第六章 蒸馏自测
《化工原理教学资料》第六章蒸馏(郭锴)
m 顶 釜
式中: α 顶: 塔顶的相对挥发度 α 釜: 塔釜的相对挥发度
4.α 的物理意义 气相中两组分组成之比是液相中两组分组成之 比的倍数;
α 标志着分离的难易程度;
若α>1,则 y>x ,可用蒸馏方法分离,且α愈大,
平衡线愈远离对角线,物系愈易分离;
α =1, 无法用普通蒸馏方法分离。
6.3 简单蒸馏和平衡蒸馏
一 、 简单蒸馏 1. 装置 2. 特点: • 间歇非定态 • 一次进料
• xD, xW不是一对平衡 组成
• 适合于大的组分 • 对A部分提出, 粗分
二. 平衡蒸馏(又叫闪蒸) 1. 流程 2. 特点: •一次进料,粗分 •xD, xW是一对平 衡组成 F xF
D xD
1、收率低;
2、设备重复量大,设备投资大; 3、能耗大,过程有相变。 问题:工业上如何实现?
2. 有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝
6.4.2 连续精馏装置流程
进料板:原料液进入的 那层塔板
精馏段:进料板以上的 塔段 提馏段:进料板以下 (包括进料板) 的塔段
6.4.3 塔板的作用
特点:
•塔板提供了汽液 分离的场所; •每一块塔板是一 个混合分离器; •足够多的板数可 使各组分较完全分 离。
A pA xA 一般物系: B pB xB
yA xA 理想气体: yB xB
对于二元物系:yB=1-yA xB=1-xA 则
y 1 y x 1 x
即
x y ——相平衡方程 1 ( 1) x
理想溶液:
p p
o A o xW
6.4 精馏原理
6.4.1 多次部分汽化、部分冷凝
选修1第六章 练习题带答案
1.请完成相关植物有效成分提取的问题。
(1)植物芳香油具有很强的挥发性,组成主要包括,根据蒸馏过程中,可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和。
(2)用压榨法提取橘皮精油时,对压榨液进行了如下处理:可以先用普通布袋过滤,目的是,然后离心进一步,再用或吸管将上层的橘皮油分离出来,后续再进行其他处理。
(3)萃取法提取胡萝卜素时,萃取的效率主要取决于和,同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等条件的影响。
如图为胡萝卜素粗品鉴定装置示意图,请据图回答下列问题。
胡萝卜素粗品鉴定的方法是,等各种色素完全分开后,取出图中b(名称是)的滤纸,让石油醚自然挥发后,观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带,对比萃取样品的结果分析实验是否成功。
2.下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质.(2)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是.(3)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度的地方,目的是.3.回答下列与芳香油提取相关的问题:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有、化学性质稳定的性质.蒸馏时收集的蒸馏液不是纯的玫瑰精油,原因是玫瑰精油随一起蒸馏出来.(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要.因素有蒸馏时间和.当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是先增加后.(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会.4.今年许多地区的冰糖橙由于阴雨天气的影响,导致果实不如往年甜,容易腐烂果农遭受到了很大的损失,当地政府想尽一切办法帮助橘农尽量减少损失(1)有人想用橙皮提取精油,提取橙皮精油一般采用法(2)科研人员发现一棵树上的冰糖橙不易腐烂能长期保存,为子决速大量繁殖该品种,可采用技术.若用花药进行离体培养,则选择花粉发育至期的花药培养成功率最高.确定花粉发育时期最常用的染色方法是法,如果花粉不易着色,则采用法(3)影响植物组织培养的因素很多,其中最关键的激素有和.5.胡萝卜素可以预防白内障、有助于保护眼睛晶体的纤维部分,还可以促进眼内感光色素的生成,加强视力的形成;还可以预防夜盲症,加强眼睛变色的功能.请根据其提取过程及胡萝卜素的性质,回答下列问题.(1)胡萝卜素是色结晶.从胡萝卜中提取胡萝卜素,常用作为溶剂.(2)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法.在该方法的干燥过程应控制好和时间控制在一定范围,原因是.(3)萃取过程中宜采用方式加热;萃取液浓缩前需进行.在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中,应严格将.(4)玫瑰精油的提取方法是法;柠檬芳香油的制备通常用法.6.植物芳香油的提取方法要根据植物原料的特点来选取,玫瑰精油的化学性质稳定,难溶于水,可以用水蒸气蒸馏的方法提取.水中蒸馏有时会导致原料焦糊和有效成分的分解等问题,因此柑橘柠檬芳香油的制备通常使用.根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点可以考虑有机溶剂的方法.7.生物技术的迅速发展,给社会带来了巨大的经济效益,受到社会的广泛重视,请问答下列生物技术方面的问题:(1)天然植物色素对人体健康没有危害,作为添加剂大大丰富了人们的生活.实验室提取植物色素常用的方法是法;植物芳香油主要通过法获得.(2)纤维素可用来生产乙醇燃料,有些微生物能合成分解纤维素,从土壤中分离此类微生物时需向培养基中加入纤维素粉作为,这种培养基属于.(3)苹果醋是最受欢迎的饮料之一,其生产过程中利用了的发酵作用;喝剩的葡萄酒放置一段时间后变酸的原因是.(4)微生物培养过程中,获得纯培养物的关键是,其中对培养皿进行灭菌常用的方法是.8.如图为某同学设计的从橘皮中提取芳香油的实验装置,请据图回答:(1)请指出该实验装置的两处不妥之处:①;②.(2)植物芳香油的提取方法有法和法,从上图可看出,本实验采用法提取橘皮中的芳香油,该方法的原是.(3)某同学采用1.5kg的玫瑰花瓣,出油为45g,则出油率为.9.艾草精油是从艾草的叶子、茎中利用水蒸气蒸馏法提取的挥发性芳香物质,一般为浅黄色,有温经通络、祛气活血,枝赛止痛,改善局部循环和增强免疫力等功效,回答下列问题。
(2021年整理)蒸馏及沸点的测定
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《XXXXXXXXXXXX》实验报告
专业班级:********宋体四号
学生学号:********宋体四号
学生姓名:********宋体四号
实验教师:********宋体四号
开课学期:20 ~20 —学期
验证□综合□设计创。
蒸馏实验报告
蒸馏实验报告
实验目的:通过蒸馏方法对某种液体进行纯化和分离。
实验原理:
蒸馏是利用液体混合物成分的不同挥发性,在不同温度下使其中一种或几种成分先蒸发,然后将其凝结并收集,从而实现对液体混合物的分离和纯化。
蒸馏可分为简单蒸馏和精馏两种方法。
简单蒸馏一般用于纯化挥发性较大的液体混合物,而精馏则适用于纯化两种或多种挥发性较接近的液体混合物。
实验步骤:
1. 准备一个蒸馏设备,包括烧瓶、冷凝管、接口管、收集瓶等。
2. 将待蒸馏的液体混合物放入烧瓶中。
3. 使用酒精灯或电热器加热烧瓶,使得液体开始蒸发。
4. 经过冷凝管的冷却作用,蒸发的气体逐渐冷凝成液体,流下冷凝管。
5. 收集冷凝液,分离出所需的成分。
6. 当液体全部蒸发完毕后,停止加热。
实验结果和讨论:
通过蒸馏实验,我们成功地将液体混合物进行了分离和纯化。
在不同温度下,液体混合物的成分逐渐蒸发,然后通过冷凝管凝结,并最终收集到不同的收集瓶中。
根据不同成分的挥发性,我们可以得到不同纯度的液体。
在蒸馏过程中,需要注意控制加热温度,以免液体沸腾过于剧烈或加热过热,导致产物混合或挥发不彻底。
结论:
蒸馏是一种常用的分离和纯化液体混合物的方法,可根据不同成分的挥发性实现分离效果。
通过本次实验,我们成功地进行了蒸馏实验,并得到了分离和纯化后的液体产物。
《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案
《化工原理》蒸馏单元习题检测及答案一、简答题。
(5*5=25分)1.蒸馏的定义。
利用物系中各组分挥发性不同,通过加热和冷凝造成气液两相物系,实现分离的目的2.拉乌尔定律公式及理想溶液的定义。
若溶液在全部浓度范围内,都符合拉乌尔定律,则称为“理想溶液”。
3.气液平衡相图的“两条线”和“三个区域”是什么。
泡点线、露点线,气相区、液相区、气液共存区。
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。
1111n n D R y x x R R +=+++W m m x W L W x W L L y ---=+'''111---=q x x q q y F 5.请简述塔板数的计算方法。
逐板计算法、图解法 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_____B___,塔顶温度______A__,塔釜温度____A____。
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__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。
3.二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__B______。
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。
(对)2.最小回流比条件下,理论板数目最少。
(错)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。
蒸馏练习Word版
第六章蒸馏练习题选择题1、某精馏塔已知X D=0.9,系统相对挥发度α=2,塔顶设全凝器,则从塔顶第一块理论板下降的液体组成X1为()A.0.75 B.0.818 C.0.92 D.0.92、在用图解法求理论板时,若每一梯级的水平线段和垂直线段加长,则每一块板的分离程度将()A.不变B.增大C.减小D.无法确定3、精馏计算中,以下说法正确的是()A.再沸器算一块理论板B.分凝器算一块理论板C.加料板算一块理论板4、当回流从全回流逐渐减小时,精留段操作线向平衡线靠近,为达到给定的分离要求,所需的理论板数()A.逐渐增多B.逐渐减少C.不变5、在连续精馏操作中,随着选取的回流比的逐渐增大,操作费与设备费的总和会呈现()A.持续上升B.持续下降C.先上升后下降D.先下降后上升6、某精馏塔的理论板数为15块(包括塔釜),全塔效率为0.5,则实际塔板数(不包括塔釜)为()块。
A.28 B.30 C.317、全回流时,y-x图上精馏段操作线的位置()A.在对角线之上B.在对角线与平衡线之间C.与对角线重合D.在对角线之下。
8、下列对浮阀塔性能的描述不正确的是()A.生产能力大B.操作弹性大C.塔板效率高D.气体压力降及液面落差大9、泡罩塔不具有下列()的优点。
A.易于操作B.操作弹性大C.维持较高效率操作的气液负荷变化范围大D.气体通过每块塔板的压降小10、气液在塔板上有四种接触状态,优良的接触状态是()A.鼓泡接触状态B.蜂窝接触状态C.泡沫接触状态D.喷射接触状态11、下列哪一项不是气相负荷过大引起的()。
A.雾沫夹带B.液泛C.液面落差增大D.塔板压力降增大12、板式精馏适宜空塔气速,一般可取泛点气速的()A.1.0-1.2 B.0.6-0.8 C.0.5-0.8 D.0.6-1.013、(1)板式塔塔板的漏液主要与()有关。
(2)液沫夹带主要与()有关(3)液泛主要与()有关A空塔气速B.液体流量C.板上液面落差D.塔板间距14、制备无水酒精,工业上采用的方法是()。
化工原理_大题第六章
第六章 习题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。
假设在操作范围内气液平衡关系可表示为y=0.46x+0.549解:(1)简单蒸馏釜液由下式求得,即 bx m b x m m W F +-+--=21)1()1(ln 11ln ln 20.61210.5490.540.51ln 20.540.5490.5490.5483x w x dx x w -==-+-⨯⎰ 解得 20.498x = (即汽化液为1/3时的釜液组成)馏出液的平均组成,D m x 由一批操作的物料衡算求得1,1,120.60.498330.804D m D m w x w x =⨯-⨯= (2)平衡蒸馏 由题意知,q =2/3 2/30.62 1.8112/312/31F X q y x x x q q =-=-=-+----(1) 而0.460.549y x ==(2)联立(1),(2)解得0.509x = 0.783D y x == 说明:相同汽化率下,简单蒸馏得到的,D m x 高与平衡蒸馏的D x 。
这是由于平衡蒸馏实现了蒸馏过程的连续化造成了物料混合,从而影响了分离效果。
5..在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。
已知原料液流量为4000kg/h,组成为0.3(二硫化碳的质量分数,下同)。
若要求釜液组成不大于0.05,馏出液回收率为88%。
试求馏出液的流量和组成,分别以摩尔流量和摩尔分数表示。
解:由全塔物料衡算得 (以上标“'”表示质量流量)'''''''F D m F D W F x Dx Wx =+⎧⎨=+⎩由于'0.88''D F Dx F x =所以''0.88''''F F w F x F x D x =+0.12''0.1240000.32880/''0.05400028801120/0.88''0.8840000.3'0.94311200.943/760.97(0.943/760.057/154F w F D D F x kg h W x D F W kg hF x x D x ⨯⨯===-=-=⨯⨯=====+摩尔分数)平均千摩尔质量:0.97760.0315478.3/m M kg Kmol =⨯+⨯=馏出液的摩尔流量:1120/78.314.3/D Kmol h ==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数),回流比为2.5。
化工原理刘伟主编第六章蒸馏答案
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 B B B 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,0000B AA Bp p p x y x p p p -==- 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,℃。
蒸馏自测题
5、两组分溶液的相对挥发度是指溶液中易挥发组分的挥发度对难 挥发组分,不能用普通蒸馏方法分离的挥发度的比值。
6、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 R=3, ,馏出液组பைடு நூலகம்为xD=0.96 。
7、在总压为101.33kPa、温度为95℃下,苯和甲苯的饱和蒸气 压分别为PA 0=155.7kPa, PB0=63.3kPa,则平衡时苯的液相组成 为x= x=0.411 , 气相组成y= y=0.632 ,相对挥发度= α=2.46 . 8、精馏塔有五种种进料状态,其中冷液体进料q值最大,进料温 度tF小于泡点tb。 9、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则: 回流比等于 ∞ ,馏出液流量等于 0 ,操作线方程 yn+1=xn。
参考答案: 一、1、均相液体混合物,挥发度差异;2、相同,大于;3、大于; 4、下降,升高,升高,不利;5、易挥发组分,难挥发组分,不 能用普通蒸馏方法分离;6、R=3,xD=0.96;7、x=0.411, y=0.632,α=2.46;8、五种,冷液体,小于;9、∞,0,yn+1=xn 二、1、A A D ;2、A B ; 3、C ; 4、C ; 5、C;6、A;7、A; 8、B
蒸馏自测题
一、填空题 1、蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法,它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,则气相露点温度大于液相泡点温度。
4、在精馏过程中,增大操作压强,则物系的相对挥发度下降, 塔顶温度升高,塔釜温度升高,对分离过程不利。
4、操作中的精馏塔保持F, q, xF, R不变,增加W,则L/D( C )
简单蒸馏的实验报告
简单蒸馏的实验报告简单蒸馏的实验报告引言:蒸馏是一种常见的分离纯化混合物的方法,它基于不同物质的沸点差异。
在本次实验中,我们将通过简单蒸馏的方法来分离和纯化乙醇和水的混合物。
通过这个实验,我们可以更好地理解蒸馏原理,并掌握实际操作技巧。
实验步骤:1. 准备工作在实验开始之前,我们需要准备好以下实验设备和试剂:- 蒸馏烧瓶- 还原装置- 温度计- 热源- 乙醇和水的混合物2. 装置搭建首先,将蒸馏烧瓶与还原装置连接起来。
确保连接处密封良好,以防止气体泄漏。
然后,将温度计插入蒸馏烧瓶中,确保温度计的底部悬浮在液体中,以测量温度变化。
3. 加热操作将混合物倒入蒸馏烧瓶中,并将烧瓶放置在热源上。
逐渐加热混合物,观察温度的变化。
当温度达到乙醇的沸点(78.4摄氏度)时,我们将观察到液体开始沸腾。
4. 收集纯净物质在混合物开始蒸发时,乙醇蒸汽会上升到还原装置中,然后通过冷却的管道冷凝成液体,并滴入收集瓶中。
随着温度的升高,水的沸点(100摄氏度)也会达到,水蒸汽也会被蒸馏出来并冷凝收集。
实验结果:在实验过程中,我们观察到乙醇和水的分离现象。
乙醇的沸点较低,因此首先蒸发并冷凝成液体。
而水则在乙醇之后蒸发,最后也被冷凝收集。
实验讨论:通过本次实验,我们成功地分离了乙醇和水的混合物。
这是因为乙醇和水的沸点差异较大,使得我们可以通过简单蒸馏的方法来实现分离。
乙醇的沸点为78.4摄氏度,而水的沸点为100摄氏度。
通过控制加热温度,我们可以使乙醇首先蒸发,然后冷凝成液体,最后收集到纯净的乙醇。
然而,需要注意的是,简单蒸馏适用于沸点差异较大的物质分离。
如果混合物中的两种物质沸点相差不大,蒸馏效果将会较差。
在这种情况下,我们可能需要采用其他更复杂的蒸馏方法,如真空蒸馏或分馏柱蒸馏。
结论:通过本次实验,我们了解了简单蒸馏的原理和操作方法,并成功地分离了乙醇和水的混合物。
蒸馏是一种常见且有效的分离技术,可以应用于许多不同的领域,如化学工业、酿酒业等。
化工原理学习指导-第6章-蒸馏-计算题答案
化工原理学习指导第6章蒸馆计算题答案6・31某二元混合物痿汽,其中轻、重组分的摩尔分数分别为0. 75和0. 25,在总压为30OkPa 条件下被冷凝至所得的汽、液两相达到平衡。
求其汽相摩尔数和液相摩尔数之比。
已知轻、重组分在409时的蒸汽压分别为37OkPa 和12OkPaO设汽相摩尔量为X 液相摩尔量为厶总量为斤则F = V + LFX F =V>ι÷ LX事实上,汽液平衡体系中,两相的•摩尔量比值服从杆杠定律。
6-32苯和甲苯组成的理想溶液送入精馆塔中进行分离,进料状态为汽液共存,其两相组成分别如下:A F =O.5077, V F =O.7201。
用于计算苯和甲苯的蒸汽压方程如下:其中压强的单位为Pa,温度的单位为T 。
试求:(1)该进料中两组份的相对挥发度为多少?(2)进料的压强和温度各是多少?(提示:设进料温度为92。
C )(2)设进料温度为92c C,则121 IIg /7? =6.031- 一=——=2.16 A92+220.8=144.38kPaIg ∕7n = 6.080— ------- — = 1.76292÷219.5虑=57.83kPa由此求得体系的相对挥发度为:"=卑=上兰= 2.496 y?B 57.83其值与(1)中所求相对挥发度足够接近,故可认为进料温度为92c C o 体系总压为:P = pθ Xp + PJ (I-X F )= 14438×0.5077+57.83×(l -0.5077)= 101.77kPa6・33 —连续精馆塔分离二元理想混合溶液,已知某层塔板上的气.液相组成分别为0. 83和0. 70,与之相邻的上层塔板的液相组成为0. 77,而与之相邻的下层塔板的气相组成为0. 78解:两相中,300-120一 370-120= 0.720PA PA■ = ■P P370x0.720 300= 0.888由以上两式可得:0,75-0.72 0.888-0.75= 0.217IgpA= 6.0311211 / + 220.8IgpB =6.0801345 / + 219.5解:(1)混合物中两组分的相对挥发度:= 2.490.7201 / 0.50771-0.7201/ 1-0.5077(以上均为轻组分A的摩尔分数,下同)。
第六章复习题-附答案
(A) f=1(B) f=2(C) f=3(D) f=4
答案:
C。F=C-P+2=3-P+2,P最小为1,F=3-1+2=4。因三组分系统相图无法表达出4个自由度,故取答案C。
13.对于下述结论,正确的是
(A)在等压下有确定沸点的液态系统一定是纯物质
(B)任何纯固体物质都有熔点
(C)在一定温度下,纯液体的平衡蒸气压与液体所受外压力无关
答案:
D。F=2-P+2=4-P,F不能为负值,最小为零。当F=0时P=4。
3.正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中
(A)ΔS=0(B) ΔG=0(C) ΔH=0(D) ΔU=0
答案:
B。此为可逆过程故ΔG=0。
4. NaCl(s), NaCl水溶液及水蒸汽平衡共存时,系统的自由度
(A) F=0(B) F=1(C) F=2(D) F=3
压力一经指定,其平衡系统中的温度、气相及液相的组成亦恒定,但若压力改变,平衡系统的温度及各相组成亦改变,可见恒沸混合物的组成随压力而变,它不是化合物。
2.不同温度下溶液的蒸气压可以用克-克方程来计算吗?
答:
不能。克-克方程只适用于纯物质的蒸汽压随温度的变化关系。
3.指出下列平衡系统中的物种数、组分数、相数和自由度数:
(A*(s) = (A(l)= (A*(l) +RTlnaA,当以纯固体A为标准态时因(A*(s)=(A*(l)(RTlnaA=0,aA=1;以过冷液体为标准态时,(A*(s)=(A(l)= (A((l) +RTlnaA,因过冷液体为热力学不稳定状态,其化学势高,即(A((l)( (A*(l) ( RTlnaA( 0,aA ( 1
人教版高中化学必修一1.1.3蒸馏和萃取练习新.docx
高中化学学习材料唐玲出品第一节化学实验基本方法第3课时蒸馏和萃取水平测试1.蒸馏不需用到的玻璃仪器是( )A.蒸发皿 B.冷凝管C.蒸馏烧瓶 D.酒精灯答案:A2.已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体,可溶于水,密度小于1 g/mL,沸点约为56 ℃。
要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来,下列方法中,最合理的是( ) A.蒸馏 B.升华 C.过滤 D.蒸发解析:蒸馏适用于两种互溶的液体的分离,丙酮溶于水,故采用蒸馏将丙酮与水分离最为合理。
答案:A3.下列分离混合物常见的仪器:从左至右,用于分离操作正确的是( )A.蒸发、萃取、蒸馏、过滤B.蒸馏、过滤、蒸发、蒸发C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏解析:图示仪器,从左至右依次为蒸馏烧瓶、普通漏斗、酒精灯、蒸发皿,故用于分离操作依次是蒸馏、过滤、蒸发、蒸发。
答案:B4.下列各项操作中,错误的是( )A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液B.进行萃取操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出C.萃取分液前需对分液漏斗检漏D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将上面的塞子拿下答案:A5.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液;②39%的乙醇溶液;③氯化钠和单质溴的水溶液。
分离以上各混合液的正确方法依次是( )A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液答案:C6.下列有关实验操作分析正确的是( )A.过滤后滤液仍浑浊,可能是过滤时液面低于滤纸边缘B.蒸发实验完毕后,发现蒸发皿炸裂,这是因为没有垫石棉网C.萃取碘水溶液中碘,分离碘四氯化碳溶液时,眼睛注视分液漏斗里液面D.蒸馏时,为了加快水的流速,水应从上口进入,下口流出解析:滤液仍浑浊,可能是液面高于滤纸边缘、滤纸破损了等,故A项错;加热蒸发皿不需垫石棉网,若加热前蒸发皿外壁有水,可能会造成破裂,故B项错;眼睛注视液面分界处,便于控制分离下层,故C项正确;蒸馏时,为了提高水的冷凝效果,水从下口进,上口出,故D项错。
蒸馏的实验报告
蒸馏的实验报告引言蒸馏(Distillation)是一种常见的分离技术,用于将液体混合物中的成分按照其沸点的不同进行分离和纯化。
蒸馏通常通过加热混合物使其汽化,然后通过冷凝以使汽化物重新凝结为液体,并收集不同温度下的液体馏分。
本实验旨在通过使用简单蒸馏装置,分离水和酒精的混合物并定量测量它们的含量。
实验材料和方法材料1.加热设备(如热板或酒精灯)2.蒸馏装置(包括蒸馏烧瓶、接收瓶、冷凝管等)3.混合水酒精样品4.温度计5.镊子方法1.将混合水酒精样品倒入蒸馏烧瓶中。
2.将冷凝管与蒸馏烧瓶连接,并将冷凝管的另一端延伸至接收瓶中。
3.使用镊子控制水流,调整接收瓶的位置以使水流进入接收瓶时不溢出。
4.准备加热设备,将烧瓶放在加热设备上。
5.开始加热,记录温度和时间。
6.在加热过程中,收集不同温度下的液体馏分。
7.完成蒸馏后,将收集的液体馏分进行定量测量。
实验结果和讨论温度-时间曲线下面是实验过程中记录的温度-时间曲线:时间(分钟)温度(摄氏度)0 255 4010 6515 7820 8025 8230 8535 8440 8345 8150 8055 7960 77蒸馏结果在整个蒸馏过程中,我们观察到液体馏分的外观和颜色发生了变化。
起初,混合物开始升温,温度上升到40摄氏度左右时,我们开始观察到馏分中的水开始沸腾。
此时,收集到的馏分主要是水。
随着温度继续升高,水和酒精的混合物开始汽化。
这时,我们观察到收集到的液体馏分的外观变为无色透明,并且含有悬浮微粒。
这是由于酒精的汽化使得混合物中悬浮的杂质也提取到了液体馏分中。
当温度达到80摄氏度左右时,我们观察到收集到的液体馏分外观变为无色透明,没有明显的悬浮微粒。
这是因为此时酒精已经汽化,收集到的液体主要是纯净的水。
随着温度的进一步升高,收集到的馏分中温度基本稳定在85摄氏度左右。
此时,我们判断酒精已经完全汽化,所收集到的液体主要是纯净的水。
含量计算根据实验结果,我们可以计算出酒精和水在混合物中的含量。
蒸馏
蒸馏——测试题选择题1.理想溶液和非理想溶液的主要差别是(B )。
A、组分在溶液上方的饱和蒸汽压不同;B、相同分子间的引力与不同分子间的引力不同;C、表达气液平衡的方式不同;D、溶液中各组分的数量不同而引起的2.t-x-y图主要的用途是(B )。
A、主要适用蒸馏过程的各种计算;B、主要用于理解蒸馏原理3.全塔物料衡算时,衡算基准可以是(C)。
A、质量百分率;B、摩尔分率;C、以上两种基准都可以4.回流比R=L/D中,L和D均为(B)。
A、质量流率;B、摩尔流率;C、都可以5.精馏塔顶为全凝器时,则(C)。
A、y1>XD ;B、y1>XD ;C、y1=XD6.目前常用的板式塔是(C)。
A、筛板塔;B、泡罩塔;C、浮阀塔7.淹塔现象一定是( D)。
A、气流速度过大;B、液体流量过大;C、降液管设计不合理;D、以上各种情况都有可能8.若发生雾沫夹带,可以(A )。
A、减少塔底蒸汽量;B、减少回流比9.发生漏液现象时,可以( C)。
A、提高釜温;B、降低回流量;C、以上两种方法都可以10.塔顶馏出物轻组分含量偏低,可能原因是(D )。
A、回流比小;B、进料组成不符合要求;C、塔设计不符合要求;D、以上几种可能性都有11.当分离沸点较高,而且又是热敏性混合液时,精馏操作压力应采用(B )A 加压;B 减压;C . 常压12.若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分,则应采用(C )A 平衡蒸馏;B 简单蒸馏;C 精馏13.以下说法正确的是(B )。
A 冷液进料:q =1;B 汽液混合进料:0<q<1;C 过热蒸汽进料:q<014.某精馏塔的馏出液量 D =50 kmol/h, 回流比 R =2 ,则精馏段之 L 为( A)A 100 kmol/h;B 50 kmol/h;C 25 kmol/h15.当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近。
为达到给定的分离要求,所需的理论板数( B)A 逐渐减少;B 逐渐增多;C 不变16.精馏操作的作用是分离(B )A 气体混合物;B 液体均相混合物;C 固体混合物;D 互不溶液体混合物17.精馏分离的依据是(A )A 利用混合液中各组分挥发度不同;B 混合气中各组分在某种溶剂中溶解度的差异;C 利用混合液在第三种组分中互溶度的不同;D 无法说明18.某二元理想溶液,其组成为0.6(摩尔分数,下同),相应的泡点为t1,与之相平衡的气相组成0.7,相应的露点为t2,则(A )A t1=t1;B t1>t2;C t1<t2;D 无法判定19.某溶液由A、B两种可挥发组分组成,经实验测定,若向该溶液添加A,溶液的泡点将提高。
蒸馏自测题
12. 设计某二元理想溶液精馏塔时,如保持 设计某二元理想溶液精馏塔时, F, xF, xD, xw 不变,则随进料热状况参数的 不变, 增加,其最小回流比_______(增加、减小、 增加,其最小回流比 (增加、减小、 不变)。 不变)。 13. 某连续精馏塔 已知其精馏段操作线 某连续精馏塔, 方程为y=0.667x+0.32, 且塔 顶产品量为 方程为 100kmol·h-1, 则馏出液组成 D=_________, 则馏出液组成x 塔顶上升蒸气量V=_________. 塔顶上升蒸气量
19. 随着 的减小,精馏段操作线愈接近平衡线,达 随着R的减小,精馏段操作线愈接近平衡线, 的减小 到一定的分离要求所需理论板数越少。( 到一定的分离要求所需理论板数越少。( 20. xD,xw无关;( ) 无关;( 理论板图解时与下列参数: , , , , 理论板图解时与下列参数:F,xF,q,R,α,
27.在____________进料状况下,提馏段上升蒸汽流 27.在____________进料状况下, 进料状况下 量等于精馏段上升蒸汽流量。 量等于精馏段上升蒸汽流量。 28.精馏塔在全回流操作时,精馏段操作线、 28.精馏塔在全回流操作时,精馏段操作线、提馏 段操作线与_________重合,回流比R=_____________ _________重合 =_____________, 段操作线与_________重合,回流比 =_____________, 相应的理论板数为________________ ________________。 相应的理论板数为________________。 29.精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低,系统有 29.精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低, 精馏塔分离某二元物系 _________,溶液的泡点____________ ____________, 相对挥发度 _________,溶液的泡点____________, 塔顶蒸汽冷凝温度______________ ______________。 塔顶蒸汽冷凝温度______________。 30.连续精馏操作,原工况为泡点进料,现由于某种原因 连续精馏操作,原工况为泡点进料 现由于某种原因 连续精馏操作 原料温度降低,使 > 若保持 若保持F, 回流比 回流比R和提馏段上 原料温度降低 使q>1,若保持 xF,回流比 和提馏段上 升蒸汽量不变,则此时D_________, W_________。 升蒸汽量不变,则此时 。
蒸馏操作单元测验
蒸馏操作单元测验姓名班级学号成绩一、填充题1.在精馏塔内,最高温度的位置在,最低温度的位置在。
2.混合液的相对挥发度越大,则混合液越分离,当相对挥发度等于1时,混合液不能用分离。
3.当原料液温度比其泡点高,而又比其露点低时,进料状态应为。
4.一块理论塔板,离开该板的汽、液两相中易挥发组分组成分别为0.9和0.8时(均为摩尔分数),则其被分离的混合液相对挥发度为,其相平衡方程可写为。
5.回流的作用是为精馏塔内传质提供必需的来源。
6.当原料的温度变低时,热状况参数q值,精馏段操作线斜率,提馏段操作线斜率,所需理论塔板数。
7.对一定的分离要求,回流比变大,所需的理论塔板数;若仅将进料量增大,其他参数不变,所需的理论塔板数。
8.对一定塔板数的精馏塔进行操作,在进料状态和组成不变的情况下,要增加回流比,则塔顶馏出液中易挥发组分浓度,塔底残液中难挥发组分浓度。
9.当进料量F=100kmol,z F=0.4,x D=0.8时(均为摩尔分数),塔顶馏出液的最大流量为kmol。
10.全回流操作时,操作线方程为,此时操作线离开平衡线,所需的理论塔板数称为。
11.当进料状态为时,精馏段内下降的液体量比提馏段的多。
12.按饱和液体进料设计的精馏塔,在操作时改为冷液进料,若保持回流比不变,则馏出液中易挥发组分浓度。
13.全回流操作时,上一层塔板下降液相中的易挥发组分的浓度x n下一层塔板上升汽相中的易挥发组分的浓度y n+1;而部分回流时则有x n y n+1。
14.对一定的进料组成,若要使得馏出液中易挥发组分浓度高一些,则在设计时,需安排段的塔板数要多一些。
二、选择题1.蒸馏操作是利用均相混合液中各组分的不同,使得各组分得以分离。
A、温度;B、挥发性能;C、溶解度;D、化学性质。
2.混合液中各组分的摩尔分率之和。
A、大于1;B、小于1;C、等于1;D、任意数。
3.理论塔板指的是互为平衡。
A、进入该塔板的汽液两相;B、离开该塔板的汽液两相;C、进入该板的汽相与离开该板的液相;D、进入该板的液相与离开该板的汽相。
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第六章蒸馏(一)
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 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。
(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100 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97% ,塔釜残液组成为0.02 。
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。