化工原理蒸憎部分模拟试题及答案一、填空1精馆过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。

精馆设计中，回流比越大,所需理论板越少，操作能耗増加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先降后升的变化过程。

2精馆设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馆釜中所需加热煞汽消耗•!增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径増大（増大、减小）。

3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中，冷液体进料的a值最大，提馆段操作线与平衡线之间的距离最远 ,分离所需的总理论板数_t± ____ O4相对挥发度a =1,表示不能用普通精憎分离分离，但能用萃取精憎或恒沸精锚分离。

5某二元混合物，进料量为100kmol/h, XF=0.6,要求得到塔顶XD不小于0. 9,则塔顶最大产量为 66.7kmol/h 。

6精馆操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馆操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。

7负荷性能图有五条线,分别是液相上限线、液相上限线、_i沫夹带线、漏液线和液泛线二、选择1已知q=l. 1,则加料中液体量与总加料量之比为_。

A 1. 1： 1B 1:1. 1C 1:1D 0. 1:12精馆中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 D 。

A 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；C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但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。

3某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成XL0.6,相应的泡点为与之相平衡的汽相组成y.«=0.7,相应的靈点为t2,则_A_A ti=t2B tXtaC ti〉t2D 不确定4某二元混合物，进料量为100kmol/h, x,.-0. 6,要求得到塔顶血不小于0. 9,则塔顶最大产量为—B—°A 60kmol/hB 66.7kmol/hC 90kmol/hD 不能定5精馆操作时，若F、D、xi., q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成血变化为_B_A 变小B变大 C 不变 D 不确定6在一二元连续精馅塔的操作中，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 oA 升高B 下降C 不变D 不确定7某二元混合物，a=3,全回流条件下X.F0. 3,则yn-.=_B_oA 0.9B 0.3C 0.854D 0.7948某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=0. 4,相应的泡点为t…气相组成为y A=0. 4,相应的露点组成为t2,则 B 。

A ti=t2B ti<t2C ti>t2D 不能判断9某二元混合物，a=3,全回流条件下Xn=O. 3,则y n-,= DA 0.9B 0.3C 0.854D 0.79410精馆的操作线是直线，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11某筛板精僧塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降増加，其原因及应采取的措施是 _OA塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷B筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作C塔板脱落，理论板数减少，应停工检修D降液管折断，气体短路，需更换降液管12板式塔中操作弹性最大的是 B 。

A筛板塔B浮阀塔C泡罩塔13下列命题中不正确的为 A 。

A上升气速过大会引起漏液B上升气速过大会引起液泛C上升气速过大会使塔板效率下降D上升气速过大会造成过量的液沬夹带14二元溶液连续精馆计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化 B °A平衡线B操作线与q线C平衡线与操作线 D平衡线与q线15下列情况 D 不是诱发降液管液泛的原因。

A液、气负荷过大 B过量雾诔夹带 C塔板间距过小D过量漏液三、计算1某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的气、液两相互成平衡。

气相作产品，液相作回流，参见附图。

塔顶产品组成为：全凝时为分凝时为凡。

设该系统符合恒摩尔流的假定，试推导此时的精憶段操作线方程。

解：由精億段一截面与塔顶(包括分凝器在)作物料衡算。

= Lx + Dy 0, 若回流比为R I―► *对于全凝时和段操作线尸召"占可知：当选用的回流比一致，且・5=儿时两种情况的操作线完全一致。

在图上重合，分凝器相当于一块理论板。

2用一精馆塔分离二元液体混合物，进料量100kmol/h,易挥发组分XP=0. 5,泡点进料，得塔顶产品x…=0. 9,塔底釜液x卢0.05(皆摩尔分率)，操作回流比R=1.61,该物系平均相对挥发度a =2. 25,塔顶为全凝器，求：(1)塔顶和塔底的产品量(kmol/h)；(2)第一块塔板下降的液体组成x】为多少；V ,=V = (R + l)D = 2.61x 52.94 = 138.17C = / + gF = RD+F = 1.61x5294 +100= 185.23\r A ，n v f= 1.34x ；… -0.017泡点进料，沪1. x q = x F = 0.5_OXq儿_ 1+9—1兀3—精馆塔，原料液组成为0.5 （摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为100kmol/h,塔 顶、塔底产品量各为50kmol/h 。

已知精镭段操作线程为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： （1） 塔顶、塔底产品组成； （2） 全凝黑中每小时冷凝蒸气量； （3） 蒸馆釜中每小时产生蒸气量（4） 若全塔平均a =3.0,塔顶第一块塔板默弗里效率E“=0.6,求离开塔顶第二块塔板 的气相组成。

解：（1）塔顶、塔底产品组成；因 ^ + 1） = 0.833,R=5 又 ”% + i）= 0」5, 心=0.90（3）写出提憎段操作线数值方程； ⑷最小回流比。

解：（1）塔顶和塔底的产品量（kmol/h ）；(1)Dx0・9 + Wx0・05 =电=100x0.5 = 50(2)甲二47. 06kmol/h 第一块塔板下降的液体组成川为多少; 上述两式联立求解得（2）D=52. 94kmol/h(3) 因塔顶为全凝器,ax.yi0.9 A,_ a-(a-\)y l _ 2.25-1.25x0.9 _°'8°写出提镭段操作线数值方程;185.23 , 47.06 x 0.05 ------ v --------------- 138.17 5 138.17(4) 最小回流比。

由物料衡算 F X F =D X D +W X W 得x w = (100 x 0.5 - 50 x 0.9)/50 = 0.1（2） 全凝器中每小时冷凝蒸气量；V= （R+1） D=300knjol/h（3） 蒸馆釜中每小时产生蒸气量；q 二0, r =V - F=300 -100=200kmol/h（4） 求离开塔顶第二块塔板的气相组成。

0 Q-r故 亦主"6 "阴 ^=0.833 x 0.81,0.15=0.825 4在一常压精锚塔分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发 度为2.47,饱和蒸汽进料。

已知进料量为150kmol/h,进料组成为0.4 （摩尔分率），回流 比为4,塔顶锚出液中苯的回收率为0. 97,塔釜采出液中甲苯的回收率为0. 95 0试求：（1）塔顶馆出液及塔釜采出液组成；（2）精億段操作线方程；（3）提億段操作线方程；（4） 回流比与最小回流比的比值；（5）若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为 0.6,全凝器液相组成为0. 98,求由塔顶第二块板上升的气相组成。

解：（1）塔顶馆出液及塔釜采出液组成；由 0.97 F X F = D X D（a ） 0・95F(l -》) = W(1 -心)(b)F 二D 卅+150D X D + Wx w = F X F = 150 x0.4 = 60(d)联立（a ）, （b ）、（c ）和（d ）求解得:（2）結馆段操作线方程;（3）提憎段操作线方程;ax\1 + (a-l)x\0.9 3 — 2x0= 0.75W 二87. 3kmol/h 9 0=62. 7kmol/h x^O. 02069XD =O. 928乔誥“盹+0隔饱和蒸气进料，故q=0 W = (R + 1) — F, L f = L = DR(/? + l)D-F 1-534A，n 0011(R + D — F(4) 回流比与最小回流比的比值;R =^21nunax為=1+9-叽x q =0.2125(5)R _ 0.928-0.4m,n _ 0.4-0.2125求由塔顶第二块板上升的气相组成。

= 2.816,ax}而宀-空一全回流时，—坷< =1 + 9-1)斗人 1 1 l + (a — l)旺 1 + 1・47儿儿=0.98 , 代入上式可得：儿=0.96935在一常压精憎塔分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。

进料疑为1000kmol/h f含苯0.4,要求塔顶饱出液中含苯0.9 （以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%,泡点进料，泡点回流。

已知a=2. 5,取回流比为最小回流比的1.5倍。

试求：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成心；（2）最小回流比；（3）精僧段操作线方程；（4）提镭段操作线方程；（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成为多少？（6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？解：（1）塔顶产品量D、塔底残液量W及组成&；. D X D P门 1000x0.4x0.9 畑由（p.= ------ ，得：D = -----------------= 400kmol/hA F X F0.9W二F— D=1000-400=600kmol/h又由物料衡算F X F=D X D+W X W得皿=(1000 X 0.4 - 400 x 0.9) / 600 =0.0667(2)最小回流比；泡点进料，旷1, X = x = 0.4=2,5x04 -0.6251 + (a _ Y)X Q 1 + 1.5x04（3）精馆段操作线方程;7? = 1・5昭=1・83(4) 提馆段操作线方程；W = U =(R + 1)D = 2.83 x400 = 1132L f = L + qF = RD+ F = 1.83x400+1000= 1732j = 丿 必州 _ 1732 r 600x0.0667 则 儿创_亍心_ -歹-_ 1132兀" H32 = 1.53兄-0.0353（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成_ ax w _ 2.5 x 0.0667"l + (tz-l)x K " 1 + 1.5 x 0.0667得儿=1・53耳一 0.0353 x ； = 0.0763（6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数又为多少。