化工原理第一章
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第一章蒸馏
一、选择与填空（30分）
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. 精馏过程是利用和的原理而进行的。精馏设计中，回流比越，所需理论板越少，操作能耗，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现的变化过程。
5. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量（增大、减小），所需塔径（增大、减小）。
6. 分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 进料的q值最大，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。
7. 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。
8. 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___________。
9. 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。
10. 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________。
11. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=0.7，相应的露点为t2，则⎽⎽⎽A⎽⎽⎽
A t1=t2
B t1 C t1>t2 D 不确定 12. 在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度 A，塔顶低沸点组分浓度 B ，塔底温度 C ，塔底低沸点组分浓度A 。 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 13. 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 D 。 A 理论板假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设 14. 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。 15. 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（70分） 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。（10分） 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。（15分） 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。（10分） 4. 精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相 组成如下：x F=0.5077，y F=0.7201。 (1) 若塔顶产品组成x D=0.99，塔底产品的组成为x W=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证? (2) 进料室的压强和温度如何确定。 (3) 该进料两组份的相对挥发度为多少? （20分） (R min=1.271，通过选择合适的回流比来保证；α=2.49)． 5. 1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。（15分） (x D=1.402⨯10-3， x W=8.267⨯10-4)