精馏一、选择题1. 某二元理想溶液,其组成x=0.5(摩尔分率,下同),相应的泡点为t1,当气相组成y=0.5时,相应的露点为t2,则()A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法判断2. 某二元混合物,若液相组成x A为0.45,相应泡点的温度为t1,汽相组成y A为0.45, 相应露点的温度为t2 , 则( )A. t1 > t2B. t1 < t2C. t1 = t2D. 不能判断3.某二元混合物,其中A为易挥发组分。
液相组成x A=0.6,相应泡点为t1,与之平衡的气相组成y A=0.7,相应的露点为t2,则:( )A.t1=t2B.t1<t2C.t1>t2D.不能判断4.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈(B ) A.容易B.困难C.完全D.不完全5.精馏塔操作线是直线的原因是()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6. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口,则该精馏塔有()A.四条操作线B.五条操作线C.六条操作线D.七条操作线7. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是()A.逐渐降低B.逐渐升高 C. 先升后降 D. 先降后升8.精馏塔从塔顶往下的第n-1, n, n+1层, 组成之间的关系为( )A. y n-1 > y n > y n+1, x n-1 > x n > x n+1B. y n-1 < y n < y n+1, x n-1 < x n < x n+1C. y n-1 < y n < y n+1, x n-1 > x n > x n+1D. y n-1 > y n > y n+1, x n-1 < x n < x n+19.精馏过程中( )随回流比的改变而改变A.操作线B.平衡线C.q线D.无法判断10.精馏操作时,若其他操作条件均不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成x D变化为( )A.变小B.变大C.不变D.不确切11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为x D、x W。
如进料分别为x F1、x F2时,其相应的最小回流比分别为R min1、R min2。
当x F1>x F2时,则( )A.R min1<R min2B.R min1=R min2C.R min1>R min2D.R min的大小无法确定12. 连续精馏操作中,若进料热状态发生变化,将导致()A. 平衡线发生变化B. 平衡线和操作线发生变化C. 操作线和q线发生变化D. 平衡线和q线发生变化13.二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( ) A.提馏段操作线与q线B .平衡线C.平衡线与精馏段操作线D.平衡线与q线14.在其他条件不变的情况下, 料液的热状态影响精馏操作的分离程度,其中( )A. 冷液进料,分离程度最大B. 饱和液体进料,分离程度最大C. 饱和蒸汽进料,分离程度最大D. 过热蒸汽进料,分离程度最大15. 关于精馏操作,下列表述正确的是()A.由于L ≠L’,V≠V’,无法满足恒摩尔流假设B.加料板属于提馏段C.对于理论板,离开塔板的汽液两相呈操作关系D.对于理论板,离开塔板的汽体与进入该板的液体两相呈平衡关系16.某双组分混合物,在精馏塔进行分离,进料量为100 kmol·hr-1,x F = 0.6,要求x D不小于0.9,则塔顶最大产量为( )A.60 kmol·hr-1B.66.7 kmol·hr-1C.90 kmol·hr-1D.不能确定17.某双组分混合物,在精馏塔进行分离,进料量为200 kmol·hr-1,x F= 0.5,要求x D不小于0.95,则塔顶最大产量为( )A.100 kmol·hr-1B.66.7 kmol·hr-1C.105.26 kmol·hr-1D.不能确定18.流率为800 kmol·hr-1组成为0.4的二元理想溶液精馏分离,要求塔顶产品组成达到0.7,塔底残液组成不超过0.1,泡点进料,回流比为2.5。
要使塔顶采出量达到500 kmol·hr-1,应采取措施( )A.增加塔板数B.加大回流比C.改变进料热状况D.增加进料量19. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数N T为10, 而该塔的实际塔板数为25,则该塔的全塔效率为( )A. 25%B. 40%C.60%D. 75%20. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数N T为10, 若该塔的全塔效率为50%, 则实际需要的塔板数为( )A. 5B. 10C. 15D. 2021.下述说法中不准确的是( )A.板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触B.精馏用板式塔,吸收用填料塔C.精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔D.吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔22. 常压下苯的沸点为80.1˚C, 环己烷的沸点为80.73˚C, 欲使该两组分的混合液得以分离,宜采用( )A. 恒沸精馏B. 萃取精馏C. 水蒸汽精馏D. 普通精馏二、填空题1.汽液两相呈平衡状态时,汽相温度液相温度。
2.某双组分混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.6,相应的泡点为t1,气相组成y A=0.6,相应的露点为t2,则t1t2。
3.精馏操作的基本依据是。
4. 蒸馏分离的是利用被分离体系组分的不同使混合物得以分离。
5.溶液的相对挥发度等于两相分。
6. 在精馏塔操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度将。
7.精馏操作的平衡线随回流比的改变而_____ ___。
8.精馏的操作线为直线,主要是因为。
9. =1则表示组分A和B______ _________。
10. 塔顶冷凝器的作用是为精馏提供。
11. 塔底再沸器的作用是为精馏提供。
12. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是。
13. 精馏塔理论板, 是假设。
14. 在精馏塔设计中,若F,x F,x D,x W 以及R 一定,进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体,则所需理论板数N T。
15. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板。
16. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板。
17.某精馏塔的理论板数为15块(包括塔釜),全塔效率为0.5,则实际塔板数为_____ _块。
18. 精馏塔的总板效率单板效率。
19. 精馏操作中,汽液两相呈平衡状态时,液相轻组分含量汽相轻组分含量。
20. 精馏塔进料可能有种不同的进料状态。
21.某精馏过程,若进料的液体摩尔分率为2/3,则进料状态q为。
22. 连续精馏操作中,若进料热状态为饱和蒸汽进料,则有V= 。
23. 精馏操作中, 加料板属于段(精馏还是提馏)。
24. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y = 0.72x + 0.275,则该塔的操作回流比为。
25. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口,则该精馏塔有条操作线。
26. 用精馏方法分离某二元理想溶液,产品组成为x D,x W,当进料组成为x f1时,相应的最小回流比为R min1;当进料组成为x f2时,相应的最小回流比为R min2.若x f1<x F2,且切进料热状况相同,则R min1R min2。
(大小比较)三、简答题1.什么是相对挥发度?相对挥发度的大小对精馏操作有何影响?2.精馏塔的操作线方程。
3.符合恒摩尔流假定的条件是什么?4.进料热状态有哪几种?它们的进料热状态参数q值的大小范围如何?5. 试述精馏操作中冷液进料的利弊。
6. 根据精馏塔的操作原理,你认为沿塔高度方向会有怎样的温度分布?为什么?7. 试述连续精馏与间歇精馏操作的异同之处。
8. 比较萃取精馏和恒沸精馏的特点四、计算题1. 某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液,其精馏段和提出馏段的操作线方程分别为Y=0.63X+0.361Y=1.805x-0.00966试求:(1)此塔的操作回流比;(2)料液量为100 kmol/h,组成X F等于0.4时,塔顶馏出液量;(3)q值。
2. 某连续精馏塔料液流量100kmol/h,组成x F为0.4,泡点加料,馏出液组成x D为0.95,釜残液组成x W为0.03(均为摩尔分数)。
试求:(1)馏出液的采出率D/F和易挥发组分的回收率;(2)采取回流比为3时,精馏段与提馏段的气、液流量L 与V 和L′ 和V′;3.以连续精馏塔分离某二元混合物。
进料x f =0.50(摩尔分率,下同),q = 1,塔顶产品D = 50 kmol·hr -1,x D =0.95,塔顶馏出液中易挥发组分回收率η = 0.96。
塔顶采用一个分凝器及一个全凝器。
分凝器液体泡点回流。
已知回流液浓度x 0 = 0.88,离开第一块塔板的液相浓度x 1 = 0.79。
塔底间接蒸汽加热。
塔板皆为理论板,相对挥发度α为常数。
试求:(1) 加料流量F ;(2) 相对挥发度。
4.每小时将15000 kg 含苯40%(质量%,下同)和甲苯60%的溶液,在连续精馏塔中进行分离,要求釜残液中含苯不高于2%,塔顶馏出液中苯的回收率为97.1%。
试求馏出液和釜残液的流量及组成,以摩尔流量和摩尔分率表示。
苯的分子量为78;甲苯的分子量为92。
5.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。
已知操作回流比R 为3,馏出液的组成为0.95(易挥发组分的摩尔分率),塔顶采用全凝器。
该物系在本题所涉及的浓度范围内气液平衡方程 为58.042.0+=x y 。
试求精馏段内离开第二层理论板(从塔顶往下计)的气液相组成。
6.在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液,原料液流量为1000 kmol·hr -1,组成为含苯0.4(摩尔分率,下同)馏出液组成为含苯0.9,苯在塔顶的回收率为90%,泡点进料(q =1),回流比为最小回流比的1.5倍,物系的平均相对挥发度为2.5。
试求:精馏段操作线方程D n+1n 11x R y x R R =+++。
7. 某精馏塔共有3块理论板,原料中易挥发组分的摩尔分数为0.002。
预热蒸发为饱和蒸气后连续送入精馏塔的塔釜,作为上升蒸汽。
操作时的回流比为4.0。
物系气、液两相的平衡关系为y=6.4x 。
求塔顶、塔底产物中易挥发组分的含量。
8. 有一精馏塔,直径1m ,有20块塔板,板效率为60%,原设计用于精馏含苯0.50的苯-甲苯溶液,泡点加料,料液流量为50kmol/h ,所得馏出液组成X D 为0.96,釜残液组成X W 为0.04(均为摩尔分数)。
现想用该塔分离SO 2Cl 2-CCl 4溶液,料液组成也是0.50,也是泡点加料。