精馏题库
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精馏试题
一、填空题
1、蒸馏是分离_________________的一种方法。
2、蒸馏是利用溶液中各组分的差异, 使各组分得到分离。
3、精馏过程是利用_______________________和______________________的原理进
行完成的。
4、在总压为101.3 ,温度为℃下,苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为
、,则平衡时苯的液相组成为=_____,气液组成为=______,相对挥发度=_________。
5、溶液中两组分______________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__________之比。
6、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。
7、按操作压力不同,蒸馏分为____________、_____________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温度。
9、表示任意_______ 蒸汽组成和回流液之间的关系式,称为_______方程。
10、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。
11、对于二元理想溶液, 若轻组分含量,则泡点温度越低。
12、对于二元理想溶液, 若重组分含量越高, 则泡点温度。
13、对于二元理想溶液, 若重组分含量,则泡点温度越低。
14、精馏塔求理论塔板,通常有____________和____________。
15、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的_____________,没有回流整个操作将______________。
16、确定回流比的原则是使____________和________________之和为最小。
17、对于二元理想溶液,相对挥发度大, 说明该物系。
18、根据经验,回流比常取最小回流比的_________________。
19、对于二元理想溶液,大, 说明该物系。
20、对于二元理想溶液,图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系。
21、精馏塔泡点进料时,_________,冷液体进料时,_________。
22、精馏塔的操作线方程是依据__________________假设得来的。
23、精馏塔的精馏段是______组分增浓,提馏段则是_______组分增浓。
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_________,提馏段操作线斜率等于__________,回流比等于_________,馏出液等于_________,回流液量等于_________。
25、在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质挥发。
26、完成一个精馏操作的两个必要条件是液相回流和塔底上升蒸气。
27、完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液相回流和。
28、为完成精馏操作,需要在塔顶设置。
29、某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时,已知塔内某板理论板的
气相组成为0.625,则下层塔板的气相组成为__________。
30、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汽消耗量应__________,所需塔径应________,操作费和设资费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升的变化过程。
31、为完成精馏操作,需要在塔底设置。
32、全回流时,塔顶产品量为________,塔底产品量为__________,进料量为
_______,回流比为_________,理论塔板数____________,全回流适用的场合通常是____________阶段。
33、精馏塔的塔底温度总是___________塔顶温度,其原因一是
,
二是________________________________________________________。
34、某精馏塔操作时,若保持进料量及组成、进料热状况和塔顶蒸汽量不变,增加
回流比,则此时塔顶产品的组成_________,塔底产品组成______,塔顶产品量_________,精馏段液气比__________。
35、设计一精馏塔时, 回流比选的大,则塔板数。
36、塔设备通常有_______________和________________两类。
37、精馏操作中, 回流比的上限称为。
38、精馏操作中, 回流比的下限称为。
39、板式塔的类型有___________、___________、_________等。
40、将板式塔中的泡罩塔、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____________。
41、精馏操作中,全回流时塔顶的产品量为。
42、板式塔不正常操作现象有_________种,它们分别是__________、_________、
____________;
43、精馏操作中,再沸器相当于一块。
44、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。
45、为了便于塔设备内部附件的安装、修理、防腐、检查和清洗,往往要开设
__________或____________。
46、用图解法求理论板层数时,代表一层理论板。
47、对于正在操作中的精馏塔,若加大操作回流比,则塔顶产品浓度会。
48、在精馏、吸收等设备中,通常在设备的顶部设有____________,用于分离出口
气中__________,以提高产品质量,减少液沫损失。
49、精馏塔中一般都装有视镜,用来___________________________。
50、为了防止发生__________,降液管内清液层高度及停留时间应符合一定的要求。
51、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。
52、气液两相组成相同时,则气相露点温度__________液相泡点温度。
53、在精馏过程中,增大操作压力,则物系的相对挥发度_________,塔顶温度_________,塔釜温度__________,对分离过程_______________。
54、所谓理论板是指该板的气液两相_________________,且塔板上__________。
55、某精馏塔的精馏段操作线方程为,则该精馏塔的操作回流比为
____________,馏出液组成为_____________。
56、精馏塔有________种进料热状态,其中_________进料值最大,进料温度_________泡点温度。
57、在塔短期停料时,往往也用_______来保持塔的良好操作状况。
58、精馏塔要维持稳定的操作,应当做到三个平衡,即、、。
59、精馏塔内出现淹塔现象,其原因可能是。
60、精馏塔的操作中出现塔顶温度不稳定,其原因可能是。
61、精馏塔的操作中釜温及压力出现不稳,其原因可能是。
62、用连续精馏塔在常压下分离二元理想混合物。
据图回答以下问题?
(1)、精馏段操作线方程为______________提馏段操作线方程为_______________;
(2)、进料状况为________,为_________,线方程为______________;
(3)、进料组成,塔顶,塔釜________;
(4)、回流比_______,最小回流比________;
(5)、若塔顶产物,则回流量为= , = , = ;
(6)、全回流时=______,=__________;
(7)、总理论塔板数为___________,精馏段理论塔板数为____________ 。
若总板
效率为,则所需实际塔板数为___________。
(8)、精馏段第二块板上的气、液相组成为________________。
(9)、提馏段第二块板上的气、液相组成为________________。
63、多次部分汽化,在____相中,可提到高纯度的_______挥发组分;多次部分冷
凝,在____ 相中,可得到高纯度的挥发组分。
64、工业上精馏装置,由塔、器、器等构成。
65、一般将精馏塔分为二段,加料板以上称为段,加料板以下称为
段,加料板属于______ 段。
66、在整个精馏塔内,各板上易挥发组分浓度由上而下逐渐______,在某板上的浓
度与料中浓度______ 或_____时,料液就由此引入。
67、塔底几乎是纯组分,整个塔内的温度由上而下逐渐______。
68、塔顶的____回流与塔底的____回流是精馏塔得以稳定操作的必要条件。
69、通过全塔物料衡算,可求得进料和塔顶、塔底产品的_______与______之间的
关系。
二、判断题
1、最小回流比状态下的理论塔板数为最少理论塔板数。
……………………()
2、精馏塔中,为了提高塔顶产品纯度,可提高塔顶温度。
…………………()
3、减压操作可以提高物料沸点。
………………………………………………()
4、同一温度下,不同液体的饱和蒸汽压不同。
…………………………………()
5、在精馏塔内任意一块理论板,其气相露点温度大于液相泡点温度。
……()
6、在理想的两组分溶液中,组分和的相对挥发度的混合溶液不能用普通
精馏的方法分离。
………………………………………………………………………()
7、根据恒摩尔流假设,精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等………… ()
8、蒸馏操作的依据是物系中组分间的沸点的差异……………………………()
9、当分离要求和回流比一定时,进料的值越大,所需总理论板数越多。
…()
10、精馏段操作线方程,绝不可能。
……………………………()
11、图中对角线上任何一点的气液组成都相等。
…………………………()
12、在图中,任何溶液的平衡线都在对角线上方。
………………………()
13、没有回流,任何蒸馏操作都无法进行。
……………………………………()
14、精馏塔的操作线方程式是通过全塔物料衡算得出来的。
…………………()
15、线方程式是通过进料板热量衡算得到的。
………………………………()
16、习惯上把精馏塔的进料板划为提馏段。
……………………………………()
17、间接加热的蒸馏釜相当于一块理论板。
……………………………………()
18、在精馏塔中,每一块塔板上的汽、液相都能达到平衡。
……………………()
19、精馏操作中,以最小回流比时的理论塔板数为最少。
……………………()
20、精馏塔的实际回流比都比最小回流比大。
…………………………………()
21、精馏塔的板间距不会影响分离效果。
………………………………………()
22、由于乙醇和水能够形成共沸物,所以不能用精馏的方法制无水乙醇。
…()
23、间歇蒸馏只有提馏段,而没有精馏段。
……………………………………()
24、分离液体混合物时,精馏比简单蒸馏较为完全。
…………………………()
25、精馏塔分为精馏段、加料板、提馏段三个部分。
…………………………()
26、塔顶冷凝器中的冷凝液既可全部作为产品,也可部分回流至塔内。
……()
27、全塔物料衡算时,各流量和组成既可采用摩尔流量和摩尔分数,
也可采用质量流量的质量分数。
……………………………………………()
28、精馏塔中理论板实际上是不存在的。
………………………………………()
29、实现规定的分离要求,所需实际塔板数比理论塔板数多。
………………()
30、采用图解法与逐板法求理论塔板数的基本原理完全相同。
………………()
31、平衡线和操作线均表示同一塔板上气液两相的组成关系。
………………()
32、板式塔内以塔板作为气液两相接触传质的基本条件。
……………………()
33、安装出口堰是为了保证气液两相在塔板上有充分的接触时间。
…………()
34、降液管是塔板间液流通道,也是溢流液中所夹带气体分离的场所。
……()
35、降液管与下层塔板的间距应大于出口堰的高度。
…………………………()
36、在塔的操作中应先充氮置换空气后再进料。
………………………………()
37、在塔的操作中应先停再沸器,再停进料。
………………………………()
三、选择题
1、蒸馏是分离()混合物的单元操作。
A 气体;
B 液体;
C 固体;
D 刚体。
2、在二元混合液中,()的组分称为易挥发组分。
A 沸点低;
B 沸点高;
C 沸点恒定;
D 沸点变化。
3、在二元混合液中,沸点低的组分称为()组分。
A 可挥发;
B 不挥发;
C 易挥发;
D 难挥发。
4、在二元混合液中,()的组分称为难挥发组分。
A 沸点低;
B 沸点高;
C 沸点恒定;
D 沸点变化。
5、在二元混合液中,沸点高的组分称为()组分。
A 可挥发;
B 不挥发;
C 易挥发;
D 难挥发。
6、()是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。
A 液相回流;
B 进料;
C 侧线抽出;
D 产品提纯。
7、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。
A 吸收;
B 精馏;
C 传热;
D 过滤。
8、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。
A 冷凝器;
B 蒸发器;
C 再沸器;
D 换热器。
9、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。
A 部分冷凝;
B 全部冷凝;
C 部分气化;
D 全部气化。
10、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。
A 上升物料;
B 上升组分;
C 上升产品;
D 上升蒸气。
11、()的作用是提供一定量的上升蒸气流。
A 冷凝器;
B 蒸发器;
C 再沸器;
D 换热器。
12、()的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流。
A 冷凝器;
B 蒸发器;
C 再沸器;
D 换热器。
13、冷凝器的作用是提供()产品及保证有适宜的液相回流。
A 塔顶气相;
B 塔顶液相;
C 塔底气相;
D 塔底液相。
14、在精馏塔中,原料液进入的那层板称为()。
A 浮阀板;
B 喷射板;
C 加料板;
D 分离板。
15、在精馏塔中,加料板以上的塔段称为()。
A 精馏段;
B 提馏段;
C 进料段;
D 混合段。
16、在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为()。
A 精馏段;
B 提馏段;
C 进料段;
D 混合段。
17、()是指离开这种板的气液两相相互成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。
A 浮阀板;
B 喷射板;
C 理论板;
D 分离板。
18、理论板是指离开这块板的()相互成平衡,而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。
A 气固两相;
B 液固两相;
C 气液固三相;
D 气液两相。
19、理论板是指离开这种板的气液两相相互(),而且塔板上的液相组成也可视为均匀的。
A 混合;
B 成平衡;
C 接触;
D 分离。
20、回流比的上限值为()。
A 内回流;
B 外回流;
C 全回流;
D 最小回流比。
21、回流比的下限值为()。
A 内回流;
B 外回流;
C 全回流;
D 最小回流比。
22、精馏的操作线为直线,主要是因为()
A、理论板假设;
B、理想物系;
C、塔顶泡点回流;
D、恒摩尔流假设。
23、精馏段操作线方程表示的是()之间的关系。
A、;
B、;
C、;
D、
24、精馏段操作线与轴的交点坐标为()
A、(0,);
B、(0,);
C、(0,);
D、(0,)
25、提馏段操作线经过对角线上的点是()
A、();
B、();
C、();
D、以上都不对
27、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()
A、提馏段操作线与线;
B、平衡线;
C、平衡线与精馏段操作线;
D、平衡线与线。
29、实现精馏操作的根本手段是()
A、多次汽化;
B、多次冷凝;
C、多次部分汽化和多次部分冷凝
28、精馏塔()进料时,0<<1。
A、冷液体
B、饱和液体
C、气、液混合物
D、饱和蒸汽
29、在y-x图中,平衡曲线离对角线越远,该溶液越是()
A、难分离;
B、易分离;C无法确定分离难易;D、与分离难易无关。
30、在精馏塔内,压力和温度变都比较小,计算中通常可以取塔底和塔顶相对挥发度的()平均值作为整个塔的相对挥发度的值。
A、对数;
B、算术;
C、几何。
31、相对挥发度为()的溶液,都可以用普通蒸馏方法分离。
A、等于1 ;
B、小于1和大于1 ;
C、只有小于1。
32、两组分物系的相对挥发度越小,则表示分离该物系()
A、容易;
B、困难;
C、完全;
D、不完全。
33、化工生产中,精馏塔的最适宜回流比是最小回流比的()倍。
A、1.5~2.5 ;
B、1.1~2 ;
C、2~2.5
34、水蒸汽蒸馏时,混合物的沸点()
A、比低沸点物质沸点高;
B、比高沸点物质沸点高;
C、比水沸点低;
D、比水沸点高
35、恒沸蒸馏时,形成新的恒沸物的沸点与被分离组分的沸点差一般小于()
A、20 K;
B、10 K;
C、5K;
D、30K。
36、精馏操作中,回流比越大,分离效果()
A、越好;
B、越差;
C、没变化;
D、难确定
37、降低精馏塔的操作压力,可以()
A、降低操作温度,改善传热效果
B、降低操作温度,改善分离效果
C、提高生产能力,降低分离效果
D、降低生产能力,降低传热效果
38、增大精馏塔塔顶冷凝器中的冷却水量,可以()塔顶压力。
A、降低;
B、提高;
C、不改变。
39、操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则()
A、不能操作;
B、、均增加;
C、、均不变;
D、减少,增加
40、用精馏塔完成分离任务所需理论板数为8(包括塔釜),若全塔效率为50%,则塔内实际板数为()
A、16层;
B、12层;
C、14层;
D、无法确定
41、精馏塔的设计中,若进料热状态由原来的饱和蒸汽进料改为饱和液体进料,其他条件维持不变,则所需理论板数()
A、增加;
B、减少;
C、不变;
D、不确定
42、对于饱和蒸汽进料,则(),()。
A、= ;
B、﹤;
C、﹥;
D、不确定
43、对理论板的叙述错误的是()
A、板上气液两相呈平衡状态;
B、实际上不可能存在;
C、是衡量实际塔板分离效率的一个标准;
D、比实际塔板数多。
44、关于q线叙述错误的是()
A、是两操作线交点的轨迹;
B、其斜率仅与进料状况有关;
C、与对角线的交点仅有进料组成决定;
D、能影响两操作线的斜率。
45、最小回流比是指()
A、回流量接近于零;
B、在生产中有一定应用价值;
C、不能用公式计算;
D、是一种极限状态,可用来计算实际回流比
46、塔板上造成气泡夹带的原因是()
A、气速过大;
B、气速过小;
C、液流量过大;
D、液流量过小
47、精馏塔的下列操作中先后顺序正确的是()
A、先通加热蒸汽再通冷凝水;
B、先全回流再调节回流比;
C、先停再沸器再停进料;
D、先停冷却水再停产品产出
四、问答题
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、什么是回流?精馏操作过程中回流有什么作用?
6、什么是全回流操作?主要应用?
7、何谓理论板?理论塔板数是如何求取的?
8、精馏塔为什么要设蒸馏釜或再沸器?
9、什么位置为适宜的进料位置?为什么?
10、值的物理意义是什么?不同进料状态下的值怎样?
11、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?
12、为使恒摩尔流假设成立,精馏过程须满足什么条件?
五、计算题
1、今有苯和甲苯的混合液,在318K下沸腾,外界压强为20.3Kpa。
已知此条
件下纯苯的饱和蒸汽压为22.7Kpa,纯甲苯的饱和蒸汽压为7.6Kpa。
试求平衡时苯和甲苯在汽液相中的组成?
2、将含24%(摩尔百分数,下同)易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。
要求馏出液含95%易挥发组分, 釜液含3%易挥发组分。
送至冷凝器的蒸气量为850 kmol/h,流入精馏塔的回流液为670 kmol/h。
求:
(1)每小时能获得多少kmol的馏出液?
(2)回流比为多少?
(3)塔底产品量?
4、每小时将15000 kg含苯40%(质量%,下同)和甲苯60%的溶液在连续精馏塔中进行分离,要求釜残液中含苯不高于2%,塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。
求馏出液和釜残液的流量和组成,以摩尔流量和摩尔流率表示。
(苯的分子量为78,甲苯的分子量为92)
5、氯仿(CHCl3)和四氯化碳(CCl4)的混合物在一连续精馏塔中分离。
馏出液中氯仿的浓度为0.95(摩尔分率),馏出液流量为50 ,平均相对挥发度,回流比。
求:
(1)塔顶第二块塔板上升的气相组成;
(2)精馏段各板上升蒸气量及下降液体量(以表示)。
氯仿与四氯化碳混合液可认为是理想溶液。
6、在一常压连续精馏塔中,分离某理想溶液,原料液浓度为0.4,塔顶馏出液为0.95(均为易挥发组份的摩尔分率)。
回流比为最小回流比的1.5。
每千摩尔原料变成饱和蒸汽所需热量等于原料液的千摩尔汽化潜热的1.2倍。
操作条件下溶液的相对挥发度为2,塔顶采用全冷器,泡点回流。
试计算由第二块理论板上升的气相组成?
7、有某平均相对挥发度为3的理想溶液,其中易挥发组份的组成为60%(摩尔分率,以下相同)的料液于泡点下送入精馏塔。
要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%,残液中易挥发组份的组成不大于2%。
求(1)每获馏出液时原料液用量?(2)此时又为多少?
8、一连续精馏塔分离二元理想混合溶液,在精馏塔的精馏段内,其某层塔板上的气液相组成分别为0.83和0.70,相邻上层塔板上的液相组成为0.77,而相邻下层塔板上的气相组成为0.78(以上均为轻组分A的摩尔分率,下同)。
塔顶为泡点回流,进料为饱和液体,其组成为0.46,若已知塔顶和塔底的产量之比为2/3。
试求精馏段和提馏段的操作线方程?
9、某连续精馏塔分离苯﹣甲苯混合液,已知操作条件下气液平衡方程为,精馏段操作线方程为,塔顶采用全凝器,液体泡点回流。
问自塔顶向下数的第二块理论板上升的蒸汽组成是多少?
10、用一精馏塔分离二元理想混合物,已知,进料浓度为,进料量为,泡点进料。
要求塔顶浓度为0.9,塔釜浓度为0.1(以上均为摩尔分率)。
求塔顶、塔釜的采出量,若,写出精馏段和提馏段的操作线方程?
11、连续精馏塔的操作线方程有:精馏段:;提馏段:
,试求泡点进料时,原料液、馏出液、釜液组成及回流比?
12、某连续精馏操作中,已知操作线方程为:
精馏段:
提馏段:
若原料液于露点温度下进入精馏塔中,求原料液、馏出液和残液的组成及回流比。
13、某二元混合物在连续精馏塔中分离,饱和液体进料,组成为,塔顶馏出液组成为0.9,釜液组成为0.05,(以上均为易挥发组分的摩尔分率),相对挥发度为3,回流比为最小回流比的2倍。
塔顶设全凝器,泡点回流,塔釜为间接蒸汽加热。
试求:进入第一块理论板的气相浓度?离开最后一块理论板的液相浓度?
14、今有含苯40%和甲苯60%(摩尔百分数,下同)的混合液, 欲用精馏塔分离出含苯95%的塔顶产品。
进料为饱和液体, 塔内平均相对挥发度为2.5。
若操作回流比取为最小回流比的1.5倍, 写出精馏段操作线方程。
此溶液可视为理想溶液。
15、在常压连续操作的精馏塔是分离含苯0.45(摩尔分率,下同)的苯﹣甲苯混合液。
要求馏出液组成为0.97,釜残液组成为0.03。
操作条件下物系的平均相对挥发度为 2.48。
试分别计算饱和液体进料和饱和蒸汽进料时的最小回流比?
16、根据下图,(1)写出两操作线方程,(2)画出理论塔板数,并说出加料位置?(3)写出塔顶、塔釜产物的组成?
17、在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为,泡点进料,精馏段和提馏段的操作线方程分别为和,试求精馏段和提馏段的上升蒸汽量?
18、已知连续精馏塔的操作线方程为:精馏段:,提馏段:。
根据下图,(1)作出两操作线方程,(2)画出理论塔板数,并说出加料位置?。