精馏试题1

基础部分1、什么叫精馏？精馏原理是什么？精馏：同时并多次地应用部分汽化和部分冷凝的方法，使混合物分离成纯组原理：利用不同的液体在相同的温度下挥发度不同的特点，将混合液加热到沸腾，则所产生的蒸汽中易挥发组分较原来增多，若将次蒸汽冷凝后在加热汽化再将次冷凝......如此反复操作，最后将混合物中的组分以几乎纯组分的形式分离出来。

2、什么叫回流？回流的作用是什么？什么叫回流比？回流比的大小对操作质量及对公用工程的影响？回流：在精馏过程中，混合液加热后所产生的蒸汽，由塔顶冷凝，再从塔顶进入的液体。

作用：维持精馏塔的操作，提高精馏效果。

回流比：回流量与馏出量之比，称为回流比。

回流比大，回流量大，塔顶馏出纯度高，但回流比太大，蒸汽及冷凝水的消耗也大，回流比小，回流量小，可节约蒸汽及冷凝水量，但若回流比太小，不能任意控制，必须在保证精馏塔顶部产品质量合格的情况下，来适当调节，以达到质量要求和节约蒸汽及冷凝水的目的。

3、.精馏的基本原理是什么？答：精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组份挥发度不同的性质，在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝，使各组份得以完全分离的过程。

4、什么是挥发度？简述挥发度、沸点之间的关系？答：挥发度表示物质挥发的难易程度。

在液体混合物中，挥发度大的物质沸点低，我们称其为易挥发组份（轻组份）；挥发度小的物质沸点高，我们称其为难挥发组份（重组份）。

例：VAC的沸点为73℃，HAC的沸点为118℃，VAC比HAC挥发度大，在其混合液中，我们称VAC为易挥发组份，HAC为难挥发组份。

5、蒸馏的方法有哪几种？答：有简单蒸馏、精馏、特殊精馏三种？简单蒸馏就是在蒸馏釜中装入一定量的混合液，在一定压力下，利用间接饱和水蒸汽加热到沸腾，使混合液中的易挥发组份得以部分汽化的过程。

简单蒸馏只能使混合液部分分离，在工业生产上一般用于混合物的初步分离（粗分离），或用来除去混合液中不挥发的物质。

采用简单蒸馏分离混合液，只能使混合液得到部分分离，若要求得到高纯度的产品，则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝，即精馏方法。

特殊精馏方法包括恒沸精馏和萃取精馏。

6、什么情况下需采用特殊精馏方法？答：一种情况是当溶液中待分离的两个组份挥发度相差很小，若采用一般精馏方法需要很多塔板，在经济上不合算；另一种情况是待分离的溶液为具有恒沸物的溶液，不能采用一般精馏方法分离。

7、什么是恒沸精馏？答：在被分离的恒沸液中加入第三组份，该组份与原料液中的一个或两个组份形成新的恒沸液，从而使原混合液能够利用一般精馏方法进行分离。

8、恒沸精馏中分离剂的选择原则是什么？答：①选择的分离剂与原混合液中某些组份所形成的新的恒沸物的沸点，与其它组份的沸点相差愈大愈利于分离；②要求分离剂无毒、无腐蚀，易于分离回收，并廉价易得。

9、什么是萃取精馏？答：在被分离的混合液中加入第三组份萃取剂，使之与混合液中的某一组份形成沸点较高的溶液，从而加大了被分离组份间的相对挥发度，使混合液易于用一般精馏方法分离。

10、萃取剂的选择原则是什么？答：①选择的萃取剂要能改变被分离组份的相对挥发度；②萃取剂要比原混合液中任一组份的沸点都要高，并且不与原混合液形成恒沸物；③无毒、无腐蚀，热稳定性好以及廉价易得。

11、共沸精馏与萃取精馏的相同点与不同点？答：相同点：这两种方法共同点都是在混合液中加入第三组份，以加大各组份间的相对挥发度，使之易于用一般精馏方法分离。

不同点：比较类别共沸精馏萃取精馏原理通过形成共沸物，增大各组分的相对挥发度予以分离。

通过溶剂选取择性地溶解，以增大各组份的相对挥发度予以分离。

第三组份排出点从塔顶蒸出从塔釜排出能耗大小适用范围适用于塔顶蒸出的产物较少适用于塔釜排出的产物较多12、什么是液-液萃取？在什么情况下宜采用液-液萃取？答：液-液萃取是利用流体混合物中各组份在所选溶剂中溶解度的不同而将各组份得以分离的操作过程。

所选的溶剂称为萃取剂。

对于液体混合物的分离通常在下述情况下，宜选用液-液萃取。

(1)当混合液中各组份的沸点很接近，或形成恒沸混合液，用一般精馏方法操作费用高，不经济或不能分离时；(2)对热敏性混合液的分离，用蒸馏方法容易受热分解，聚合或发生其它化学变化时；(3)需要分离的组份浓度很低，用蒸馏方法所消耗的热量很大。

13、在液-液萃取中，对所选的萃取剂有何要求？答：所选的萃取剂应具备以下条件：（1）萃取剂与被分离混合液只能部分互溶，不能完全互溶，达到平衡时仍然保持着两个不同的液相；（2）各组份在溶剂中具有不同的溶解度。

14、简述精馏塔内的气、液走向？答：原料液从精馏塔中部进入，在进料板上与上部下来的回流液经降液管逐步下流至塔底的再沸器中。

再沸器列管间通入饱和蒸汽加热，使塔釜列管中的易挥发组份汽化，产生的蒸汽自塔底经塔板中的孔眼鼓泡进入板上液层中，与回流的液体充分接触后，气体逐板上升至塔顶馏出。

釜液自再沸器底部排出。

原料进入的塔板称为进料板，进料板以上的塔段称为精馏段，进料板以下的塔段称为提馏段。

15、结合精馏原理叙述精馏塔内的气液分离过程。

答：物料进入塔内以后，经加热，变为汽、液相。

汽相向上每经过一层塔板，其中难挥发组份就发生一次部分冷凝，经过多块塔板后，就发生了多次的部分冷凝，随着汽相的上升，其中易挥发组份的含量越来越高，最终在塔顶可得到高纯度的易挥发组份。

而液相向下每经过一层塔板，其中的易挥发组份就会发生一次部分汽化。

经过多块塔板后，液相就会发生了多次部分汽化，故液相在其下降过程中，难挥发组份的含量越来越高，最终从塔釜可得到高纯度的难挥发组份。

16在精馏塔的操作过程中，较易发生的不正常现象有哪些？答：有：（1）液泛现象；（2）漏液现象；（3）雾沫夹带现象。

17、液泛现象是怎样形成的？形成液泛的原因是什么？答：在精馏塔的操作过程中，上一层塔板的液体通过降液管下降至下一层塔板。

下降时，由于要克服流体流动的各种阻力，必然要在降液管中保持一定的泡沫液层高度，当上升的气量或下降的液体量增大时，会使液层高度上升，当其达到溢流堰顶缘时，塔板上开始积液。

随着积液的上升，塔板压降愈来愈大，上层塔板上的液体就很难由降液管流至下一层塔板，这种现象开始时称之为降液管液泛，进一步增大气速和液速则泡沫液层将充满整个塔板空间，操作完全被破坏，即形成了液泛。

造成液泛的原因有：①上升蒸汽量过大；②加料量或回流量过大；③塔板或溢流管堵塞；④塔板设计加工有问题。

18、什么是雾沫夹带？过量的雾沫夹带后果是什么？其原因是什么？答：当下一层塔板的汽体进入上层塔板的液层时，势必将部分液体分散成微粒（即雾沫），汽体夹带这些微滴在板间的空间上升，如微滴来不及沉降分离，则将随汽液进入上层塔板，这种现象称之为雾沫夹带。

少量的雾沫夹带很难避免，过量的雾沫夹带会使塔的分离效率明显降低。

如雾沫夹带过量到某个程度发生大量带液（不只是微滴，甚至是大量的液团或泡沫涌进上层塔板），将会导致液泛。

原因：（1）塔内上升汽速过高；（2）塔板间距过小。

19、什么叫漏液？其成因是什么？有何后果？答：当塔内上升汽速过小，汽体速度的压力不足以顶住板上液体由阀孔下漏的现象称之这漏液。

原因：①塔盘筛孔变大；②上升汽量太少，汽速太小；③塔板安装水平度不符合要求，板上液层厚度不均匀，易造成局部漏液。

后果：①降低塔的分离效果，严重的漏液会使塔板上不能积液，汽液无法进行传质、传热交换；②由于液体从阀孔落下，造成塔釜中轻组份浓度升高。

20、影响精馏操作的主要因素有哪些？答：（1）塔压波动的影响；（2）加料量的影响；（3）加料组成的影响；（4）进料温度的影响；（5）回流量的影响；（6）塔内蒸汽速度和加热量的影响；（7）冷剂量的影响；（8）设备状况的影响。

21、什么是回流和回流比？答：回流是指塔顶馏出液的一部分，定量地、连续不断地返至塔顶，从上至下流经各层塔板，从而使低沸物不断汽化，从塔顶蒸出，高沸物不断冷凝而流至塔釜。

回流比：是指回流液体量与馏出产品量的比值。

即：回流量回流比＝馏出量22、回流在精馏操作中有何作用？答：回流是维持精馏操作必不可少的一个条件。

回流比的大小对塔的操作有很大的影响。

回流比大，有利于提高塔的分离能力，产品质量好。

回流比小，会因塔内传质效果不好达不到分离要求，就必须通过增加塔板数来解决，从而增大了设备费用。

但过大的回流量会使水、电、汽的消耗增大，不利于节能，故在进行塔设计时应确定适宜的回流比，使设备和生产费用的总和最小，而又能满足实际生产的需要。

在生产中可以把改变回流比作为一种调节手段，但为了保证塔的操作稳定，是不希望回流量经常变化，所以大部分的塔均采用泵进行强制回流，回流量采用定值调节。

23、什么是全回流？在何种情况下采用全回流？答：塔顶上升蒸汽经冷凝器冷凝后，冷凝液全部引回塔顶作回流，这种操作称为全回流。

全回流时，为了维持物料平衡，不应加料，塔底也不出料，全塔无精馏段与提馏段之分。

此时，塔的分离效果最佳，但无产品产出。

所以，全回流只在刚开车或操作不正常时使用。

24、在精馏操作过程中，为何应保持压力的稳定？答：因为压力与物质的沸点有密切关系，压力越大，沸点越高。

在精馏操作中，塔压愈高，溶液的汽化温度（泡点）愈高，因而组份的相对挥发度减小，致使分离困难。

在一定压力下混合物各组分有一定的沸点。

只有塔压稳定才能用温度作为衡量产品组成的间接标准，塔压不稳，将改变物料的汽液平衡，使塔处于不良操作状态。

另外，塔压的波动会破坏温度与组成的对应关系，使塔的温度调节系统不能发挥应有的作用。

所以塔压的稳定是很重要的。

25、塔内蒸汽速度和加热量对精馏操作有何影响？答：增加再沸器的蒸汽通入量，会使物料蒸汽量增加，加大了上升汽体的速度，过大的蒸汽速度会造成塔板上的雾沫夹带增加，并减少了汽液接触时间，使塔板的分离效率下降。

但若蒸汽速度过小，会造成塔板漏液，影响汽液两相的传质传热，不利于分离，故在精馏操作中应选择合适的蒸汽速度。

27、精馏塔的进料热状态有哪几种？进料温度对精馏操作有何影响？答：生产中进入精馏塔的原料温度可以有以下五种热状态：（1）冷液进料，即原料液入塔温度低于沸点（泡点）；（2）饱和液体进料，即将原料预热到沸点（泡点）；（3）饱和蒸汽进料；（4）汽液混合进料；（5）过热蒸汽进料。

如果进料温度发生变化，例如：进料温度下降，会使塔内温度下降，从而使釜液中的轻组份含量增加，这就需要加大再沸器的加热量。

为了避免进料温度的干扰，当进料为沸点很高的混合物时，需对原料进行预热，最好使进料温度等于进料板上的温度。

28、精馏操作中可能出现的几种现象，怎么处理？1.液泛，在精馏塔的操作过程中，上一层塔板的液体通过降液管下降至下一层塔板。

下降时，由于要克服流体流动的各种阻力，必然要在降液管中保持一定的泡沫液层高度，当上升的气量或下降的液体量增大时，会使液层高度上升，当其达到溢流堰顶缘时，塔板上开始积液。