精馏
习题课
一、填空题
1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内，成平衡的气液两相的温度，但气相组成液相组成，当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对( )的挥发度之比，若α=1表示，物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈( )对角线。
3. 工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
4. 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为，其作用。
5. 离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。
6. 精馏过程回流比R的定义式为；对于一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为；而R= 时，所需理论板数为∞。
7. 精馏塔有进料热状况，其中以进料q值最大，进料温度泡点温度。
8. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于，馏出液流量等于，操作线方程为。
9. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1，x1及y2，x2；则它们的大小顺序为（）。
10.精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α（），溶液的泡点（），塔顶蒸汽冷凝温度（）。
11.精馏塔设计时，已知F，X F，X D，X W，进料热状态q＝0.5时，所需理论板数N T。
试判断下列参数变化
（1）保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔釜加热量Q R（），塔顶冷凝量Q c（），所需理论板数N T（）。
（2）保持塔釜加热量不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔顶冷凝量Qc（），所需理论板数N T（）
12.某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而X F、
D、F、X D、q、R不变，则W（）X W（），L’/V’( )，N T( )。
13.一连续精馏塔操作中，维持其他条件不变而增大回流比R，则精馏段液气比L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D（），X W（）。
14.精馏塔操作中，由于某种原因进料X F减小，进料量F与热状态q保持不变，塔釜加热量V’不变，若欲维持塔顶产品X D与塔底产品组成X W不变，则R（），D（），L/V( )，L’/V’( )。
二、选择题
1.精馏操作时，保持D、F不变，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比（），馏出液组成x D( ),釜残液组成x W( ).
A 增加
B 不变
C 不确定D减小
2.精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数N T（），提馏段下降液体流量L’（）。
A 减小
B 不变
C 增加
D 不确定
3.对于饱和蒸汽进料，则有L’（）L ，V’（）V。
A 等于
B 小于
C 大于
D 不确定
4. 精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（）
A y n+1 < y n < y n-1
B y n+1 = y n =y n-1
C y n+1 > y n > y n-1
D 不确定
5. 某两组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成y A=0.4，相应的露点温度为t2，则（）
A t1 <t2
B t1= t2
C t1> t2
D 不能判断
6.完成某分离任务需理论板数为N T=7（包括再沸器），若E T=50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（）
A 14 层
B 10层
C 12层
D 无法确定
7. 精馏的两操作线都是直线，主要是基于（）
A 理论板的概念
B 理想溶液
C 服从拉乌尔定律
D 恒摩尔流假设
8.当x F、x D、x W和q一定时，若减小回流比R，其他条件不变，则（）
A 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线
B 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线
C 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线
D 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线
三、判断题
1.理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比（）
2. 从相平衡x-y图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（）
3.用于精馏计算的恒摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（）
4.精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精馏段操作线斜率为无穷大（）
5.用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（）
6. 当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（）（2）原料液的温度有关（）
7. 对于精馏塔的任何一层理论板来说，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度（）
8. 当F、x F一定时，只要规定了分离程度x D和x W，则D和W也就被确定了（）
9.当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小（）
10.在精馏操作中，若进料的热状况不同，则提馏段操作线的位置不会发生变化（）
用一精馏塔分离某二元理想混合物，进料量为100kmol/h，其中易挥发组分的摩尔分率为0.4，进料为饱和蒸汽，塔顶采用全凝器且为泡点回流，塔釜用间接蒸汽加热。
已知两组分间的平均相对挥发度为 3.0，精馏段操作线方程为，塔顶产品中易挥发组分的回收率为0.95，试求：
（1）操作回流比、塔顶产品中易挥发组分的摩尔分率；
（2）塔底产品的流量和塔底产品中易挥发组分的摩尔分率；
（3）精馏段的液相负荷、提馏段的气相负荷（kmol/h）；
（4）最小回流比；
（5）提馏段操作线方程和q线方程；
（6）塔顶第2块理论板上升蒸汽的组成；
（7）若塔顶第1块实际板的液相默弗里板效率为0.7，求塔顶第2块
实际板上升蒸汽的组成。
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五、（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，已知该物系的平均相对挥发度为3.2。
进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成xf=0.4。
要求塔顶产品中易挥发组成xD=0.9（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。
取回流比为3.5。
塔釜采用间接加热，塔顶采用全凝器。
试计算：
（1）精馏段和提馏段上升的蒸气量；
（2）从塔顶数起的第二块理论板上升的蒸气组成为多少；
（3）现因结垢导致再沸器换热能力下降，若维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？
4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为α=2.5。
测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为，相邻上层塔板的液相组成为，相邻下层塔板的汽相组成为，试求：
（1）精馏段操作线方程；
（2）最小回流比；
（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里（Murphree）板效率Emv,n；。