复习： 蒸馏习题

1.
蒸馏是分离 的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的 ，分离的条件是 。

2.
在t-x-y 图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相组成 液相组成，而两相的量可根据 来确定。

3.
双组分溶液的相对挥发度α是溶液中 的挥发度对 的挥发度之比，若α=1表示 。

物系的α值愈大，在x-y 图中的平衡曲线愈 对角线。

4.
工业生产中在精馏塔内将 过程和 过程有机结合起来而实现操作的。

而 是精馏与普通精馏的本质区别。

5.
精馏塔的作用是 。

6.
精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1） 和（2） 。

7.
精馏过程回流比R 的定义式为 ；对于一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为∞。

8.
精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q 值最大，进料温度____泡点温度。

9. 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 。

10. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1,x 1及y 2,x 2；则它们的大小顺序为 最大， 第
二， 第三，而 最小。

11. 精馏操作时，增大回流比R ，其他操作条件不变，则精馏段液气比
V
L （ ），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
12 . 精馏塔的设计中，若进料热状况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，则所需的理论塔板数N T （ ），提馏段下降液体流量L /（ ）。

A 减小
B 不变
C 增加
D 不确定
13.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-1
B y n+1=y n =y n-1
C y n+1<y n <y n-1
D 不确定
14. 某两组分混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成x A =0.4，相应的泡点温度为t 1，气相组成y A =0.4，相应的露点温度为t 2，则（ ）A t 1 <t 1 B t 1= t 1 C t 1> t 1 D 不能判断
15. 完成某分离任务需理论板数为N T =7（包括再沸器），若E T =50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（ ）
A 14 层
B 10层
C 12层
D 无法确定
16. 若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D ，可采用（ ）
A 、减小回流比
B 、增加提馏段理论板数
C 、增加精馏段理论板数
D 、塔釜保温良好
17. 在精馏操作中，若进料位置过高，会造成（ ）
A 、 釜残液中易挥发组分含量增高
B 、 实际板数减少
C 、 馏出液中难挥发组分含量增高
D 、 各组分含量没有变化
18. 精馏的两操作线都是直线，主要是基于（ ）
A 、 理论板的概念
B 、 理想溶液
C 、 服从拉乌尔定律
D 、 恒摩尔流假设
19．当x F 、x D 、x W 和q 一定时，若减小回流比R ，其他条件不变，则（ ）
A 、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线
B 、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线
C 、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线
D 、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线
三．判断
20． 理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比 （ ）
21. 从相平衡x-y 图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（ ）
22. 用于精馏计算的恒摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（ ）
23. 精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大（ ）
24. 用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（ ）
25. 当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（ ）（2）原料液的温度有关（ ）
26.对于精馏塔的任何一层理论板来说 ，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度 （ ）
27. 当F 、x F 一定时，只要规定了分离程度x D 和x W ，则D 和W 也就被确定了 （ ）
答案: （） （1分）
28.当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小（ ）
四．试题：
2.简述精馏原理，实现精馏定态操作的必要条件是什么？
答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度的差异，同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。

（2分）
上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。

（2分）（共4分）
3连续精馏流程中主要由哪些设备所组成？还有哪些辅助设备？
答：主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。

（2分）辅助设备有：原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。

4.简述恒摩尔流假定。

在精馏计算中有何意义？
答：恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内，本段内各板上升蒸气摩尔流量相等，下降液体摩尔流量相等，但两段之间不一定相等。

（3分）
意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的，这样可简化精馏计算。

（2分）（共5分）
通常对特定的精馏塔和物系，影响精馏操作的因素有哪些？
答：影响因素有：（1）塔内操作压强（2）进、出塔的物料流量（3）回流比（4）进料组成和热状况（5）再沸器和冷凝器的传热性能和条件（6）设备散热情况（每个影响因素给0.5分，6个共3分）
五．计算
1. 若苯－甲苯混和液在45℃时沸腾，外界压力味20.3kpa 。

已知在45℃时，纯苯的饱和蒸气压
kpa p 7.220=苯，纯甲苯的饱和蒸气压kpa p 6.70=甲苯。

求其气液相的平衡组成。

苯－甲苯理想溶液在总压为101.3kpa 下，饱和蒸气压和温度的关系如下：在85℃时，k p a p 9.1160=苯，kpa p 460=甲苯；在105℃时，kpa p 2.2040=苯，kpa p 860=甲苯。

求：（1）在85℃和105℃时该溶液的相对挥发度及平均相对挥发度；（2）在此总压下，若85℃时，78.0=苯x ，用平均相对挥发度值求y 苯。

3.试题：在连续精馏塔中分离含苯50％（质量百分数，下同）的苯－甲苯混和液。

要求馏出液组成为98％，釜残液组成为1％（均为苯的组成）。

求：甲苯的回收率。

4.试题：在一两组分连续精馏塔中，进入精馏段中某层理论板n 的气相组成y n ＋1为0.75，从该板流出的液相组成x n 为0.65（均为摩尔分数），塔内气液比V/L=2，物系的相对挥发度α为2.5，求：（1）从该板上升的蒸气组成y n ；（2）流入该板的液相组成x n －1；（3）回流比R 。

5.试题：在连续精馏塔中分离某两组分混合物。

已知原料液流量为100kmol/h ，组成为0.5（易挥发组分摩尔分数，下同），饱和蒸气进料；馏出液组成为0.98，回流比R 为2.6，若要求易挥发组分回收率为96％，求：（1）馏出液的摩尔流量D ；（2）提馏段操作线方程。

6.某连续操作精馏塔，分离苯－甲苯混和液，原料中含苯45％，馏出液中含苯95％，残液中含甲苯95％（以上均为摩尔分数）。

塔顶全凝器每小时全凝28000kg 蒸汽，液体在泡点下回流。

提馏段回流液量为470kmol/h ，原料液于泡点进料。

求：（1）
釜残液和馏出液的流量（W 和D ）；（2）回流比R
7.有一相对挥发度平均值为3的两组分理想溶液，在泡点温度下进入连续精馏塔。

进料组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9；回流比为1.5，全塔效率为0.5。

求（1）用逐板计算法求精馏段所需要的理论板数N T 精；（2）计算精馏段所需的实际板数N P 精。

（假设塔顶为全凝器）
试题：在一双组分连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程为271.0715.0+=x y ；q 线方程为91.081.2-=x y ，求：
（1）回流比及进料热状况参数；（2）馏出液及原料液组成；（3）若回流比为3，测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82（摩尔分数，下同），从第三层塔板上升的蒸气组成为0.86，则此时的馏出液组成又为多少？
9.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。

已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.02。

泡点进料。

（1）求每获得1kmol/h 馏出液时的原料液用量F ；（2）若回流比为1.5，它相当于最小回流比的多少倍？（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6，求上升到加料板上的气相组成。

（物系的平均相对挥发度为3
10. 在一连续精馏塔内分离某两组分理想溶液。

已知进料组成为0.5（摩尔分数，下同），釜残液组成为0.05；塔顶采用全凝器，操作回流比为最小回流比的1.777倍；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.303；精馏段操作线方程为
275.072.0+=x y 。

求（1）塔顶易挥发组分的回收率D η；
（2）进料热状况参数q 。