问题?2.塔板上有哪些异常操作现象,它们是如何形成的,如何避免这些异常操作现象的发生?3.塔板负荷性能图的意义是什么?4.塔板有哪些主要类型,各有什么特点,如何选择塔板类型?5.综合比较板式塔与填料塔的特点,说明板式塔和填料塔各适用于何种场合?6.评价填料性能的指标有哪些方面,开发新型填料应注意哪些问题?7.填料有哪些主要类型,各有什么特点,如何选择填料?8.填料塔的流体力学性能包括哪些方面,对填料塔的传质过程有何影响?第四章液-液萃取1.如何选择萃取操作的温度?2.压力对萃取分离效果有何影响?3.如何确定单级萃取操作中可能获得的最大萃取液组成?对于>1和<1两种情况确定方法是否相同?4.如何选择萃取剂用量或溶剂比?5.对于组分B、S部分互溶的物系如何确定最小溶剂用量?6.超临界流体萃取有何特点?7.根据哪些因素来决定是采用错流还是逆流操作流程?第五章固体物料的干燥1. 当湿空气的总压变化时,湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下,提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?2. 测定湿球温度tw和绝热饱和温度tas时,若水的初温不同,对测定的结果是否有影响?为什么?3. 如何区别结合水分和非结合水分?4. 当空气的t、H一定时,某物料的平衡湿含量为X*,若空气的H下降,试问该物料的X*有何变化?5. 采用一定湿度的热空气干燥湿物料,被除去的水分是结合水还是非结合水?为什么?。
化工原理吸收课后答案
化工原理吸收课后答案一、选择题1. 在化工原理中,吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
以下哪个选项是吸收的基本原理?A. 溶解B. 沉淀C. 蒸馏D. 转化答案:A. 溶解2. 吸收塔是吸收操作的主要设备,以下哪个选项不是吸收塔的主要结构?A. 塔体B. 进口管道C. 出口管道D. 冷却器答案:D. 冷却器3. 吸收剂是吸收操作中用于吸收溶质的物质。
以下哪个选项不是常用的吸收剂?A. 水B. 酒精C. 硫酸答案:C. 硫酸4. 在吸收操作中,溶质的传质速率是影响吸收效果的重要因素。
以下哪个选项不是影响溶质传质速率的因素?A. 温度B. 压力C. 浓度差D. 塔体高度答案:D. 塔体高度5. 吸收操作中,溶质的平均传质系数是描述溶质传质速率的重要参数。
以下哪个选项不是影响平均传质系数的因素?A. 溶质的性质B. 吸收剂的性质C. 温度D. 塔体直径答案:D. 塔体直径二、填空题1. 吸收操作中,溶质的传质速率可以通过__________来表征。
答案:传质通量2. 吸收塔的进口管道通常设置在塔的__________。
3. 吸收操作中,溶质的平均传质系数通常用单位时间内溶质传递的__________来表示。
答案:摩尔数4. 吸收操作中,溶质的传质速率与溶质的浓度差呈__________关系。
答案:正比5. 吸收操作中,增加塔体的高度可以__________溶质的传质速率。
答案:提高三、简答题1. 请简要描述吸收操作的基本原理。
答案:吸收是指将气体或溶质从气体或液体中分离出来的过程。
在吸收操作中,通过将气体或溶质与吸收剂接触,使其发生溶解,从而实现分离的目的。
吸收的基本原理是溶解,即气体或溶质在吸收剂中发生溶解,形成溶液。
溶解的过程是一个物质从一种相转移到另一种相的过程,通过溶解,气体或溶质的分子与吸收剂的分子发生相互作用,从而实现吸收分离。
2. 请简要介绍吸收塔的主要结构。
答案:吸收塔是吸收操作的主要设备,其主要结构包括塔体、进口管道和出口管道。
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《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(下册)练习题 (含答案)
精馏练习一.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( )。
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( )。
蒸馏与吸收习题及答案
蒸馏习题及答案1 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。
2 精馏塔引入回流,使下降的液流与上升的汽流发生传质,并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___4_____。
(1)液相中易挥发组分进入汽相; (2)汽相中难挥发组分进入液相;(3)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; (4)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。
3 当精馏操作中的q 线方程为x=x F 时,则进料热状态为_________饱和液体 _________,此时q=____1____。
4 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度逐渐_减小___,其沸点则逐渐___升高__。
5 精馏段操作线方程为:y=0.75x+0.3,这绝不可能。
此话_____(1)_________。
(1)对; (2)错; (3)无法判断6对某双组分理想物系,当温度t=80℃时,kPa p A7.1060=,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⎽⎽⎽⎽(2)⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(1)0.5 ; (2)0.64 ; (3)0.72 ; (4)0.67 被分离物系最小回流比R min 的数值与_____(4)______无关。
(1)被分离物系的汽液平衡关系;(2)塔顶产品组成; (3)进料组成和进料状态;(4)塔底产品组成。
8 最小回流比是指__为达到指定的分离要求,所需理论板数为无穷多时的回流比。
_______________________________________________________________。
9 以下说法中不正确的是____C____。
精馏段操作线方程式是描述精馏段中A 某板下降的液体浓度与下一板上升的蒸汽浓度间的关系式;B 某板上升的蒸汽浓度与上一板下降的液体浓度之间的关系式;C 进入某板的气体与液体的浓度之间的关系式;D 在相邻两板间相遇的汽相与液相浓度之间的关系式。
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 =155.7kPa 0B 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。
化工原理下册习题及答案
蒸馏是分离 的 答案:的一种方法,其分离依据是混合物中各组分 ,分离的条件是。
均相液体混合物挥发性差异对于饱和蒸汽进料,则有L ( ) L ,V () V 。
A 等于B 小于C 大于D 不确定答案: AB★习题:精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n ,n+1 层塔板,其气相组成关系为()A y n+1>y n >y n-1B y n+1=y n =y n-1C y n+1 <y n <y n-1 D不确定答案: C★习题:若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/K L=1/K L+H/K G,其中1/K L表示____________________ ,当 ____________ 项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
答案:液膜阻力H/KG★习题在吸收过程中,由于吸收质不断进入液相,所以混合气体量由塔底至塔顶____________________ 。
在计算塔径时一般应以 _________________ 的气量为依据。
答案:逐渐减少塔底★习题求传质单元数时,对于低浓度气体吸收,当平衡线为直线可用__________________ 法, 当平衡线为弯曲程度不大的曲线时可用法,当平衡线为任意形状曲线时可用法。
答案:解析法梯形图解图解积分★习题有利于吸收操作的条件() )(A)温度下降,总压上升(B)温度上升,总压下降(C)温度、总压均下降(D)温度、总压均上升7.& 9. 。
在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式绝干气。
在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料 的平衡水分相应 _____________________ ,其自由水分相应 ________________________ 。
恒定的干燥条件是指空气 ________________________ , __________________ , ____________________ 均不变的过程。
(整理)化工原理习题第三部分蒸馏答案
(整理)化⼯原理习题第三部分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q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。
化工原理下册课后答案
第一章 蒸馏的习题解答1..已知含苯0.5(摩尔分数)的苯—甲苯混合液,若外压为99KPa,试求该搭液的泡点温度。
苯和甲苯的饱和蒸气压数据见例14附表。
解:本题需用试差法确定溶液的饱和温度。
先假设一温度,查苯和甲苯的饱和蒸汽压 0A p 和0B p则000B A B P P x P P -=-,若所求的x 与题给的x 值相等, 则证明假设正确。
设假设温度恰为泡点温度, 否则需修正。
本题外压为99a KP ,据常压下苯~甲苯混合液的t-x-y 图 设该溶液的泡点温度091.5t C =,则查教材附录可知00.141.6,56.8A a B a P KP p KP ==9956.80.4980.5141.656.8x -==≈-故溶液的泡点温度为92C2. .正戊烷 (C 5H 12)和正己烷(C 6H 14)的饱和蒸气压数据列于本题附表,试求p=13.3KPa 下该溶液的平衡数据。
假设该溶液为理想溶液。
习题2附表解:由以下二式求,x y 的数据。
记0000,B AA B P P P x y x P P P-==- 求解本题时应确定温度范围以查取0A P 和0B P .由本题附表可知平衡温度在260.6 K 和289 K 之间,选取以上两温度间的若干温度,求,x y 。
计算过程从略,结果如下表所示:3.利用习题2的数据,计算:(1)平均相对挥发度;(2)在平均相对挥发度下的x-y 数据,并与习题2的结果相比较。
解: α的计算结果处于本题附表的第二列1(4.70+4.94+5.14+5.30+4.04+3.79+3.68)=4.517mα=⨯平衡方程为 4.51(1)1 3.5m m x xy x xαα==+-+计算结果表明:由于α随t 略有变化,故用平均相对挥发度求得的,x y 与习题2 的结果稍有差异。
4.在常压下将某原料液组成为0.6(易挥发组分的摩尔分数)的两组分洛液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的釜液和馏出液组成。
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化工原理下册第三章 蒸馏和吸收塔设备习题解答
1.解: 由于设计类题目并不一定有“标准答案”,此处的解仅供参考 (1) 精馏段塔
取板间距0.45T H m =,又知总板效率0.6T E =,则实际塔板数 /6/0.610P T T N N E ===
精馏段塔高100.4545T T Z N H =⋅=⨯= (2) 塔径
下降液体的平均流量 3
11.8/36000.00328/S
L m s == 上升蒸汽的平均流量3
14600/3600 4.05/S V m s ==
11
220.00328801.5()()0.0215
4.05 1.13S L S V L V ρρ=⨯=
取板上液层高度 0.07l h m = 则 0.450.070.38T l H h m -=-=
由以上数据查史密斯关联图,得200.078C =
液体表面张力 20.1/mN m σ=,故C 值不需校正 C =C 20=0.078 极限空塔气速
max 0.078 2.07/m s μ===
取安全系数为0.7,则空塔气速 0.7 2.07 1.45/m s μ=⨯= 塔径
1.87D m ===
根据塔径标准圆态,取D =2.0m
实际空塔气速 22
4/4 4.05/3.142 1.29/S V D m s μπ==⨯⨯= (3) 溢流装置
选用单溢流弓形降液管,取溢流延堰长 0.6550.6552 1.31l D m ==⨯=
则 25211.8 6.03(1.31)n W L l -==
因/0.655W l D =,查取材图3-8知液流收缩系数E =1.02
则堰上液层高度 2
32.8411.81.02()0.013100 1.31ow h m
=⨯⨯=
溢流堰高 0.070.0130.0
w l o w h h h m =-=-= 降液管底隙高度 0.0060.0570.0060.051o w h h m =-=-=
按0.65w
l D =,,查取材图(3-10),得
0.122
d
w D =,0.07f T A A =
则降液管宽度 0.1220.122 2.00.d w D
m ==⨯= 降液管截面积 22
3.14
0.070.07(2.0)0.224f T A A m ==⨯⨯=
验算液体在降液管内的停留时间:
0.220.4530.25
0.00328f T S A H s s L θ⨯===>
(4) 塔板布量
因塔径较大,故采用分块式塔板。
参考“浮阀塔板标准系列”,选取如下塔板布置方式
浮阀排列方式:等腰三角形叉排,75t mm =, '65t mm = 塔板分块数:共5块(弓形:2,矩形:3) 浮阀总数:390N = 开孔率14.8%=
塔板布量图略,可参考教材的布量图。
(5) 阀孔气速及阀孔功能因素
阀孔气速 02
24 4.058.7/3.14(0.039)3904S V u m s d N π⨯===⨯⨯ 阀孔功能因素
08.79.25F u ===
(6) 气体通过一层浮阀塔板的压降 (a ) 干板阻力
临界孔速
110 1.139.82/C u m s === 因00C u u >,22
0 1.13(8.7)5.34 5.340.0292801.529.81V C L u m
g h ρρ⨯=⨯=⨯=⨯⨯
(b ) 板上液层阻力 10L h h ε=
因为液相是水溶液,故取充气系数00.5ε=,则10.50.070.035m h =⨯= 忽略板上液体表面张力所造成的气体流动阻力,则
10.0290.0350.064
P C h h m h =+=+= 即气体通过每层板的压降为
0.064P p m ∆=液柱2801.5
0.0640.0513*******mH O Pa
=⨯== (7) 塔板负荷性能图 (a ) 雾沫夹带上限线
按泛点率=0.8确定雾沫夹带上限的S S V L -关系
泛点率
=
F b
式种:2 2.0 2.00.244 1.512L d Z D W m =-=-⨯=
222
220.785220.22 2.74b T f f A A A D A m π
=-=-=⨯-⨯= 0.11F C =(根据
V ρ及T H 查教材图3-13得) 1.0K =(查教材表3-5得)
则
0.80
=
即: 6.3254.7S S V L =-
() 液泛线
液泛线可写为如下的形式 222/3
S S S aV b cL dL =-- 各系数值计算如下:
5522
1.13
1.9110 1.91100.00177801.5390V L a N ρρ=⨯=⨯=⨯
0(1)T w b H h φφε==-- 取0.5φ=,00.05ε=则
0.50.45(0.510.5)0.05b =⨯+--⨯=
2222
00.1530.15346.1(1.31)(0.044)w c l h ===⨯ 02/3
1
(1)(0.667)w d E l ε=+(近似取1E =)
0.667
(10.5)10.667(1.31)0.919-=+⨯⨯⨯=
则液泛线表达式
222/30.001770.17546.10.919S S S V L L =--
即:222/398.92125519S
S S V L L =--
以5s θ=作为液体在降液管中停留时间的下限
3
m a x
()0.0198/5f T
S A H L m s ==
(d ) 漏液线
以05F =作为规定气体最小负荷的标准,则
223max 0()0.785(0.039)390 2.19/4S V d N m s
π==⨯⨯=
(e ) 以0.006w h m =作为规定液体最小负荷的标准,则
2/3
m i n 3600
()2.840.006
1000S w L E l ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦
近似取1E =,则
3min ()0.000850.0085 1.310.00112/S w L l m s ==⨯=
根据上述(a ),(b ),(c ),(d ),(e )五次计算结果画出塔板负荷性能图 (附图此处略) 由负荷性能图可见:
1. 塔板的气相负荷上限完全由雾沫夹带控制,下限由露液控制。
2. 代表设计任务规定的气液负荷操作点3
3
(0.00328/, 4.05/)S S P L m s V m s ==位于塔的适宜操作范围内,即在规定负荷下操作时,该塔处于正常的流体力学状况下,不会发生过量雾沫夹带、液泛、漏液等不正常的流体力学现象。
3. 按照固定的回流笔,塔板的气相负荷上限为3max () 6.06/S V m s =,下限为3mi n () 2.19/S V m s =,所以
操作弹性 6.06 2.82.19==。