大学化工原理习题-第一章 蒸馏自测
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( )。
液体精馏自测题
精馏单元自测题一、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,α=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为,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101.33kPa、温度为95℃下,苯与甲苯的饱和蒸气分别为p A0=155.7kPa,p B 0=63.3 kPa,平衡时苯的液相组成为x= ,气相组成为y= ,相对挥发度α= 。
11、精馏塔有进料热状态,其中进料q值最大,进料温度t F泡点t b。
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y n= ,x n= ,y n+1= ,x n+1= 。
13、对于不同的进料热状态,x q、y q与x F的关系为:(1)冷液进料,x q x F,y q x F;(2)饱和液体进料,x q x F,y q x F;(3)气液混合物进料,x q x F,y q x F;(4)饱和蒸气进料,x q x F,y q x F;(5)过热蒸气进料,x q x F,y q x F;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,馏出液流量等于,操作线方程为。
二、选择题1、精馏操作时,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V(),馏出液组成x D( ),釜残液组成x w( )。
A.增加 B.不变 C.不确定D.减小2、精馏塔的设计中,若进料热状态由原来的饱和蒸气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N(),L(),V( ),L/( ),V/( )。
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》蒸馏单元习题检测题及答案
《化工原理》蒸馏单元习题检测题及答案一、简答题。
(5*5=25分)1.蒸馏的定义。
2.拉乌尔定律公式及理想溶液的定义。
3.气液平衡相图的“两条线”和“三个区域”是什么。
4.写出精馏段和提馏段操作线方程、q线方程,并解释q点含义。
5.请简述塔板数的计算方法。
二、选择题。
(5*5=25分)1.精馏过程设计时,增大操作压强,则相对挥发度________,塔顶温度________,塔釜温度________。
A 增加B 减少C 不变D 无法确定2.精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是________。
A 液相中易挥发组分进入汽相;B 汽相中难挥发组分进入液相;C 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;D 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必定同时发生。
3.二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线三、是非题。
(5*2=10分)1.精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异。
()2.最小回流比条件下,理论板数目最少。
()四、计算题。
(10+15+15分)1.苯-甲苯混合溶液含苯0.4,在1atm下,加热到100℃,求此时气液两相的量比与组成。
注:苯(A)和甲苯(B)满足安妥因方程(p单位为mmHg,T单位为℃):2.某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液,其精馏段和提馏段的操作线方程分别为:y=0.63x+0.361;y=1.805x-0.00966。
求:(1)回流比;(2)进料量为100kmol/h,组成x F为0.4时,馏出液的量;(3)q的值和所代表的的物料状态。
3.某连续精馏塔料液流量100kmol/h,组成xF为0.4,泡点加料,馏出液x D为0.95,釜残液x W为0.03,求:(1)馏出液的采出率和易挥发组分的回收率;(2)采取回流比为3时,精馏段与提馏段的气、液流量分别为多少;(3)回流比为4时,精馏段与提馏段的气、液流量分别为多少。
化工原理精馏和蒸馏练习习题
填空题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;不变判断题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。
化工原理学生自测题
化工原理学生自测题(共5章)第一章蒸馏自测一、选择与填空1. 汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度__________,但汽相组成__________液相组成。
2. 汽液两相呈平衡状态时,若汽液两相组成相同,则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。
A. 相等;B. 大于;C. 小于;D. 不确定。
......第二章气体吸收一、选择与填空(30分)1. 吸收操作的原理是__________________。
2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数将_____,相平衡常数将_____,溶解度系数将_____。
......第三章蒸馏和吸收塔设备一、填空题(40分)1.板式塔是____接触式气液传质设备,操作时为____连续相;填料塔是____接触式气液传质设备,操作时为____连续相。
......第四章液-液萃取一、选择与填空(45分)1.在三角形相图上,三角形的顶点代表()物系、三条边上的点代表()物系、三角形内的点代表()物系。
2.分配系数是指()。
......第五章固体物料的干燥一、选择与填空(50分)2. 湿空气的温度、干球温度、绝热饱和温度和露点之间的关系为:t ( )tas、tas ( ) tw、tw ( ) td。
①大于或等于②等于③小于或等于④不确定⑥大于⑤小于化工原理课后习题及答案第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1.假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2.前者描述同一质点在不同时刻的状态;后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3.分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主;温度上升,热运动加剧,粘度上升。
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
化工原理试题及答案
第一章蒸馏一选择题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,x F,q,D不变,若采用的回流比R< Rmin,则xD(),x w()。
A变大,B变小,C不变,D不一定6.蒸馏是利用各组分的()不同的特性实现分离的目的。
A 溶解度;B 等规度;C 挥发度;D 调和度。
7.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。
8.()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。
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.再沸器的作用是提供一定量的()流。
A 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
11.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。
12.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。
13.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。
14.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为()。
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20、某二元混合物,进料量为100kmol/h,x F=0.6,要求得到塔顶x D 不小于0.9,则塔顶最大产量为66.7 kmol/h 。
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 。
(完整版)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=,则y n-1 =_________________。
8.某精馏塔的温度精馏段操作线方程为y=+,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.在总压为温度为95℃下,苯与甲苯的饱和蒸汽分别为= = 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,,,.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_______________。
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习下册 第一章蒸馏 概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔 公式全塔物料衡算【例1-4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置(完整手算过程) 进料热状况对汽液相流量的影响2.连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ,则精馏段液气比总是小于1,提馏段液气比总是大于1,这种说法是否正确?全回流时,该说法是否成立?为什么? 正确;全回流时该说法不正确;因为,D=W=0,此时是液汽比的极限值,即1==''VLV L4.简述有哪几种特殊精馏方法?它们的作用是什么?1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系,可通过加入第三组分作为挟带剂,形成新的恒沸体系,使原溶液易于分离。
对于相对挥发度很小的物系,可加入第三组分作为萃取剂,以显著改变原有组分的相对挥发度,使其易于分离。
5.恒沸精馏原理6.试画出板式塔负荷性能图,并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义,指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
(5分)1.漏液线(气体流量下限线)(1分)2.雾沫夹带线(气体流量上限线)(1分)3.液相流量下限线(1分)4.液相流量上限线(1分)5.液泛线(1分)最适宜的区域为五条线相交的区域内。
7.进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系?四 计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液(α=2.5),进料为气液混合物,气相占50%(摩尔分率,下同),进料混合物中苯占0.60,现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流,未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品,试求:塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍?(2)塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少?2、某连续精馏塔的操作线方程分别为:精馏段:263.0723.01+=+n n x y提馏段:0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体,试求上述条件下的回流比,以及馏出液、釜液和进料的组成。
化工原理下册第一章蒸馏练习题
1.蒸馏是分离()混合物最常用的方法。
2.蒸馏是利用溶液中各组分()的差异, 使各组分得到分离。
3.溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为()温度。
4.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。
5.对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度()。
6.对于二元理想溶液, 若重组分含量(), 则露点温度越低。
7.对于二元理想溶液, 相对挥发度大, 说明该物系()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()分离。
9.在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质其饱和蒸气压()。
10.在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质()挥发。
1、精馏过程稳定操作的条件为:(1),(2)。
2、满足恒摩尔流的条件为:(1),(2),(3)。
2、蒸馏包含气液两相间的过程和过程,此过程以为操作极限。
3、某精馏塔,冷液进料。
由于前段工序的原因,使进料量F增加,但xF、q、R、V’不变,则L 、V 、L’、D 、W 、。
(填“增加、减少、不变”)4、对于一精馏过程,在进料组成和进料状态不变,回流比增大,完成一定分离任务所需要的理论塔板数________。
1、下列进料方式中,q值为进料中的液相分率:A.冷料;B.饱和液体;C.气液混合物;D.饱和蒸气;E.过热蒸气2、如果精馏操作的其他条件和要求不变,仅改变进料的热状况,下列情况所需的理论板数最少。
(A) 冷料;(B) 饱和液体;(C) 气液混合物;(D) 饱和气体;(E) 过热蒸气。
3、精馏操作中,下列哪些现象可能是由上升气速过大造成的?。
A、漏液;B、气泡夹带;C、雾沫夹带;D、液泛4、设计筛板塔时,若改变某一结构参数,会引起负荷性能图的变化,则下面叙述中正确的是。
A、板间距降低使雾沫夹带线上移;B、板间距降低,使液泛线上移;C、塔径增大使液泛线下移;D、降液管面积增加使雾沫夹带线下移1、全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般适宜回流比为最小回流比的多少倍?答:全回流是指在精馏操作过程中上升蒸汽冷凝后全部回流进入精馏塔内的操作方式,有利于精馏塔内各塔板汽液迅速达到相平衡,一般适用在开车及出现较大异常的情形;最小回流比是指当回流量非常小,恰好使得在塔内某处的操作线与平衡线相交,此时已无法通过精馏的方式实现分离;一般适宜回流比为最小回流比R=(1.0~2.0)Rmin。
化工原理大题答案
第一章蒸馏7.对习题6中的溶液,若原料液流量为100kmol/h,馏出液组成为0.95,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,精馏段的下降液体流量和提馏段的上升蒸汽流量。
假设塔内气液相均为恒摩尔流。
解:①产品的流量由物料衡算 Fx F = Wx W + Dx DD + W = F 代入数据得W = 60.44 kmol/h∴产品流量 D = 100 – 60.44 = 39.56 kmol/h②精馏段的下降液体流量LL = DR = 2.5×39.56 = 98.9 kmol/h③提馏段的上升蒸汽流量V'40℃进料q = 1.08V = V' + (1-q)F = D(1+R)= 138.46 kmol/h∴ V' = 146.46 kmol/h8.某连续精馏操作中,已知精馏段 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,馏出液和釜残液的组成及回流比。
解:露点进料 q = 0 即精馏段 y = 0.723x + 0.263 过(x D,x D)∴x D = 0.949提馏段 y = 1.25x – 0.0187 过(x W ,x W)∴x W = 0.0748精馏段与y轴交于[0 ,x D/(R+1)] 即 x D/(R+1)= 0.263∴R = 2.61连立精馏段与提馏段操作线得到交点坐标为(0.5345 ,0.6490)∴ x F = 0.64911.用一连续精馏塔分离由组分A¸B组成的理想混合液。
原料液中含A 0.44,馏出液中含A 0.957(以上均为摩尔分率)。
已知溶液的平均相对挥发度为2.5,最回流比为1.63,试说明原料液的热状况,并求出q值。
解:在最回流比下,操作线与q线交点坐标(x q,y q)位于平衡线上;且q线过(x F,x F)可以计算出q线斜率即 q/(1-q),这样就可以得到q的值由式1-47 R min = [(x D/x q)-α(1-x D)/(1-x q)]/(α-1)代入数据得1.63 = [(0.957/x q)-2.5×(1-0.957)/(1-x q)]/(2.5-1)∴x q = 0.366 或x q = 1.07(舍去)即 x q = 0.366 根据平衡关系式y = 2.5x/(1 + 1.5x)得到y q = 0.591q线 y = qx/(q-1)- x F/(q-1)过(0.44,0.44),(0.366,0.591)q/(q-1)= (0.591-0.44)/(0.366-0.44)得 q = 0.67∵ 0 < q < 1 ∴原料液为气液混合物15.在连续操作的板式精馏塔中分离苯-甲苯的混合液。
化工原理吸收蒸馏的习题
化工原理(吸收)单元考试试题一、填空题:(本题共7道小题,共16分)1.20℃时,CO2气体溶解于水的溶解度为0.878(标)m3m-3(H2O),此时液相浓度C=________kmol.m-3.液相摩尔分率x A=_________.比摩尔分率X A=__________.2. 当平衡线为直线时,总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为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。
3. 双膜理论认为,吸收阻力主要集中在界面两侧的________和________之中。
4.在常压下,20℃时氨在空气中的分压为50mmHg,此时氨在混合气中的摩尔分率y A=________,比摩尔分率Y A=_______.5. 用相平衡常数m表达的亨利定律表达式为_______.在常压下,20℃时, 氨在空气中的分压为50mmHg,与之平衡的氨水浓度为7.5(kgNH3/100kgH2O).此时m=______.6. 用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为__________________________________,以传质总系数表达的速率方程为____________________________.7.(3分)气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:(1) 若p e〉p 或C 〉C e 则属于__过程(2) 若p 〉p e或C e〉C 则属于__过程二、选择题:(本题共8道小题,每小题2分,共16分)1. 吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要()A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度B. 减少气膜和液膜厚度C. 增加气膜和液膜厚度2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将(),亨利系数E将()。
A. 增加 B. 减少 C. 不变3. 通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率( )。
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。
化工原理蒸馏习题详解
蒸馏练习下册第一章蒸馏概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔公式全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置〔完整手算过程〕进料热状况对汽液相流量的影响2.连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D和W,则精馏段液气比总是小于1,提馏段液气比总是大于1,这种说法是否正确?全回流时,该说法是否成立?为什么?正确;全回流时该说法不正确;因为,D=W=0,此时是液汽比的极限值,即4.简述有哪几种特殊精馏方法?它们的作用是什么?1.恒沸精馏和萃取精馏。
对于形成恒沸物的体系,可通过参加第三组分作为挟带剂,形成新的恒沸体系,使原溶液易于别离。
对于相对挥发度很小的物系,可参加第三组分作为萃取剂,以显著改变原有组分的相对挥发度,使其易于别离。
5.恒沸精馏原理6.试画出板式塔负荷性能图,并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义,指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。
〔5分〕1.漏液线〔气体流量下限线〕〔1分〕2.雾沫夹带线〔气体流量上限线〕〔1分〕3.液相流量下限线〔1分〕4.液相流量上限线〔1分〕5.液泛线〔1分〕最适宜的区域为五条线相交的区域。
7.进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。
11、什么是理想物系?四 计算题1、用一精馏塔别离苯-甲苯溶液〔α=2.5〕,进料为气液混合物,气相占50%〔摩尔分率,下同〕,进料混合物中苯占0.60,现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流,未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品,试求:塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍?〔2〕塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少?2、*连续精馏塔的操作线方程分别为:精馏段:263.0723.01+=+n n x y提馏段:0187.025.11-=+n n x y设进料为泡点液体,试求上述条件下的回流比,以及馏出液、釜液和进料的组成。
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20XX年复习资料
大
学
复
习
资
料
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第一章蒸馏
【学生自测】
一、选择与填空
1. 汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度__________,但汽相组成__________液相组成。
2. 汽液两相呈平衡状态时,若汽液两相组成相同,则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。
A. 相等; B. 大于;C. 小于;D. 不确定。
3. 所谓理论板是指___________________________________,且
____________________。
4. 操作中的精馏塔,保持、、、不变,增加,则_______,______。
A. 增加;
B. 不变;
C. 不确定;
D.减小。
5.某二元物系,相对挥发度,对、两层理论板,在全回流条件下,已知,则__________________。
6. 精馏塔中由塔顶向下的第、、层塔板,其汽相组成关系为_________。
A. ;
B. ;
C. ;
D. 不确定。
7. 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________。
8. 操作中的精馏塔,保持、、、、不变,减小,则有_________。
A. D增加,R减小;
B. D不变,R增加;
C. D减小,R增加;
D. D减小,R不变。
9. 在塔的精馏段测得、、< (均为摩尔分率),已知
,,则第三层塔板的_________。
二、计算题
1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。
已知进料量为 20XXXX0 kmol/h,其组成为0.55(摩尔分率,下同);釜残液流量为45 kmol/h,其组成为0.20XXXX;进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.6倍;物系的平均相对挥发度为
2.0。
(1)计算塔釜重组分的收率;
(2)求出提馏段操作线方程。
2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。
已知原料液的流量为20XXXX0 kmol/h,组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的 1.6倍;操作条件下平均挥发度为2.4 ;测得现场操作数据:x n-1=0.270, x n=0.230 。
若要求轻组分的回收率为20XXXX% ,塔釜残液组成为0.20XXXX 。
试求:
(1)塔顶产品的流量和组成;
(2)操作回流比;
(3)第n块塔板的气相默弗里板效率。
3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部,已知、、
,平均相对挥发度,操作回流比为最小回流比的 2倍。
塔底直接蒸汽加热,每层塔板的单板效率。
试求:
(1)塔顶采出率;
(2)进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成。