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化工原理-流体流动原理/ 化工原理-流体流动原理/单元练习十三测验题参考答案
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3、相对挥发度α=1，表示不能用 、相对挥发度 ， 分离。 分离。
分离， 分离，但能用
4、某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到 、某二元混合物，进料量为 ， ， 塔顶x 不小于0.9， 塔顶 D不小于 ，则塔顶最大产量为 。 5、精馏操作的依据是 、 要条件包括 和 6、写出相对挥发度的几种表达式 α 、 7、等板高度是指 、
1 + 1.14 x
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蒸馏习题课
[一] 填空题 一 1、精馏过程是利用 、 的原理而进行的。 和 的原理而进行的。 精馏设计中， 所需理论板越少， 精馏设计中，回流比越 ，所需理论板越少，操作能 随着回流比的逐渐增大， ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将 耗 的变化过程。 的变化过程。 呈现 2、分离任务要求一定，当回流比一定时， 在5种进料状况 、分离任务要求一定，当回流比一定时， 种进料状况 进料的q值最大 值最大， 中, 进料的 值最大，提馏段操作线与平衡线之间的 , 分离所需的总理论板数 。 距离
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4 、精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变， 精馏操作时， 、 、 、 、加料板位置都不变， 而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成x 而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成 D变化为 ______ A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定 5、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再 、在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变， 沸器热负荷恒定，若回流比减少， 沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度 ，塔顶 低沸点组分浓度 ，塔底温度 ，塔底低沸点组分浓 度 。 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 6、某二元混合物，α=3，全回流条件下 n=0.3，则yn-1= 。 、某二元混合物， ，全回流条件下x ， A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794
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4、一精馏塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进 、一精馏塔，原料液组成为 （摩尔分率）， ），饱和蒸气进 原料处理量为100kmol/h，塔顶、塔底产品量各为 料，原料处理量为 ，塔顶、 50kmol/h 。已知精馏段操作线程为 已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15，塔釜 ， 用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： 用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求： (1) 塔顶、塔底产品组成； 塔顶、塔底产品组成； (2)全凝器中每小时冷凝蒸气量； 全凝器中每小时冷凝蒸气量； 全凝器中每小时冷凝蒸气量 (3)蒸馏釜中每小时产生蒸气量 蒸馏釜中每小时产生蒸气量 (4)若全塔平均 若全塔平均α=3.0，塔顶第一块塔板默弗里效率 若全塔平均 ， Eml=0.6，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。 ，求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
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3、 在连续精馏塔内分离苯 甲苯二元混合液，原料液中含苯 、 在连续精馏塔内分离苯-甲苯二元混合液 甲苯二元混合液， 0.5(摩尔分率，以下同)，于泡点温度下加入塔内。要求馏出 摩尔分率，以下同 ，于泡点温度下加入塔内。 摩尔分率 液中含苯0.95，回收率为96％。塔顶采用一个分凝器和一个 ，回收率为 ％。 ％。塔顶采用一个分凝器和一个 液中含苯 全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液， 全凝器，分凝器向塔内提供泡点温度的回流液，从全凝器中 得到合格产品。塔底采用间接水蒸汽加热。 得到合格产品。塔底采用间接水蒸汽加热。现测得塔顶回流 液中含苯0.88，离开塔顶第一层板的液体含苯0.79。试计算： ，离开塔顶第一层板的液体含苯 液中含苯 。试计算： 操作回流比为最小回流比的倍数； ⑴ 操作回流比为最小回流比的倍数； 为得到每小时50kmol的馏出液，需消耗的原料液量； 的馏出液， ⑵ 为得到每小时 的馏出液 需消耗的原料液量； ⑶ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少kmol/h？ 精馏段和提馏段的汽相负荷各为多少 ？ 假定： 操作条件下，相对挥发度为常数； 假定：①操作条件下，相对挥发度为常数；②精馏段和 提馏段均保持恒摩尔流； 塔内各板均为理论板。 提馏段均保持恒摩尔流；③塔内各板均为理论板。
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三、计算题 1、一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。 、一常压连续操作的精馏塔，用来分离苯和甲苯混合物。 混合物含苯0.6摩尔分率 摩尔分率， 流量进入精馏塔， 混合物含苯 摩尔分率，以100Kmol/h流量进入精馏塔，进 流量进入精馏塔 料状态为气液各占50%摩尔数，操作回流比为最小回流比的 摩尔数， 料状态为气液各占 摩尔数 1.5倍；要求塔顶馏出液组成为 苯的摩尔分率， 倍 要求塔顶馏出液组成为0.95(苯的摩尔分率，下同 ， 苯的摩尔分率 下同)， 塔底釜液组成为0.05。在操作条件下，苯和甲苯的相对挥发 塔底釜液组成为 。在操作条件下， 度为2.5。试求： 度为 。试求： 1）塔顶和塔底产品量； （1）塔顶和塔底产品量； （2）最小回流比； ）最小回流比； （3）精馏段操作线方程； ）精馏段操作线方程； （4）提馏段操作线方程。 ）提馏段操作线方程。
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2、 某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔，分离两组分 、 某具有全凝器及间接加热再沸器的精馏塔， 理想溶液。 理想溶液。 已知： 已知：F=100kmol/h，xf=0.5，q=1，α=3，塔内为理论 ， ， ， ， 板。测得：xd=0.95，xw=0.05，L=60kmol/h。 测得： ， ， 。 ？，W=？； ⑴ 求D=？， ？； ？， ⑵ 求精馏段操作线的斜率以及最小回流比与最大回流比时 精馏段操作线的斜率； 精馏段操作线的斜率； ⑶ 求x0、y1、x1、y2及yw ⑷ 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降10％，问 现因再沸器加热蒸汽压力下降，致使热量下降 ％，问 ％， 欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？ 欲使塔顶产品质量不变，在操作上可采取哪些措施？
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5、有一精馏塔，已知塔顶馏出液组成xD =0.97（摩尔分数）， 、有一精馏塔，已知塔顶馏出液组成 （摩尔分数） 回流比R=2，塔顶采用全凝器，泡点回流，其气液平衡关 回流比 ，塔顶采用全凝器，泡点回流， 2.4 x ，求从塔顶数起离开第一块板下 系为 y= 降的液体组成x 和离开第二块板上升的气相组成y 降的液体组成 1 和离开第二块板上升的气相组成 2 。 [四]判断题 四 判断题 1.在一定压强下，液体混合物没有恒定的沸点。（ ） 在一定压强下， 在一定压强下 液体混合物没有恒定的沸点。（ 2.相对挥发度 值越大，则表示此混合液越难分离。（ ） 相对挥发度a值越大 相对挥发度 值越大，则表示此混合液越难分离。（ 3.对双组分理想混合液，相对挥发度的大小可以判别该物系 对双组分理想混合液， 对双组分理想混合液 的分离难易程度。因此，在相同条件下， 的分离难易程度。因此，在相同条件下，分离相对挥发 度大的物系，所需理论板数多。（ 度大的物系，所需理论板数多。（ ）
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，实现精馏操作的必 。 。 。
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二、选择 1 、已知 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 ， 。 A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1 2、 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使 、 精馏中引入回流， 上升的汽相易挥发组分浓度提高， 上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 。 A 液相中易挥发组分进入汽相； 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； 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 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相， 其中易挥发组分较多； 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。 入液相必定同时发生。 3 、某二元混合物，其中 为易挥发组分，液相组成 A=0.6， 某二元混合物，其中A为易挥发组分 液相组成x 为易挥发组分， ， 相应的泡点为t 与之相平衡的汽相组成y 相应的泡点为 1，与之相平衡的汽相组成 A=0.7，相应的露 ， 点为t 点为 2，则_____ A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不确定
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7、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成 A=0.4， 、某二元混合物，其中 为易挥发组分 液相组成x 为易挥发组分， ， 相应的泡点为t 气相组成为y 相应的泡点为 1，气相组成为 A=0.4，相应的露点组成为 2， ，相应的露点组成为t 则 。 A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D 不能判断 8、精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 、精馏的操作线是直线， 。 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 9、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以 、二元溶液连续精馏计算中， 下线的变化 。 A平衡线 B 操作线与 线 操作线与q线 平衡线 C平衡线与操作线 D 平衡线与 平衡线与q 平衡线与操作线