精馏竞赛试题

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精馏竞赛试题(附答案)

一、选择题（16）

1． 蒸馏是利用各组分（C ）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。

2．在二元混合液中，沸点低的组分称为（ C ）组分。

A 可挥发；

B 不挥发；

C 易挥发；

D 难挥发。

3．（ A ）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。

4．在（ C ）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。

5．再沸器的作用是提供一定量的（ D ）流。 A 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（ B ）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。

7．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（ C ）。

A 浮阀板；

B 喷射板；

C 加料板；

D 分离板。

8．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。 二、填空题:（46分）

1.( 6分) 精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________，利用_____________、____________________的方法，将各组分得以分离的过程。

***答案***沸点(或挥发度) 多次部分汽化 多次部分冷凝

2.(4分) 某连续精馏塔， 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，且塔顶产品量为100kmol.h ，则馏出液组成x =_________，塔顶上升蒸气量V=_________。 ***答案***0.86 500kmol.h

3.( 4分) 某连续精馏塔， 已知其精馏段操作线方程为y=0.75x+0.225，则该塔的回流比R=________，馏出液组成x =________。

***答案***3.0 0.90

4.( 8分) 某泡点进料的连续精馏塔， 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，提馏段操作线方程为y=1.3x-0.018,则回流比R=_______，馏出液组成x =__________，原料组成x =_________，釜液组成x =_________。

***答案***4 0.86 0.38 0.06

5.( 5分) 精馏塔设备主要有_______塔、______ 塔、_______ 塔、________ 塔、_______ 塔。

***答案***筛板 泡罩 浮阀 填料 舌形板板式

6.( 6分) 物料在精馏塔提纯过程中应遵循 、

和 三大平衡原则。

***答案***物料平衡 能量平衡 气液平衡

7.( 3分) 理想溶液中组分的的相对挥发度（α） 等于同温度下两组份＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，α＞1则表示组分A 和B ＿＿＿＿（能或不能）分离；α＝1则表示组分A 和B ＿＿＿＿（能或不能）用普通

精馏法分离该混合液。

***答案***饱和蒸气压之比 能 不能

8.(2分) 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。

***答案***离开的汽相与液相之间达到相平衡

9.( 4分) 精馏过程的回流比是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿， 全回流是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿。

***答案***回流量与采出量之比 塔顶上升蒸气经冷凝后全部

回流至塔内

10.( 4分) 在国内使用的板式精馏塔中，使用较多的是如下四种塔

板：__________、__________、__________、__________。

***答案***泡罩塔板、浮阀塔板、筛孔塔板、导向筛孔塔板。

三、简答题

1．（10分）精馏操作的依据是什么？实现精馏操作的必要条件有哪两

个？

***答案***精馏操作依据是混合液中各组分的相对挥发度差异 （4分）

必须具备两个条件： 塔顶液相回流（3分） 和塔底上升气流（3分）

2．（20分） 一套完整的精馏装置，由几大件构成？如附图所示请指出T1与T2的作用和控制的不同点，如T2塔釜采出进储罐，则还需添加什么设备；

***答案***主体是精馏塔，塔底有再沸器，塔顶有冷凝器，产品贮槽以及加料装置。（8分）图12分 作用：T1除重，T2除轻

不同点：1.T1器控制方式不同，T1塔顶冷凝器E2流液的温度，T2塔顶冷凝器E4液的温度；3.T1与T2为强制回流；

需添加一台采出换热器，使T2的综合利用的目的

3.请解释液泛现象。（8分）

***答案***在精馏塔内，液体沿塔板通过溢流斗逐块下流，与温度较

高的蒸气在塔板上接触，发生传热和部分蒸发、部分冷凝的过程。如

果塔板上的液体难于沿溢流斗流下，造成溢流斗内液面越涨越高，直

至与塔板上的液面相平，液体无法下流，就叫“液悬”或“液泛”。

四、附加题（30分）就精馏装置的节能提出你的建议。

姓 名

1、优化回流比

精馏塔的能量消耗随回流比儿乎成正比关系增加，所以最优回流比是

精馏装置节能的一项重要措施。决定回流比的大小首先当然是物系特

性和分离要求，其次也应考虑设备初投资和能源消耗。减小回流比塔

板数要增多，塔的初投资要上升，但权衡一次投资与长时间能源消耗

的关系，发现还是节约能源的收益更大，更为合算。

2、回收精馏装置的热能

精馏装置排出的热能数量是相当大的，目前生产中多加以回收利用。

其方法大体上有如下几种：

1）再生蒸汽塔

顶的温度较高时，用废热锅炉代替塔顶冷凝器，以产生低压蒸汽供其

他过程使用。

2）利用装置排除之余热作加热用塔底产品预热进料；用塔顶、塔底产

品加热其他过程的物料；在多塔操作中，低温塔的冷却水可供高温塔

使用，高温塔的塔顶蒸汽可供低温塔再沸器作加热之用。

3）热泵

塔顶蒸汽具有较大的热能，可将其潜热利用起来。所谓热泵是以消耗

一定量的机械功为代价，把热能由较低温度提高到能够被利用的较高

温度的装置。将热泵用于精馏装置是用压缩机将低温气体增压，使其

提高温度，成为过热状态，然后作为塔底热源。热泵的循环介质在冷

凝器中吸收塔顶蒸汽的热量而蒸发为气体，该气体经过压缩后提高温

度进入再沸器中冷凝放热，冷凝后的液体经节流阀减压再进入冷凝器

中蒸发吸热，如此循环不已。这种热泵系统的循环介质不是被分离的

物料，而是另一介质，它在冷凝器、压缩机及再沸器中闭合循环，故

称之为闭式热泵系统。采用精馏本身的物料作为热泵的循环介质，区

别于前者，故称为开式热泵系统。

3 、设置中间再沸器和中间冷凝器

中间再沸是在精馏塔的提馏段抽出一股料液，通过中间再沸器加入热量，使料液全部汽化为蒸汽，然后送回到提馏段某块浓度相近的塔板上，设置中间再沸器代替了塔釜再沸器加入的一部分热量。由于精馏

塔的温度分布是上部比下部低，所以中间再沸器的温度比塔底再沸器

的温度低，因而可用温度比塔釜低的加热剂来加热，降低能量消耗，

节省操作费用。同理，也可设置中间冷凝器。中间冷凝器的温度比塔

顶冷凝器的高，可回收温度比塔顶高的热量。这一措施从经济上看，

设备费用有所增加，但操作费用减少。

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