化工原理下册答案

第五章 蒸馏

一、选择与填空

1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。

2、汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_相同_，但液相组成_小于_汽相组成。

3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x

y x

αα=

+-。根据α的大小，

可用来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ，若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。

4、在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔釜温度 降低 ，从平衡角度分析对该分离过程 有利 。

5、某二元物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论板，已知 y n =0.4，则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。

6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。

7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。

8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0=116.9kPa,p B 0=46 kPa ，则相对挥发度α= 2.54，平衡时液相组成x A = 0.78 ，气相组成y A = 0.90 。

9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ，适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min

11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q 值为 0.6 。

注：23()

550.6V V L V

F V L V L

I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40（均为摩尔分率），已知R=3 ，

α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注：1

*

1

n n MV n n y y E y y ++-=

- 13、在精馏塔设计中，若F 、x F 、q 、D 保持不变，若增加回流比R ，则x D 增加, x W

减小 ,V 增加,L/V 增加 。

14、在精馏塔设计中，若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；提馏段上升蒸气量V ’ 增加 、下降液体量L ’ 增加 。

15、操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V 增大 ，提馏段液气比L ’/V ’ 减小 ，x D 增加 , x W 减小 。

16、操作中的精馏塔，保持F、x

F 、q、V不变，增加W，则x

D

增加 , x

W

增加，

L/V_增加_。

17、在连续精馏塔中，若x

F 、x

D

、R、q、D/F相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间

接蒸汽加热，则所需的理论板数N

T 减小，x

W

增加。

18、恒沸精馏与萃取精馏的共同点是都需要加入某种添加剂。两者的主要区别是恒沸精馏时添加剂需与被分离组分形成恒沸物和恒沸精馏的添加剂气化后由塔顶排出，耗能大。

19、某二元混合物，若液相组成x

A 为0.45，相应的泡点温度为t

1

；汽相组成y

A

为0.45，露点温度为t

2

，则 A 。

A．t

1< t

2

B．t

1

=t

2

C．t

1

>t

2

D．不能判断

20、两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系 B 。

A．容易 B．困难 C．完全D．不完全

21、精馏塔的操作线为直线，其原因是 D

A．理论板假定 B．理想物系

C．塔顶泡点回流 D．恒摩尔流假定

22、分离某两组分物系，进料量为10kmol/h，组成x

F

为0.6，若要求馏出液组

成x

D

不小于0.9，则最大馏出液量为 A

A．6.67kmol/h B．6 kmol/h C．9 kmol/h D．不确定

23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板，其汽相组成关系为_B_。

A. y

n+1>y

n

>y

n-1

； B. y

n+1

n

n-1

； C. y

n+1

=y

n

=y

n-1

； D. 不确定。

24、在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏得的气相总组成为x

D1

，用平衡

蒸馏得的气相总组成为x

D2

，若两种蒸馏方法所得的气相量相同，则 A

A. x

D1> x

D2

； B. x

D1

= x

D2

； C. x

D1

D2

； D. 不能判断

25、在精馏塔的图解计算中，若进料热状态变化，将使 B A．平衡线发生变化 B．操作线与q线发生变化

C．平衡线与q线变化 D．平衡线与操作线变化

26、操作中的精馏塔，若选用的回流比小于最小回流比，则 D

A．不能操作 B．x

D , x

W

均增加 C．x

D

, x

W

均不变 D．x

D

减小, x

W

增加

27、操作中的精馏塔，若保持F、q、x

D 、x

W

、V’不变，减小x

F

，则 C

A．D增大、R减小 B．D减小、R不变C．D减小、R增大 D．D不变、R增大

28、用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成x

D 、x

W

，当进料组成为x

F1

时，

相应的回流比为R

1；进料组成为x

F2

时，相应的回流比为R

2

。若x

F1

< x

F2

，进料热

状况不变，则 C

A．R

1< R

2

B．R

1

=R

2

C．R

1

> R

2

D．无法判断

29、用精馏塔完成分离任务所需理论板数N

T 为8（包括再沸器）若全塔效率E

T

为50%，则实际板数为 C

A．16 B．12 C．14 D．无法确定

30、在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.7℃，欲使该两组分混合物得到分离宜采用 C

A．恒沸精馏 B．普通精馏 C．萃取精馏 D．水蒸汽精馏