化工原理蒸馏习题详解
(完整版)化工原理(第四版)习题解第六章蒸馏
第六章蒸馏相平衡【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。
尔定律。
解计算式为0 0p P B P Ax 0 0, y xP A P B p计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y计算数据温度(t)/CxP P By 0P A ——xP 0P A PJB80.11.0 1.0101.33 44.4 113.590.823 0.823 0.92384 113.59 44.4 101.33101.33 50.6 127.59O O0.659 0.659 0.83088127.59 50.6 101.33101.33 57.6 143.7292 0.508 —0.508 0.721143.72 57.6 101.33101.33 65.66 160.5296 0.376 0.376 0.596160.52 65.66 101.33100101.33 74.53 0.256 179.19 0.256 0.453179.19 74.53 101.33101.33 83.33 199.32104 0.155 0.155 0.305199.32 83.33 101.33101.33 93.93 221.19108 0.058 0.058 0.127221.19 93.93 101.33110.6 0 0苯-甲苯溶液的t y x图及y x图，如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。
习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图【6-2】在总压101.325kPa 下，正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。
试求：（1）在总压101.325kPa 下，溶液中正庚烷为 0.35 （摩尔分数）时的泡点及平衡汽相的瞬 间组成；⑵在总压101.325kPa 下，组成x 0.35的溶液，加热到117C ，处于什么状态？溶液加热 到什么温度，全部汽化为饱和蒸气？解 用汽液相平衡数据绘制t y x 图。
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题相平衡1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想溶液。
试求：（1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度；（2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。
解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α（2）当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα（3）总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。
求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。
解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。
已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ，B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3．苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系（安托因方程）为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ，t 的单位为℃。
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 --⨯==⨯。
化工原理第五章习题及解答
化⼯原理第五章习题及解答第五章蒸馏⼀、名词解释：1、蒸馏：利⽤混合物中各组分间挥发性不同的性质，⼈为的制造⽓液两相，并使两相接触进⾏质量传递，实现混合物的分离。
2、拉乌尔定律：当⽓液平衡时溶液上⽅组分的蒸汽压与溶液中该组分摩尔分数成正⽐。
3、挥发度：组分的分压与平衡的液相组成（摩尔分数）之⽐。
4、相对挥发度：混合液中两组分挥发度之⽐。
5、精馏：是利⽤组分挥发度的差异，同时进⾏多次部分汽化和部分冷凝的过程。
6、理论板：⽓液两相在该板上进⾏接触的结果，将使离开该板的两相温度相等，组成互成平衡。
7、采出率：产品流量与原料液流量之⽐。
8、操作关系：在⼀定的操作条件下，第n层板下降液相的组成与相邻的下⼀层（n+1）板上升蒸汽的组成之间的函数关系。
9、回流⽐：精流段下降液体摩尔流量与馏出液摩尔流量之⽐。
10、最⼩回流⽐：两条操作线交点落在平衡曲线上，此时需要⽆限多理论板数的回流⽐。
11、全塔效率：在⼀定分离程度下，所需的理论板数和实际板数之⽐。
12、单板效率：是⽓相或液相通过⼀层实际板后组成变化与其通过⼀层理论板后组成变化之⽐值。
⼆、填空题：1、在精馏塔的任意⼀块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的⽓相露点温度的⼤⼩相⽐是_________。
相等2、当塔板上____________________________________________________时，称该塔板为理论塔板。
离开的汽相与液相之间达到平衡时3、直接⽔蒸汽加热的精馏塔适⽤于__________________________________________________的场合。
降低，升⾼5、间歇精馏操作中，若欲保持馏出液组成不变，必须不断______________，若保持回流⽐不变，则馏出液组成________________。
增加回流⽐，不断下降6、在精馏塔设计中，若F D x x R q、、、，D/F 相同时，直接蒸汽加热与间接蒸汽加热相⽐，T ，间N T ，直N ，W x ，间W x ，直。
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--精馏习题及答案
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100kmol/h，某F=0.6，要求塔顶某D不小于0.9，则塔顶最大产量为（）。
(则W=0)BA60kmol/h；B66.7kmol/h；C90kmol/h；D100kmol/h。
11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为某D、某w。
如进料分别为某F1、某F2时，其相应的最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。
当某F1某F2时，则（）。
AA．Rmin1Rmin2；B．Rmin1Rmin2；C．Rmin1Rmin2；D．Rmin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。
液相组成某A0.5时相应的泡点为t1，气相组成yA0.3时相应的露点为t2，则（）D化工原理天津大学第二版A．t1t2；B．t1t2；C．t1t2；D．无法判断14．某二元混合物，其中A为易挥发组分。
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)蒸馏章节例题
或
1 1.4 x ym m 0.0093
该操作线的斜率为 1.4，在 y 轴上的截距为－0.0093。由计算结果可看出，本 题提馏段操作线的截距值是很小的，一般情况下也是如此。 【例 5-5】 用一常压操作的连续精馏塔，分离含苯为 0.44（摩尔分率，以下同）
的苯—甲苯混合液，要求塔顶产品中含苯不低于 0.975，塔底产品中含苯不高于 0.0235。操作回流比为 3.5。试用图解法求以下两种进料情况时的理论板层数及 加料板位置。 （1）原料液为 20℃的冷液体。 （2）原料为液化率等于 1/3 的气液混合物。 已知 数据如 下 ：操作条 件下苯的 汽化 热为 389kJ/kg ；甲苯的汽化 热为 360kJ/kg。苯—甲苯混合液的气液平衡数据及 t-x-y 图见例 5-1 和图 5-1。 解： （ 1）温度为 20℃的冷液进料 ①利用平衡数据， 在直角坐标图上绘平衡曲线及对角线， 如本例附图 1 所示 。 在图上定出点 a（xD，xD） 、点 e（xF，xF）和点 c（xW，xW）三点。 ②精馏段操作线截距= x D 0.975 0.217 ，在 y 轴上定出点 b。连 ab，即得到
第五章 蒸馏
【例 5-1】 苯（A）与甲苯（B）的饱和蒸气压和温度的关系数据如本题附表 1 所示。试利用拉乌尔定律和相对挥发度，分别计算苯—甲苯混合液在总压 P 为 101.33kPa 下的气液平衡数据，并作出温度—组成图。该溶液可视为理想溶液。 例 5-1 附表 1 温度，℃ 80．1 85 116．9 46．0 90 135．5 54．0 95 155．7 63．3 100 179．2 74．3 105 204．2 86．0 110．6 240．0 101．33
t，℃ a x y
80．1
化工原理蒸馏部分模拟精彩试题及问题详解
化工原理蒸馏部分模拟试题及答案一、填空1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。
2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）。
3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。
4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。
5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 。
6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。
7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。
二、选择1 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。
A 1.1:1B 1:1.1C 1:1D 0.1:12 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 D 。
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 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=0.7，相应的露点为t2，则⎽⎽⎽A⎽⎽⎽A t1=t2B t1<t2C t1>t2D 不确定4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⎽⎽⎽B⎽⎽⎽。
化工原理液体精馏典型例题题解
R x x D R1 R1
D, x D
F1 F2 D W F1 x f 1 F2 x f 2 Dx D WxW
F1 , x F 1 F2 , xF 2
1段 2段 3段
D 82.35kmol / h,W 200 82.35 117.65kmol / h
1段
2#
2段
B, x B
W , xw
2# 的1段：V R 1T 3 1 30 120kmol / h L RT 3 30 90 kmol / h L L B 90 70 160kmol / h
V V 120kmol/ h 或 V L W 160 40 120kmol / h
y1
V
L
Dy0 L y x V V
再分析分凝器与塔顶第一块 板之间的关系：
xD
y1 L L x D 1 y0 V V
Vy1 LxD Dy0
Dy0 L y1 x D V V
结论：符合操作线关系。
F
y0 y1 L V y0 x D
将操作线方程中的斜 率和截距用已知参数 表示出来
r C m , p Ts T 1、 R R' q'， 其 中 回 流 液 的 热 状 参 态 数 : q' r
2、冷回流时精馏段的操作线方程 形式不变，即 xD R y n1 xn R1 R1
解： R' L0
D
y1
V0
V
L0
D xD
xD
Dx D L y n1 x n V V Dx D RD xn R 1 D R 1 D xD R xn R1 R1
化工原理(第四版)习题解 第六章 蒸馏
第六章 蒸 馏相平衡【6-1】苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压数据如下。
)/B kPa )/B kPa )/B kPa )/B kPa 101.33 113.59 38.8 44.40179.19 199.32 74.53 83.33 根据上表数据绘制总压为101.33kPa 时苯一甲苯溶液的-t y x -图及y x -图。
此溶液服从拉乌尔定律。
解 计算式为 计算结果见下表苯-甲苯溶液的t x y --计算数据苯-甲苯溶液的t y x --图及y x -图，如习题6-1附图1与习题6-1附图2所示。
习题6-1附图1 苯-甲苯t-y-x 图 习题6-1附图2 苯-甲苯y-x 图【6-2】在总压.101325kPa 下，正庚烷-正辛烷的汽液平衡数据如下。
试求：(1)在总压.101325kPa 下，溶液中正庚烷为0.35（摩尔分数）时的泡点及平衡汽相的瞬间组成；(2)在总压.101325kPa 下，组成.035x =的溶液，加热到117℃，处于什么状态？溶液加热到什么温度，全部汽化为饱和蒸气？解 用汽液相平衡数据绘制t y x --图。
(1) 从t y x --图上可知，.035x =时的泡点为113.8℃，平衡汽相的瞬间组成.053y =。
(2) .035x =的溶液，加热到117℃时为气液混合物，液相组成.024x =，汽相组成.040y =。
.035x =的溶液加热到118℃时，全部汽化为饱和蒸气。
习题6-2附图 正庚烷-正辛烷t-y-x 图【6-3】 甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。
(1) 试求温度80℃t =、液相组成.05x =（摩尔分数）时的汽相平衡组成与总压。
(2) 试求总压为.10133kPa 、液相组成.04x =（摩尔分数）时的汽液相平衡温度与汽相组成。
(3) 试求液相组成.06x =、汽相组成.084y =时的平衡温度与总压。
组成均为摩尔分数。
用Antoine 方程计算饱和蒸气压(kPa) 甲醇 .lg ..15749971973623886A p t =-+丙醇 .lg .137514674414193B p t =-+式中t 为温度，℃。
化工原理课后习题答案第八章 蒸馏习题答案
习题相平衡1．已知甲醇和丙醇在80℃时的饱和蒸汽压分别为181.13kPa 和50.92kPa ，且该溶液为理想溶液。
试求：（1）80℃时甲醇与丙醇的相对挥发度；（2）若在80℃下汽液两相平衡时的液相组成为0.6，试求汽相组成； （3）此时的总压。
解：（1）甲醇与丙醇在80℃时的相对挥发度557.392.5013.181===o BoA p p α（2）当x=0.6时 ()842.06.0)1557.3(16.0557.311=⨯-+⨯=-+=x x y αα（3）总压kPa yxp p o A 07.129842.06.013.181=⨯==2．已知二元理想溶液上方易挥发组分A 的气相组成为0.45（摩尔分率），在平衡温度下，A 、B 组分的饱和蒸汽压分别为145kPa 和125kPa 。
求平衡时A 、B 组分的液相组成及总压。
解：对二元理想溶液的气液平衡关系可采用拉乌尔定律及道尔顿分压定律求解。
已知理想溶液 ,45.0y =A 则0.5545.0-1y 1y A B ==-= 根据拉乌尔定律 A oA A x p p = ，B oB B x p p = 道尔顿分压定律 A A p p y = ，B B p p y = 则有 o A A p p x A y =,op p x BBB y = 因为 1x x B =+A所以 1p y p y 0B BA =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+o Ap即 11250.551450.45=⎪⎭⎫ ⎝⎛+p可解得 p =133.3 kPa 则液相组成 414.014545.03.133y A =⨯==oAA p p x586.0414.01x 1A B =-=-=x3．苯（A ）和甲苯（B ）的饱和蒸气压和温度的关系（安托因方程）为24.22035.1206032.6log +-=t p oA58.21994.1343078.6log +-=t p oB 式中oA p 单位为k a P ，t 的单位为℃。
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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=O，此时是液汽比的极限值，即L L1V V4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&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（=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：y n 1 0.723X n 0.263提馏段：y n1 1.25x n 0.0187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。
3、在连续精馏塔中分离苯和甲苯二元混合溶液，原料液流量为（质量分率，下同），塔顶馏出液中苯的回收率为88%,要求塔釜含苯不高于0.05，求馏出D W F 57.35000kg/h ，组成为含苯 0.3（苯的相对分子量为 78，甲苯92）0.3解：x F78 0.3360.3 0.778 920.0578 0.0584 Xw0.05 0.9578 92M F M A x FA M B xFB78 0.336 92 (1 0.336)F 黔心®87.3(5分)(1)液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。
由 DX D WX W FX F 得D X D 0.058W 57.3 0.336又器0.88联立(1 )、(2)、(3)得:W=39.5 kmol/h D=17.8 kmol/h X D =0.9524、用连续精馏塔分离某二元混合液，原料液流量为 300kmol/h ，露点(饱和蒸汽)进料，进料浓度为0.5，塔顶馏出液浓度为 0.95，釜残液浓度为0.1，(以上均为易挥发组分的摩尔 分率)。
操作条件下相对挥发度为 2.0，塔顶采用全凝器，泡点回流。
已知回流比为最小回流比的1.29倍。
试求：(1) 最小回流比R min ；(2)离开第二层理论板的液体浓度(由塔顶往下数)。
5、用精馏塔分离某二元混合物，已知塔精馏段操作线方程为y=0.75x+0.205 ;提馏段操作线方程为y=1.415x-0.041 ，试求： (1) 此塔的操作回流比 R 和馏出液组成X D ; (2) 饱和液体进料条件下的釜液组成X W ；(3)饱和液体进料，馏出液量 D 为120kmol/h 时所需原料液的量 F 。
6、在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为 2，馏出液组成为0.94 (易挥发组分的摩尔分率，下同)，釜残液组成为0.04，釜残液流量为150 Kmol/h 回流比为最小回流比的1.2倍，且已知q 线方程为y=6 X -1.5,求：1最小回流比；2精馏段操作线方程；3提馏段操作线方程。
y 6X 1.51. q 线方程与yx 1 (1)X交点坐标为 X q ,y q )(3)(10 分)2Xx q0.333 y q 0.5全塔物料恒算:2,y n1 0.91,X n 0.89,y n 0.933Ry D y qmin0.95 0.50.5 0.333 2.642. R 1.2 R min3.17 精馏段操作线方程为: XD1 0.76X 。
2252 6 1. q 1X FX F 1.2 0.3 FX FDX D Wx w 代入数值计算得60.9kmol/hL qF446kmol / h 210.9kmol /h V (q 1)F (R 1)D (q 1)F 296kmol / h 提馏段操作线为y m1 上 x mL WX W ，代入数值得提馏段操作线方程为: L W y 1.507x 0.0203 7、氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离，在精馏塔某一理论板 n 处，进入 该塔板的气相组成为 0.91 (摩尔分率，下同)，从该塔板流出的液相组成为0.89，物系的相 对挥发度为1.6，精馏段内的液气比为 2/3 (摩尔比)，试求: (1)从第n 板上升的蒸汽组成?(2)流入第n 板的液相组成? (3)若为泡点回流，求回流比并写出精馏段操作线方程? 解：1)精馏操作达平衡时: X yn 1 ( 1)x 1 0.6 0.89 0.931.6 0.89 2)由物料衡算方程: Vg(y ny n 1) L(X n 1 X n )得:X n 1 0.92L/VL/D =R=2y=1.415x - 0.041 ，求:回流比R,塔顶组成X D ，塔底残液组成 X W 。
X F =0.37，馏出液量D=120 kmol/h时所需进料量 F 。
R0.205 及 yxR 1 R 1DX D1FX F3)L D,RX DR 1 提馏段操作线方程过0.75 0.205X D0.82( X W ,X W ) 点，即 X w =1.415x w - 0.041得 X W =0.1F2. FX F 即Dx D Wx w F 120 W 0.37F120 0.820.1WF解得 W 320kmol / h200kmol/h 9、用板式精馏塔常压下分离苯 甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥 发度=2.50，进料量为140kmol/h ，进料组成X F =0.5 (摩尔分数)，饱和液体进料，塔顶馏 出液中苯的回收率为 0.98 ,塔釜采出液中甲苯回收率为 0.95 ,提馏段液汽比L/V =5/4 ,求: (1)塔顶馏出液组成X D 及釜液组成X W ； (2)写出提馏段操作线方程; (3)该塔的操作回流比及最小回流比 (4)试求出塔底最后一块塔板流出的液体组成。
［解］(1)依题意知：塔顶回收率y n得: y n 1R X n R 1X D 0.950.667x n X D 0.317 &用精馏塔分离某二元混合物，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.205，提馏段操作线方程X Dy 0.75XDX D140 0.5塔釜回收率W(1 x w) F(1 X F) W (1 X W )140(10.5) 0.95对全塔进行物料衡算有140FX F DX D WX W140 0.5 联立(1)(2)(3)(4)解得X D0.9510.021D 72.1kmol/ h(2)提馏段操作线方程为67.9kmol / hL qF V WT X W(5分)已知k 5，又因为V 4 所以有L qFVqF由于qRD F(R 1)D72.1R解得回流比R=2.77，因此有(R 1)D，故有54140(R 1) 72.1(R 1)D 3.77 72.1 271.8kmol / h 所以提馏段操作线方程为y n 1 5 67.94Xn 271.820.021 1.25x n0.00525(3)已求出回流比R 2.77由于进料热状况参数q=1 ，所以q线与平衡线交点的横坐标为X q X F 0.5，交点的纵坐标为y qX q1 ( 1)X q25°50.7141 1.5 0.5于是有RR 1X D0.188 R 4x D 0.94（2 分）解得R min 1.107（3）再沸器相当于一个理论级，即釜内产出的气相组成y w与X W为平衡关系，满足相平衡方程2.5 0.021 cclccy W0.05091 1.5 0.021进入再沸器的液相组成X n与y n之间应符合提馏段操作线方程，即有0.0509 1.25x n 0.00525解得X n 0.044910、在连续精馏塔中分离某组成为0.5 （易挥发组分的摩尔分数，下同）的两组分理想溶液。
原料液于泡点下进入塔内。
塔顶采用分凝器和全凝器。
分凝器向塔内提供回流液，其组成为0.88，全凝器提供组成为 0.95的合格产品。
塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%若测得塔顶第一层塔板的液相组成为0.79，试求：（1 ）、操作回流比和最小回流比；（2 ）、若馏出液量为100 kmol/L，则原料液流量为多少？11、在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
已知进料量为100kmol/h，组成为0.35 （易挥发组分的摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，塔顶全凝器，泡点回流，馏出液流量为 35kmol/h，物系的平均相对挥发度为 2.5。
已知精馏段操作线方程为y 0.8x 0.188试求：（1）提馏段操作线方程；（6分）（2）自塔顶第1层板下降的液相组成为 0.90时的汽相默弗里板效率。
（6分）四、计算题：.（12分）解：（1）（ 6分）由精馏段操作线方程为y RxX D0.8X 0.188R 1 R 1R iminX D y qR iminX D X q0.951 0.7140.951 0.50.5255（5分）F D WFX F D X D WX WD 55Kmol/h.所以：X D 0.959（2分）D^D*100% FX F55* 0.959 100* 0.55W 65kmol / h得：（2 分）X W 0.032提馏段操作线方程y n y n 1°.94°.9080.65 0.957 0.908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 100 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0.05;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。