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：0.4

5. 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。（ X ）

6. 完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液相回流和塔底上升蒸汽。（ √）

选择题

1. 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

2. 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 ）。

A 提馏段操作线与q线； B. 平衡线；

C．平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与 q线；

3. 连续精馏塔操作中，如采用的回流比小于原回流比，则（ B ）。

A．、　均增加；Ｂ．　减小，增加；

Ｃ．、均不变；Ｄ．不能正常操作

4. 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

(1)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

(2)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；

(3)进入某板的气体与液体的浓度之间的关系式；

(4) 在相邻两板间相遇的汽相与液相浓度之间的关系式。

5.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___C___。

（Ａ）Ｎˊ＞Ｎ；（Ｂ）Ｎˊ＝Ｎ；

（Ｃ）Ｎˊ＜Ｎ；（Ｄ）判断依据不足。

1. 用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组成为0.9，残液组成为0.1，相对挥发度为

2.5，饱和液体进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为3。试求：

（1）馏出液及残液量；

（2）塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol？

（3）离开塔釜上一块理论板液相组成为多少？

2.在连续精馏塔中，精馏段操作线方程y=0.75x+0.2075，q线方程式为y=-0.5x

+1.5xF，xW=0.05，试求：(1)回流比R、馏出液组成xD；(2)进料液的q 值；

(3)当进料组成xF=0.44、塔釜间接蒸汽加热时，提馏段操作线方程。用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%，塔顶产品组成xD=95%，产量D=50kmol/h，塔釜间接蒸汽加热。回流比R=2Rmin，设全部塔板均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度为3。

求（1）最小回流比Rmin；（2）精馏段和提馏段的上升蒸汽量；（3）列出该情况下提馏段操作线方程。

3.用连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h，在塔釜温度下，釜液的汽化潜热为41900kJ/kmol，精馏段操作线方程为y=0.72x+0.25。已知在操作条件下加热水蒸汽的汽化潜热为2140kJ/kg。

（1）试求加热蒸汽消耗量，kg/h；

（2）若精馏塔在全回流下操作，已知釜液的组成为0.01（摩尔分率），物系的平均相对挥发度为2，试求釜上方第一块板下流的液相组成。塔釜可视为一块理论板。

4.分离苯一甲苯混合液，原料液中含苯0.5（摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液中要求含苯0.95，塔顶用分凝器一全凝器流程（如图），测得塔顶回流液中含苯0.88，离开塔顶第一层理论板的液体含苯0.79，求：

(1) 操作条件下平均相对挥发度；2) 操作回流比R；(3) 最小回流比Rmin。

5.苯、甲苯双组分混合液用如图所示的设备进行常压连续蒸馏操作，原料直接加入釜中，进料量为100kmol/h，其组成x苯=0.7，要求得到组成为0.8的塔顶产品（以上均为摩尔分率）。塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝并返回塔内。出分凝器的蒸汽与冷凝液体保持相平衡。问塔顶、塔釜产量为多少？已知相对挥发度为2.4

6.