《精馏》课后练习(1)

化工原理精馏复习题

一、填空题

1. 在1个大气压.96℃时, 苯的饱和蒸气压p A =160.5(kPa),甲苯的饱和蒸气压p B=65.66(kp A ),苯--甲苯混合溶液达于平衡时, 液相组成x ______.气相组成y =______.相对挥发α=____.

(***答案*** 0.376 0.596 2.44)

2.在汽-液相平衡的t-x-y图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为________,沸点与汽相组成的曲线,称为____________.( ***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线))

3. 在汽-液相平衡的t-x-y图中, 液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为________,液相线以下的区域称为_________,汽.液相线之间的区域为___________.

(***答案*** 汽相区液相区汽液共存区)

4.在y-x图中,以A组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方,则表示A组分比B组分的挥发度______.平衡曲线若在对角线的右下方,则表示A组分比B组分挥发度_____. (***答案*** 高低)

5.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)

6. 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)

7. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x =0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x =0.93时,达到此分离要求的最小回流比R =____. (***答案*** 1.66)

8. 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。

***答案*** (上升的汽相与下降液相之间达到相平衡时)

9. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x =0.823,y =0.923,此时平均相对挥发度为α=____。(2.578)

10. 分离某些α接近1的物系时,可采用一些特殊的精馏方法,如_______，_________.

(***答案***萃取精馏恒沸精馏)

11. 分离要求一定。当回流比为一定时，在五种进料状况中，＿＿＿＿进料的ｑ值最大，其温度＿＿＿＿＿＿，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离＿＿＿＿，分离所需的总理论板数＿＿＿＿＿＿＿＿。(***答案***冷液ｔF ＜ｔ泡最远最少)

12. 精馏过程设计时，增大操作压强，则相对挥发度＿＿＿＿，塔顶温度＿＿＿＿，塔釜温度＿＿＿＿。（增大，减小，不变，不确定）(答案: 减小，增加，增加)。

13.对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度＿＿＿＿＿＿，塔操作温度＿＿＿＿对分离＿＿_＿＿＿。( 越小越高越不利)

14. 精馏操作的依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(混合液中各组分的挥发度差异。塔顶液相回流塔底上升气流)

15. 简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐＿＿＿，其沸点则逐渐＿＿＿。(*答案* 减小升高)

16.. 总压为101.3kPa，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kPa与63.3kPa，则平衡时苯的汽相组成＝＿＿＿，苯的液相组成=＿＿＿＿＿_。（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度＝＿＿＿。(***答案*** x A ＝（ｐ-ｐB°）/（ｐA°-ｐB°）＝(101.3-63.3)/(155.3-63.3)=0.411 y A＝ｐA°×x A /ｐ＝155.7×0.411/101.3=0.632; α＝ｐA°/ｐB°＝155.7/63.3=2.46)

17. 试述五种不同进料状态下的q值：（1）冷液进料＿＿＿＿；（2）泡点液体进料＿＿＿＿＿；（3）汽液混合物进料＿＿＿；（4）饱和蒸汽进料＿＿＿＿；（5）过热蒸汽进料＿＿＿_____。

(***答案***（1）ｑ＞1（2）ｑ＝1（3）0＜ｑ＜1（4）ｑ＝0 （5）ｑ＜0）

18.某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：（1）回流比等于＿＿＿；（2）馏出液量等于＿＿＿；（3）操作线斜率等于＿＿＿。（以上均用数字表示）(∞；0；1)

19. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，x F ，要求塔顶为x D ，塔底为x W 。设计时若选定的回流比

R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N ＿＿＿，提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，提馏段下降液体量L'＿＿，精馏段上升蒸汽量V＿＿＿＿，精馏段下降液体量L ＿＿＿＿。（增加，不变，减少）(***答案***减少，增加，增加，不变，不变。)

20. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知x4＝0.3，则y3 ＝＿＿＿（由塔顶往下数(***答案***y4＝αx /（1＋（α－1）x ）＝3×0.3/(1+2×0.3) =0.563 x3＝y4＝0.563 y3＝3×0.563/（1＋2×0.563）＝0.794)

21. 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F，x ，回流比R和提馏段上升蒸汽量V'不变，则此时D＿＿＿＿，x ＿＿＿＿，W＿＿＿＿，x ＿＿＿＿＿＿。（增加，不变，减少，无法确定）(***答案*** 减少，增加，增加，增加)

22. 精馏塔中的恒摩尔流假设，其主要依据是各组分的＿＿__＿＿＿＿＿＿，但精馏段与提馏段的摩尔流量由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿影响而不一定相等。(***答案*** 摩尔潜热相等进料状态的不同) 23. 某精馏塔操作时，F，x F ，q，V保持不变，增加回流比R，则此时x D ＿＿＿，x W ＿＿＿＿D

＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。（增加，不变，减少）（***答案***增加，增加,减少, 增加）

24. 某精馏塔操作时，F，x F ，q，D保持不变，增加回流比R，则此时x D ＿＿＿，x W ＿＿＿＿V ＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。(***答案*** 增加，减少，增加，增加。)

25.精馏过程的回流比是指，最小回流比是指。

(***答案*** 回流量与塔顶产品量之比；塔板数为无限多时的回流比的极限值)

26. 简单蒸馏的主要特点是(1)＿＿＿＿＿＿＿；(2)＿＿＿＿＿＿＿＿＿。简单蒸馏操作时易挥发组分的物料衡算式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(

***答案*** ①不稳定操作②R＝0, Wx＝（W－ｄW）（x－ｄx）＋yｄW)

27. 如图所示

ａ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；ｂ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；ｃ点表示＿＿＿＿＿＿＿＿；

ａｂ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；ｂｃ段表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（填空题27题附图）（填空题33题附图）（选择题3题附图）

(***答案***ａ）（x n-1，y n）;ｂ）（x n，y n）;ｃ）（x n，y n+1）;ｄ）x n-1-x n; ｅ）y n-y n+1 )

28.某连续精馏塔,进料状态q＝1，D/F＝0.5（摩尔比），x F＝0.4（摩尔分率），回流比R＝2，且知提馏段操作线方程的截距为零。则：提馏段操作线方程的斜率（L’/V’）＝＿＿＿，馏出液x D＝＿＿＿＿。

***答案*** y＝（L’/V’）x－Wx W/ V’，∵D/F＝0.5 , x W＝0，又ｑ＝1

∴L’/V’＝（R×（D/F）＋1）/（（R＋1）×D/F）＝（2×0.5＋1）/（3×0.5）＝4/3，

x D＝x F/（D/F）＝0.4/0.5＝0.8

29. 操作中精馏塔，保持F，q，x F ，D不变。（1）若采用回流比R小于最小回流比R min，则x D＿＿＿＿，x W ＿＿＿＿；（2）若R增大，则x D＿＿＿＿，x W ＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。

（增加，减小，不变，不确定）( ***答案*** （1）减少，增加。（2）增加，减少，增加。)

30. 精馏塔在操作过程中进料组成不变，进料量适当增加，则塔顶组成x D将＿＿＿＿，塔釜组成x W将＿＿＿＿＿（泡点液体进料）。(***答案*** 不变; 不变)

31. 精馏塔操作时,保持F，x F ，q，R不变，增加塔底排液量W，则：x D ＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿，x W ＿＿＿＿。（增大，减少，不变，不确定）(***答案*** 增大，不变，增大。)

32. 恒沸精馏与萃取精馏主要针对____________和____________的物系，采用第三组分的办法改变原物系的____________。（恒沸物体系、沸点相差很小；相对挥发度）