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精馏习题

概念题

一、填空题

1.精馏操作的依据是___________________________________。利用_____________、_____________的方法,将各组分得以分离的过程。实现精馏操作的必要条件____________和___________________。

2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度_____，液相组成__________汽相组成。

3.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为______________。根据α的大小，可用来_ __________________，若α=1，则表示_______________。

4. 某两组分物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n,n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知y n=0.4, y n+1=_________。全回流操作通常适用于_______________或_______________。

5.精馏和蒸馏的区别在于_精馏必须引入回流___________________________________；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于____________________________________。

6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是________________________________和________________________________。

7. 在总压为101.33kPa、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为P A°=116.9kPa、

P B°=46kPa,则相对挥发度α=______，平衡时液相组成x A=_______,汽相组成y A=______。

8. 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____________，馏出液组成为_______________。

9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。

10. 精馏塔进料可能有______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状态参数q值为__________________

11. 在精馏塔设计中，若F、x F、q D保持不变，若回流比R增大，则x D_______，x W _______，V______，L/V_____。

12. 在精馏塔设计中，若F、x F、x D、x W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____。精馏段上升蒸汽量V_____、下降液体量L_____；提馏段上升蒸汽量V′_____，下降液体量L′_____。

13. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.

14. 某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,且塔顶产品量为100kmol.h ,则馏出液组成x=_________,塔顶上升蒸气量V=_______.

15. 某泡点进料的连续精馏塔,已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.3x-0.018, 则回流比R=_______,馏出液组成x_______,原料组成x=________.釜液组成x=_________.

16. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x=0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=1.8,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y=_______.

17. 某泡点进料的连续精馏塔中,进料组成x=0.35,系统的平均相对挥发度α=2.44, 当x

=0.90时,达到此分离要求的最小回流比R=____.

18. 当塔板中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿___时，该塔板称理论塔板。

19. 全回流时，达到一定的分离要求所需的理论板数________；最小回流比时，所需的理论

板数_________。

20.精馏操作有五种进料状况，其中________进料时，进料位置最高；而在________进料时，进料位最低。

21.精馏塔不正常的操作有：_______________________________________

______________________。

22.按结构塔设备分为_______和_______。按气液接触方式分为_______和_______。

二.选择题

1. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1;气相组成yA为0.45，相应的露点温度为t2，则( A )

A. t1＜t2

B. t1=t2

C. t1＞t2

D. 不能判断

2. 双组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系( B )。

A. 容易

B. 困难

C. 完全

D. 不完全

3. 精馏塔的操作线是直线，其原因是( D )。

A. 理论板假定

B. 理想物系

C.塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假定

4. 分离两组分混合液，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出物组成xD不小于

0.9，则最大馏出物量为( A )。

A. 6.67kmol/h

B. 6kmol/h,

C. 9kmol/h

D. 不能确定

5. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（B ）。

A. yn+1 ＞yn＞yn-1;

B. yn+1 ＜yn＜yn-1;

C. yn+1 =yn= yn-1

D. 不能确定

6. 在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使（ B ）。

A. 平衡线发生变化

B. 操作线与q线变化

C. 平衡线与q线变化

D. 平衡线与操作线变化

7. 操作中的精馏塔，若选用回流比小于最小回流比，则（ D ）。

A.不能操作

B. x D、x W均增加

C. x D、x W不变

D. x D减小、x W增加

8. 用精馏塔完成分离任务所需要理论板数NT为8（包括再沸器），若全塔效率ET为50%，则塔内实际塔板数为（ C ）。

A. 16

B.12

C. 14

D. 无法确定

9. 某连续精馏塔中，进料组成为0.35，要求馏出液组成达到0.95（以上为摩尔分率），泡点进料，系统的平均相对挥发度α=2.44，此时的最小回流比为（C ）。

A. 1.52;

B. 1.66;

C. 1.75

10. 当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近，为达到给定的分离要求，所需的理论板数（ A ）。

A. 逐渐增多；

B. 逐渐减少；

C. 不变

11. 精馏塔的进料状况为冷液进料时，则提馏段的液体下降量L'（ A ）

A. ＞L+F;

B. ＜L+F

C. =L+F

（注：L一精馏段液体下降量；F一进料量）

12. 全回流时，y一x图上精馏塔的操作线位置（ B ）。

A. 在对角线与平衡线之间；

B. 与对角线重合；

C. 在对角线之下

13. 精馏操作进料的热状况不同，q值就不同，沸点进科时，q值为（C ）；冷液进料时，q值（D ）。

A. 0；

B. ＜0；

C. 1 ；

D. ＞1

14. 使混合液在蒸馏釜中逐渐受热气化，并将不断生成的蒸气引入冷凝器内冷凝，以达到混合液中各组分得以部分分离的方法，称为（ C ）。

A. 精馏；

B. 特殊蒸馏；

C. 简单蒸馏

四、问答题

1. 试分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。

回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费最低），但无产品取出，对工业生产无意义；最小回流比时，需要无限多理论板层数，设备费为无限大，随回流比加大，ＮT 降为有限数，设备费降低，但随R加大，塔径、换热设备等加大，且操作费加大。操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小，通常取R ＝（1.1～2）Rm i n 。

2. 精馏塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将有何变化？为什么？

当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，xD ↓，易挥发组分收率降低，xW ↑。

3 为什么操作需要塔顶回流？

主要是为了保持塔内下降的液流，使精馏塔保持稳定操作。

4. 简单蒸馏与精馏有什么相同和不同？

它们同属蒸馏操作。简单蒸馏是不稳定操作，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小。精馏是复杂的蒸馏，可以是连续稳定过程，也可以是间歇过程。精馏在塔顶、底可以获得两种产品。精馏必须有回流。

5. 怎样简捷地在y-x图上，画出精馏段和提馏段操作线？

过点（xD，xD）和点（O，xD/（R＋1））的连线即为精馏段操作线。

过点（xF，xF q/（q-1）的进料线与精馏段操作线相交，例如相交点为（xq,xq）。

过点（xw,xw)和点（xq,xq）的连线即为提馏段操作线。

6. 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般适宜回流比为最小回流比的多少倍？

全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回比，至规定回流比。

最小回流比，是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。是选择适宜回流比的依据。一般适宜回流比是最小回流比的1.1～2.0倍。

7. 什么叫理论板？理论板、实际板、板效率的关系如何？

某板上升的蒸汽组成与从该板下流的液体组成达到平衡，该板即理论板。理论板数除以板效率即实际板数。

一、填空题答案

1.混合物中各组分的挥发度的差异。多次部分汽化、多次部分冷凝；塔顶液相回流、塔底上升气流

2.相同、低于

3. ，判断蒸馏方法分离的难易程度；不能用普通的蒸馏方法分离该混合物

4. yn+1=0.182。精馏开工阶段，实验研究场合。

5.精馏必须引入回流；前者是连续操作定态过程，后者为间歇操作非稳态过程。

6.塔底压强高于塔顶压强，塔顶组成易挥发组分含量高。

7. 2.54，0.78，0.90

8. 2.371，0.982 9.为特定分离任务下理论板无限多时的回流比。1.1~2

10. 5，0.6 11.增加，减小，增加，增加12. 减小，不变，不变，增加，增加。

13. 2.578 14. 0.86 500kmol.h15. 4 0.86 0.38 0.06 16. 0.938 17. 1.52 18. 上升的汽相与下降液相之间达到相平衡时

19. 最少；无限多 20. 冷液；过热蒸汽

21. 液泛、严重漏液、严重液沫夹带 22. 板式塔、填料塔，微分接触式、逐级接触吸收试题

一、填空题：

1、由双膜理论可知,____双膜___为吸收过程主要的传质阻力;吸收中,吸收

质以_____分子扩散____的方式通过气膜,并在界面处____溶解____,再以____分子扩散____的方式通过液膜。

2、吸收操作的依据是____混合物中各组分在同一溶剂中有不同的溶解度____,以达到分离气体混合物的目的。

3、亨利定律的表达式Ex p =*，若某气体在水中的亨利系数E 值很大，说明

该气体为___难溶___气体。

4、对接近常压的低溶质浓度的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ___不变___，相平衡常数m ___减小____，溶解度系数H ____不变_____。

5、由于吸收过程中，气相中的溶质组分分压总是___大于_____溶质的平衡

分压，因此吸收操作线总是在平衡线的____上方_____。

6、吸收过程中，X K 是以___X * - X ___为推动力的总吸收系数，它的单位是___kmol/(m 2.s)__。

7、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为G L L k H k K +=11，其中L

k 1表示___液膜阻力____，当___H/kG ____项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。

8、在1atm 、20℃下某低浓度气体混合物被清水吸收,若气膜吸收系数

1.0=g k kmol/(m

2.h.atm),液膜吸收系数25.0=l k kmol/(m 2.h.atm),溶质的溶解

度系数150=H kmol/(m 3.atm),则该溶质为易溶_气体,气相吸收总系数=g K ____0.0997___kmol/(m 2

.h.atm)。

9. 由于吸收过程气相中的溶质分压总液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的。增加吸收剂用量，操作线的斜

率，则操作线向平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（Y －Y*）。 ***答案*** 大于上方增大远离增大

10、当吸收剂用量为最小用量时，完成一定的吸收任务所需填料层高度将为___无限高。

11、在填料塔操作时，影响液泛气速的因素有__填料的特性___ 、___流体的物性___和____液气比_____。

12、在吸收操作中，____气相___总量和____液相_____总量将随吸收过程的

进行而改变，但____惰性气体___和____溶剂___的量则始终保持不变。

13．其他参数不变，仅将吸收剂用量增加，吸收因数S ，吸收推动力，所需的传质单元数。

***答案*** 增大；增大；减少

14．吸收操作温度升高，相平衡常数m变，吸收推动力；吸收压强增大，相平衡常数m变，吸收推动力。

***答案*** 大；变小；小；大

15. 低浓度气体吸收中，已知平衡关系为y=1.5x，kxa=0.2 kmol/m3.s,

kya=2×10-5 kmol/m3.s,, 则此体系属______控制。***答案*** 气膜

16、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔

气体浓度Y

1= 0.06，要求出塔气体浓度Y

= 0.006，则最小液气比为____1.8____。

17、总压300Kpa，200C向纯水中不断的通入含CO

15%（体积分数）的混合气体，

经长期接触后水中CO

的平衡浓度为 mol/L。

18. 对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H

将

_________，N

将_________ (增加，减少，不变)。不变增加

19、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变）增大增大

20．在吸收操作中，对溶解度很大的气体属控制，对难溶气体则属控制。***答案*** 气膜液膜

21．低浓度的气膜控制系统，在逆流吸收操作中，若其它条件不变，但入口液体组成增高时，则气相总传质单元高度将不变，气相出口组成将不变，液相出口组成将增加。

二、选择题

1、吸收操作的目的是分离_____C______

A.液体均相混合物

B.气液混合物

C.气体混合物

D.部分互溶的液体混合物

2、在吸收塔的计算中，通常不为生产任务所决定的是：_____D_______

A.所处理的气体量

B.气体的初始和最终组成

C.吸收剂的初始浓度

D.吸收剂的用量和吸收液的浓度

3、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____D_______。

A.吸收率趋向最高

B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济

D.填料层高度趋向无穷大

4、设计中，最大吸收率ηmax与_____ B____无关。

A.液气比

B.吸收塔型式

C.相平衡常数m

D.液体入塔浓度X2

5、吸收塔内，不同截面处吸收速率。A

（A）各不相同（B）基本相同

（C）完全相同（D）均为0

6．对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大( )的流速。A

A. 气相；

B. 液相；

C. 气液两相；

7．在y-x图上,操作线若在平衡线下方,则表明传质过程是( )。B

(A) 吸收；(B)解吸；(C)相平衡；(D)不确定

8．（），对吸收操作有利。A

A.温度低，气体分压大时；

B.温度低，气体分压小时；

C.温度高，气体分压大时； C.温度高，气体分压小时；

9．由于吸收过程气相中的溶质分压总是（）液相中溶质的平衡分压，所以

吸收过程的操作线总是在其平衡线的（）。B

(A) 小于，上方；(B) 大于，上方；(C) 小于，下方； (D) 大于，下方

10．低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有( )变化。 A

(A) OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ ； (B) OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓

11．在逆流吸收塔内,入塔条件不变,填料层高度Z 趋向无穷大,当吸收因数A<1时,气液相在( )处达到平衡。B

(A)塔顶；(B)塔底；(C)塔中部；(D)塔中某一位置

12．在常压下，通过测定得知稀水溶液中溶质A 的摩尔浓度为3/56.0m kmol ，此时气相中A 的平衡摩尔分率为0.02，则此物系的相平衡常数m = __________。

(A) 0.01；(B) 2；(C) 0.2；(D) 0.28

13．用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质,符合亨利定律。当入塔气体浓度上升（属低浓度范围）其他入塔条件不变,则气体出塔浓度2y 和吸收率η ( )。C

(A) 2y ↑, η↑；(B) 2y ↓, η↓； (C) 2y ↑, η不变 (D) 2y ↑, η不确定。

14．已知2CO 水溶液在二种温度1t 、2t 下的亨利系数分别为Mpa E 1441=，Mpa E 1882=，则( )。C

(A) 1t =2t ；(B) 21t t >；(C) 21t t <；(D) 不确定

15．正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,将会发生( )。C

(A) 1x ↑, η↑；(B) 2y ↑, 1x 不变； (C) 2y ↑, 1x ↑

(D)在塔下部发生解吸现象

16、只要组分在气相中心的分压_____A __________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。

A.大于

B.小于

C.等于

D.不等于

17、对于低浓度溶质的气液传质系统A 、B ，，在同样条件下，A 系统中的溶质的溶解度较B 系统的溶质的溶解度高，则它们的溶解度系数H 之间的关系为：______A _______

A ．H A ＞H

B B ．H A ＜H B

C ．H A ＝H B

D ．不确定

18、对于低浓度溶质的气液传质系统A 、B ，在同样条件下，A 系统中的溶质的溶解度较B 系统的溶质的溶解度高，则它们的相平衡常数m 之间的关系为：______B _______

A ．m A ＞m

B B ．m A ＜m B

C ．m A ＝m B

D ．不确定

19、下列叙述错误的是：_____D_______

A.对给定物系，影响吸收操作的只有温度和压力

B.亨利系数E仅与物系及温度有关，与压力无关

C.吸收操作的推动力既可表示为（Y—Y*），也可表示为（X*—X）

D.降低温度对吸收操作有利，吸收操作最好在低于常温下进行

20、吸收操作中，当X*>X时：______C______

A.发生解吸过程

B.解吸推动力为零

C.发生吸收过程

D.吸收推动力为零

21、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将：__B___

A.大于液相传质分系数

B.近似等于液相传质分系数

C.小于气相传质分系数

D.近似等于气相传质分系数

22、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很大时，以气相表示的总传质系数将：___D__

A.大于液相传质分系数

B.近似等于液相传质分系数

C.小于气相传质分系数

D.近似等于气相传质分系数

23、操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将：____A______

A.增大

B.降低

C.不变

D.不确定

24、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相总传质单元数N OG将：_____B_______

A.增大

B.减小

C.不变

D.不确定

25、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X（Y，X为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为：_______C_______

A.1.5

B.1.8

C.2

D.3

26、在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时：_______D______

A.回收率趋向最高

B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济

D.填料层高度趋向无穷大

27、吸收操作中，当物系的状态点处于平衡线的下方时：______C______

A.发生吸收过程

B.吸收速率为零

C.发生解吸过程

D.其他条件相同时状态点距平衡线越远,吸收越易进行

28、吸收操作中，增大吸收剂用量使：______B_______

A.设备费用增大,操作费用减少

B.设备费用减少,操作费用增大

C.设备费用和操作费用均增大

D.设备费用和操作费用均减少

29、逆流吸收操作线：______C_______

A.表明塔内任一截面上气、液两相的平衡组成关系

B.在X-Y图中是一条曲线

C.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的上方

D.在X-Y图中的位置一定位于平衡线的下方

30、关于适宜液气化选择的叙述错误的是：_______A______

A.不受操作条件变化的影响

B.不能少于最小液气比

C.要保证填料层的充分湿润

D.应使设备费用和操作费用之和最小

31、吸收塔尾气超标，可能引起的原因是：______D_______

A.塔压增大

B.吸收剂降温

C.吸收剂用量增大

D.吸收剂纯度下降

32、在常压下，用水逆流吸收空气中的二氧化碳，若用水量增加，则出口液体中的二氧化碳浓度将：______B _______

A.变大

B.变小

C.不变

D.不确定

33、吸收塔中进行吸收操作时，应：______B _______

A.先通入气体后进入喷淋液体

B.先进入喷淋液体后通入气体

C.先进气体或液体都可以

D.增大喷淋量总是有利于吸收操作的

34、对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大_____A ______的流速。

A.气相

B.液相

C.气液两相

D.视具体情况而定

35、对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则：___D ____

A.吸收推动力最大

B.吸收率最高

C 吸收液浓度趋于最低 D.吸收液浓度趋于最高

36、吸收在逆流操作中，其它条件不变，只减小吸收剂用量（能正常操作），将引起：_______C ______

A.操作线斜率增大

B.塔底溶液出口浓度降低

C.吸收推动力减小

D.尾气浓度减小

37、某低浓度气体溶质被吸收时的平衡关系服从亨利定律,且k Y =3×10-5kmol/(m 2·s)，k x =8×10-5kmol/(m 2·s),m=0.36，则该过程是：_____A _______

A.气膜阻力控制

B.液膜阻力控制

C.气、液两膜阻力均不可忽略

D.无法判断

38、下列说法错误的是：______C ______

A.溶解度系数H 值很大，为易溶气体

B.相平衡常数m 值很大，为难溶气体

C.亨利系数E 值很大，为易溶气体

D.亨利系数E 值很大，为难溶气体

39、低浓度逆流吸收操作中，若其它入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度Y 1，则：出塔气体浓度Y 2将。 A

A ．增加；

B ．减小；

C ．不变；

D ．不确定。

40、某合成氨厂变换气中含CO 2 27%（体积），其余为N 2、H 2、CO （可视作惰性气体），含量分别为18%、52.4%、2.6%，CO 2对惰性气体的比摩尔分数为______,比质量分数为____。

①0.37，1.74 ② 1.74，0.37 ③1.37，0.74 ④0.74，1.37 ①

41、由手册中查得稀氨水的密度为0.9939，若100g 水中含氨1g ，其浓度为-_______3/kmol m 。 ③

①0.99 ②0.85 ③0.58 ④0.29

42、200

C 时与2.5% SO 2水溶液成平衡时气相中SO 2的分压为___________Pa(已知E=0.245×710Pa)。 ③

①1.013 ×510 ②1.65 ③ 16.54 ④ 101.3

43、总压1200kPa,温度303K 下，含2co 5.0%(体积)的气体与含2co 1.0g/L 的水溶液相遇，则会发生___________，以分压差表示的推动力为__________kPa 。

①

①解吸 117.3kPa ②吸收 117.3kPa ③平衡状态 0 kPa ④无法判断

44、选择吸收剂时不需要考虑的是。 D

（A ）对溶质的溶解度（B ）对溶质的选择性

（C ）操作条件下的挥发度（D ）操作温度下的密度

45、选择吸收剂时应重点考虑的是性能。 D

（A ）挥发度+再生性（B ）选择性+再生性

（C ）挥发度+选择性（D ）溶解度+选择性

四、简答题：

1、吸收分离的依据是什么？如何分类？

答：依据是组分在溶剂中的溶解度差异。

（1）按过程有无化学反应：分为物理吸收、化学吸收

（2）按被吸收组分数：分为单组分吸收、多组分吸收

（3）按过程有无温度变化：分为等温吸收、非等温吸收

（4）按溶质组成高低：分为低组成吸收、高组成吸收

2、吸收操作在化工生产中有何应用？

答：吸收是分离气体混合物的重要方法，它在化工生产中有以下应用。

① 分离混合气体以回收所需组分，如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃等。

② 净化或精制气体，如用水或碱液脱除合成氨原料气中的二氧化碳等。

③ 制备液相产品，如用水吸收氯化氢以制备盐酸等。

④ 工业废气的治理，如工业生产中排放废气中含有NO SO 等有毒气体，则需用吸收方法除去，以保护大气环境。

3、相平衡在吸收过程中有何应用？

答：相平衡在吸收过程中主要有以下应用。

（1）判断过程方向

当不平衡的气液里两相接触时，溶质是被吸收，还是被脱吸，取决于相平衡关系。Y>Y *,吸收过程；Y=Y *,平衡状态；Y

（2）指明过程的极限

在一定的操作条件下，当气液两相达到平衡时，过程即行停止，可见平衡是过程的极限。因此在工业生产的逆流填料吸收塔中，即使填料层很高，吸收剂用量很少的情况下，离开吸收塔的吸收液组成1X 也不会无限增大，其极限是进塔气相组成1Y 成平衡的液相组成*1X ，即m

Y X X 1*1max ,1==，反之，当吸收剂用量大、气体流量小时，即使填料层很高，出口气体组成也不会低于与吸收剂入口组成2X 呈平衡的气相组成*2Y ，即2*

2m i

n ,2mX Y Y ==，由此可知，相平衡关系限制了吸收液的最高组成及吸收尾气的最低组成。

(3) 计算过程推动力

在吸收过程中，通常以实际的气、液相组成与其平衡组成的偏离程度来表示吸收推动

力。实际组成偏离平衡组成愈远，过程推动力愈大，过程速率愈快。

即*=?Y -Y Y ；也可用液相组成表示，即X -=?*

X X 。

4、吸收剂用量对吸收操作有何影响？如何确定适宜液气比？

答：吸收剂用量的大小与吸收的操作费用及设备的投资费用密切相关。在L>min L 前提下，若L 愈大，塔高可降低，设备费用较底，但操作费用较高；反之，若L 愈小，则操作费用减低，而设备费用增高。故应选择适宜的吸收剂用量，使两者之和最底。为此需通过经济衡算确定适宜吸收剂用量和适宜液气比。但是一般计算中可取经验值，即 min ))(0.2~1.1(V L V

L = min )0.2~1.1(L L = 。

5、H 、E 、m 、分别表示什么？随温度的变化情况如何？

答：H 指溶解度系数；E 指享利系数；m 指相平衡常数。

H 随着温度的升高而减少；E 和m 随着温度的升高而增加。

6、何谓溶解度？溶解度与哪些因素有关？溶解度曲线有何规律？

答：平衡时，气体在液相中的饱和浓度即为气体在液体中的溶解度。

气体溶质在一定溶剂中的溶解度与物系的压强、温度及该溶质在气相中的组成相关。由溶解度曲线可知：

①同一溶剂中，相同的条件下不同气体的溶解度差别很大；

②同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度降低而增大；

③同一溶质，在相同温度下，溶解度随气相分压增高而增大。

传热

一、填空

(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K 接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。

(2) 热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻大（大、小）一侧的α值。间壁换热器管壁温度t W 接近于α值大（大、

小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。

(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小。

(4)在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。

(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或 U 管式结构；翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数。

(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b 1>b 2>b 3，导热系

数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R 1 > R 2 > R 3，各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。

(7) 物体辐射能力的大小与黑度成正比，还与温度的四次方成正比。

(8) 写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加

热式。

(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在泡核沸腾。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而增加。

(10) 传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。热传导的基本定律是???傅立叶定律?其表达式为???dQ= -ds λn

t ?????。 (11) 水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的 1.74 倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的 3.48 倍。（设条件改变后仍在湍流范围）

(12) 导热系数的单位为 W/（m ·℃），对流传热系数的单位为 W/（m 2·℃），总传热系数的单位为 W/（m 2·℃）。

二、选择

1 已知当温度为T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度＿D ＿耐火砖的黑度。

A 大于

B 等于

C 不能确定

D 小于

2 某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的 A 倍。

A 1.149

B 1.74

C 2

D 不定

3 一定流量的液体在一φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi =1000W/m 2·℃；如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm 的直管，则其α将变为 D 。

A 1259

B 1496

C 1585

D 1678

4 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 C 的准数。

A 对流传热

B 流动状态

C 物性影响

D 自然对流影响

5 在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的＿B ＿在工程上可行。

A 提高蒸气流速

B 提高空气流速

C 采用过热蒸气以提高蒸气温度

D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积

6 在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该＿B ＿。

A 减小

B 增大

C 不变

三、简答

1．热传递有哪几种基本方式？

热传导、对流、辐射。

2．各种传热方式相比较，热传导的主要特点是什么？

在热传导中，物体各部分之间不发生相对位移。

3．各种传热方式相比较，对流的主要特点是什么？

对流仅发生在流体中，流体各部分之间发生相对位移。

4．各种传热方式相比较，热辐射的主要特点是什么？

热辐射不需要任何介质，可以在真空中传播。

5．流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在何处？

热阻主要集中在紧挨固体壁面处的层流底层内。

6．强化对流传热的主要途径是什么？

提高流体的湍动程度，减小层流底层的厚度。

7．在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？

应选择逆流换热，因为此时的对数平均温差较大，可以节省换热面积。8．什么是黑体？

吸收率等于1的物体称为黑体。

9．什么是白体？

反射率等于1的物体称为白体。

10．什么是透热体？

透过率等于1的物体称为透热体。

11．什么是灰体？

能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞所有波长范围的辐射能的物体称为灰体。

12．什么是物体的黑度？

灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比称为物体的黑度。13．在设计换热器时，如何安排不洁净和易结垢的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管内，因为管内清洗比较方便。

14．在设计换热器时，如何安排腐蚀性流体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管内，以免壳体和管子同时受腐蚀，而且管子也便于清洗和检修。15．在设计换热器时，如何安排压强高的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管内，以免壳体受压，可节省壳程金属消耗量。

16．在设计换热器时，如何安排饱和蒸气的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管间，便于及时排出冷凝液。

17．在设计换热器时，如何安排被冷却的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管间，可利用外壳向外的散热作用，以增强冷却效果。

18．在设计换热器时，如何安排粘度大的液体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re值（Re＞100）下即可达到湍流，以提高对流传热系数。

19．在设计换热器时，如何安排流量较小的流体的流径（管内或是管间）？简述理由。

走管间，因流体在有折流挡板的壳程流动时，由于流速和流向的不断改变，在低Re值（Re＞100）下即可达到湍流，以提高对流传热系数。

20．在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，传热管的壁温接近哪一种流体的温度？

壁温接近饱和蒸气的温度。

21．在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，总传热系数Ｋ接近哪一种流体的对流传热系数？

总传热系数Ｋ接近空气的对流传热系数。

22．在列管换热器中，拟用饱和蒸气加热空气，如何确定两流体在换热器中的流径？为什么？

空气走管内，饱和蒸气走管间，以便于冷凝液的排放。

23．污油与汽油换热，如何安排两流体的流径? 为什么?

污油走管内，汽油走管间，便于清洗。

24．为什么内部孔隙多的材料保温效果好?

因为大量的孔隙中包含着导热系数非常小的气体，对导热不利，从而起到了保温的作用。

25．一钢板的黑度为0.78, 其反射率为多少?

反射率为0.22。

26．在强化传热的过程中，为什么要想办法提高流体的湍动程度?

由于对流传热的热阻主要集中在层流底层内，提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度，可以提高传热效果。

27．在夏季人们为什么爱穿浅色衣服?

由于在阳光下浅色的衣服反射率较大，吸收的热量少，使人们不至于感觉太热。

28．换热器的壳程为什么要安装挡板?

可以提高壳程流体的湍动程度，增强传热效果。

29．虽然大气层包围着地球，但阳光仍能照射到地球表面，因为空气是透热体。此话对吗？为什么？

不对，只有单原子气体和对称双原子气体是透热体，而空气中的二氧化碳和水蒸气都可以部分地吸收太阳发射的辐射能。

30．间壁式换热器与混合式换热器的区别是什么？

间壁式换热器是由固体壁面将冷、热两种流体分开，通过固体壁面传热，而混合式换热器中则是将冷、热两种流体直接接触、混合换热。

第一、二章流体流动及输送机械

一.填空题

1. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3μ=1.499Pa·s)在内径为100mm的管内流动时,若流速为

2.0m.s-1时,其雷诺准数Re为__________,其摩擦阻力系数λ为________.

*****答案***** 168.2; 0.38

2. 流体的粘度指______________________________________。粘度值随温度变化而变化，对于液体，温度升高，粘度________；对于气体，温度升高，粘度________。

*****答案***** 流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力减少增大

3. 牛顿粘性定律表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿，其粘性系数 (粘度) 的物理意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案*****

τ＝F/S＝μ du∕dy；在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力。

4. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的________。

*****答案***** 1/16

5. 某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_______型曲线，其管中心最大流速为平均流速的_______倍，摩擦系数λ与Re的关系为___________。

*****答案***** 抛物线； 2倍； λ＝64/Re

6. 孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_____；后者是恒_________，变_________。

*****答案***** 截面；压差；压差；截面

二.选择题

1. 流体在圆管内作层流流动时，其平均流速u 与管中心的最大流速u max 的关系为（ C ）。

A. u=1.5u max

B. u=0.8u max

C. u=0.5u max

3. 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（ A ）。

A. 1/4

B. 1/2

C. 2倍

4、离心泵的性能曲线中的Ｈ-Ｑ线是在 C 情况下测定的。

（Ａ）效率一定；（Ｂ）功率一定；

（Ｃ）转速一定；（Ｄ）管路（l ＋le ）一定。

5、某泵在运行１年后发现有气缚现象，应_____C_____。

Ａ）停泵，向泵内灌液

Ｂ）降低泵的安装高度

Ｃ）检查进口管路有否泄漏现象

Ｄ）检查出口管路阻力是否过大。

1．某设备出口压力表读数为175k Pa ，当地大气压１atm ，则其绝对压力为 Pa （1分）。

2. 柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的位能（1分） A. gz B. 22u C.

p D. w e 3. Re≤ 时，流动类型属于层流，Re≥ 时，流动类型属于湍流。(2分)

4．当理论流量和叶片的几何形状一定时，离心泵的理论压头随叶轮的转速增加

而。(1分)

5.离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生。（1分）

A 汽化现象

B 汽蚀现象

C 气缚现象

D 气浮现象

6. 离心泵的工作点是______________曲线与______________曲线的交点。（2分）

第四章传热

一.填空题

1. 在列管换热器中，蒸汽一般通入＿＿＿程，压力高的物料则走＿＿＿程。

*****答案***** 壳；管。

2. 列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是___________________________。 *****答案***** 增大壳程流体的湍动程度；强化对流传热；提高α值；支承管子

3. 对于间壁式换热器：m 1C p1 (T 1-T 22C p2 (t 2-t 1)=K.A.△t m

等式成立的条件是________、__________、_________。

*****答案***** 稳定传热无热损失无相变化

4. 在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管______；易结垢的流体走管______；高压流体走管_____；有腐蚀性流体走管_____；粘度大或流量小的流体走管。

*****答案**** 外内内内外

二.选择题

1. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1、ｔ2，蛇管外

有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ应( A )。

A. 增大

B. 减小

C. 不变

D. 不一定

解析：∵wc(t2-t1）=KA△t m

wc(t2-t1）=KπdL{[（T-t1）-（T-t2）]/[ln(T-t1）/（T-t2）]} 上式可简化为 wc/Kπd =L∕[ln（T-t1）∕（T-t2）

此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t1）∕（T-t2）也增大一倍，而T，t1均恒定，故t2必增大

2. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（ C ）。

A. 增加热阻，减少热量损失;

B. 节约钢材、增强美观;

C. 增加传热面积，提高传热效果。

3.对流传热是由（ C ）因素产生的。

A. 流体分子的热振动;

B.流体体内电子的移动;

C. 流体质点的位移、扰动。

4.热量传递的基本方式是（ D ）。

A. 恒温传热和稳态变温传热;

B. 导热给热和热交换;

C. 气化、冷凝与冷却;

D. 传导传热、对流传热与辐射传热

5.在比较多的情况下，尤其是液－液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是

（ D ）。

A. 热流体的热阻;

B. 冷流体的热阻;

C. 冷热两种流体的热阻;

D. 金属壁的热阻。

6.公式q＝KAΔt中，Δt的物理意义是（ B ）。

A.器壁内外壁面的温度差;

B.器壁两侧流体对数平均温度差;

C.流体进出口的温度差;

D.器壁与流体的温度差。

7.对流传热仅发生在（ C ）中。

A. 固体

B. 静止的流体

C. 流动的流体

8.强化传热的主要途径是（ B ）。

A. 增大传热面积

B. 提高K值

C. 提高△t m

9、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 ( A )耐火

砖的黑度。

（A）大于（B）等于

（C）不能确定是否大于（D）小于

10、棉花保温性能好，主要是因为 C 。

（A）棉纤维素导热系数小；

（B）棉花中含有相当数量的油脂；

（C）棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到极为严重的阻碍；

（D）棉花白色，因而黑度小。

1.一般的，流体的导热系数越大，对流传热系数，流体的粘度越

大，对流传热系数（填大或小）（2分）

2.当换热器的传热量和总传热系数一定时，采用（逆流、并流）

操作，所需的换热器传热面积最小。(1分)

3.傅立叶定律是__ ___的基本定律。（1分）

A 对流传热

B 热传导

C 总传热

D 冷凝

第五章蒸馏

一.填空题

1. 饱和液体进科时，q=_______；L′=_______；V′=_________。

*****答案***** 1； L+F ； V

2. 某泡点进料的连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，提馏段操作线方程为y=1.3x-0.018，则回流比 R=_______，馏出液组成x D ，原料组成x F 。釜液组成x w 。

*****答案***** 4 0.86 0.38 0.06

3. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X D 摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2

4.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为 y 2

*****答案***** 0.927

4. 某精馏塔的设计任务为：原料为F ，x F ，要求塔顶为x D ，塔底为x w 。设计时若选定的

回流比R 不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T ＿＿＿，提馏段上升蒸汽量V'＿＿＿＿，提馏段下降液体量L'＿＿，精馏段上升蒸汽量V ＿＿＿＿，精馏段下降液体量L ＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

*****答案***** 减少，增加，增加，不变，不变。

5. 某精馏塔操作时，F ，x F ，q ，V 保持不变，增加回流比R ，则此时x D ＿＿＿， x w ＿＿＿＿D ＿＿＿＿， L/V ＿＿＿＿。（增加，不变，减少）

*****答案*****

增加，增加，减少，增加。

6、全回流时，精馏段操作线方程为__________，提馏段操作线方程为_________。 n n n n x y x y ==++11，

7、在精馏塔的任意一块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度与离开塔板的气相露点温度的大小相比是相等。

8、精馏塔塔顶某理论板上汽相的露点温度为t 1、液相的泡点温度为t 2，塔底某理论板上汽相的露点温度为t 3、液相的泡点温度为t 4，试按从大到小顺序将以上4个温度排列如下：??????????????????????????。

4t =3t >2t =1t

二.选择题

1. 实验表明：当由两个（ B ）的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从拉乌尔定律。

A. 部分互溶；

B. 完全互溶；

C. 不互溶；

2. 当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近，为达到给定的分离要求，所需的理论板数（ A ）。

A. 逐渐增多；

B. 逐渐减少；

C. 不变

1. 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）；所需塔径（增大、减小）(3分)

2. 一般地，操作线越远离平衡线，所需塔板数越。(1分)

3. 是保证精馏过程连续稳定操作必不可少的条件之一。（1分）

第六章吸收

一.选择题

1. 当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受（ A ）控制，此时，总吸收系数K Y 近似等于（ D ）。

A. 气膜；

B. k x ；

C. 气液膜同时；

D. k Y ；

E. 液膜；

F. K x ；

2. 若享利系数E 值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（ B ）控制。

A. 气膜；

B. 液膜；

C. 双膜

3、根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数

（C ）。

A 大于气相分传质系数； C 近似等于液相分传质系数；

B 小于气相分传质系数； D 近似等于气相分传质系数。

二．填空题

1、如图所示为同一温度下A 、B 、C 三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是__C>B>A_____；因为在相同气相分压下，Ae Be ce C C C >>。

2、若某气体在水中的亨利系数E 很大，说明该气体为___难___溶气体。

3、对低浓溶质的气液平衡系统，当系统温度增加时，其溶解度系数E 将__增加___。而气相分压不变，当系统中液相总浓度增加时，其平衡常数m 将___增加__。

4、对某吸收系统，如果1/k y >> 1/k x ，则为气膜控制；1/k y << 1/k x ，则为液膜控制。此说法是错的。（对或错）

1. 对于易溶气体，H 值很大，比如水吸收氨这种情况称为控制。(1分)

2. 根据有无化学反应，吸收可分为吸收和吸收。（2分）

思考题

1．简述流体粘度的定义、物理意义。

2．简述流体的质量流量、体积流量的定义，及其和流速、密度、管道横截面积之间的关系。

3．画图说明绝对压力、大气压力、表压和真空度之间的关系。

4．试述各种流量计的测量原理。

5．哪些属于变截面流量计，哪些属于变压差流量计？

6. 离心泵主要由哪几部分组成，工作原理是什么？

7. 什么是气缚？如何防止?

8．什么是泵的气蚀现象？气蚀有什么危害？

9. 叶片形状与离心泵理论压头之间有什么关系？为什么要采用后弯叶片？

10. 为提高离心泵的静压能，可采取哪些措施?

11．描述离心泵性能的参数有哪些？特性曲线中每条线是如何变化的？

12．离心泵流量的调节方式有哪些？

13. 过滤的方式有哪些？饼层过滤时，真正起过滤作用的是什么？

14．从过滤基本方程式分析提高过滤速率的措施。

15. 换热器中总的传热热阻包括哪几部分？在强化传热中，如何有效地减小热阻？

16．对t-x 图上，两条线、三个区分别指什么？

17. 平衡蒸馏的原理是什么？

18. 精馏原理是什么，精馏与简单蒸馏有何不同？

19．简述精馏塔精馏原理。

答：由于两种或多种物系的挥发度不同，将一定组成的混合物加热时，使其部分气化，气相中易挥发组分增多了，然后再将气相进行冷凝，冷凝液进行第二次部分气化，所得气相组成易挥发组分含量更多了。经过多次部分气化和部分冷凝。最后能得到几乎纯的易挥发组分。同理，塔底能得到几乎纯的难挥发组分。

20. 什么是全回流，全回流有什么应用？

21．溶液中各组分的挥发度与相对挥发度有何不同？

22. 塔顶液体回流和塔底上升蒸气流的作用如何？

23．为什么说理论板是一种假定？理论板的引入在精馏计算中有何重要意义？

24. 恒摩尔流假定的内容是什么？

25．进料热状况参数有何物理意义？

26．进料量对理论板层数有无影响，为什么？

答：无影响。

因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是x，x x R 和q。而进料量的改变对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响。

27．全回流操作的特点是什么，有何实际意义？

28．回流比如何计算，对理论板层数有何影响？

29．亨利定律的适用条件是什么？

30．简述双模模型。

精馏习题及答案

精馏习题概念题一、填空题 1.精馏操作的依据是___________________________________。利用_____________、_____________的方法,将各组分得以分离的过程。实现精馏操作的必要条件____________和___________________。 2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度_____，液相组成__________汽相组成。 3.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为______________。根据α的大小，可用来_ __________________，若α=1，则表示_______________。 4. 某两组分物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n,n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知y n=0.4, y n+1=_________。全回流操作通常适用于_______________或_______________。 5.精馏和蒸馏的区别在于_精馏必须引入回流___________________________________；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于____________________________________。 6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是________________________________和________________________________。 7. 在总压为101.33kPa、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为P A°=116.9kPa、 P B°=46kPa,则相对挥发度α=______，平衡时液相组成x A=_______,汽相组成y A=______。 8. 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____________，馏出液组成为_______________。 9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。 10. 精馏塔进料可能有______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状态参数q值为__________________。 11. 在精馏塔设计中，若F、x F、q D保持不变，若回流比R增大，则x D_______，x W _______，V______，L/V_____。 12. 在精馏塔设计中，若F、x F、x D、x W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____。精馏段上升蒸汽量V_____、下降液体量L_____；提馏段上升蒸汽量V′_____，下降液体量L′_____。 13. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.

精馏习题及答案解析

精馏习题课例题1.一分离苯、甲苯的常压精馏塔，按以下三种方式冷凝(图1，图2，图3)，塔顶第一板上升蒸汽浓度为含苯0.8(摩尔分率)，回流比均为2。 (1)采用全凝器冷凝，在塔顶及回流处插二支温度计，测得温度分别为0t 、1t ，问0t 、 1t 是否相等?为什么?并求0t 、1t 的值。 (2)在图1，图2，图3三种冷凝情况下，第一板浓度为1y 含苯0.8(摩尔分率)。 ①比较温度1t 、2t 、3t 的大小； ②比较回流液浓度1L x 、2L x 、3L x 的大小； ③比较塔顶产品浓度1D x 、2D x 、3D x 的大小。将以上参数分别按顺序排列，并说明理由。 (3)三种情况下精馏段操作线是否相同?在同一x y -图上表示出来，并将三种情况下 D x 、L x 、V x 的值在x y -图上表示出来。已知阿托因常数如下 (阿托因方程为)/(lg 0 T C B A p +-=，其中P 单位为mmHg ，T 单位为℃)：例题2.用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。进料为含苯0.4(质量分率，下同)的饱和液体，质量流率为1000kg/h 。要求苯在塔顶产品中的回收率为98%，塔底产品中含苯不超过0.014。若塔顶采用全凝器，饱和液体回流，回流比取为最小回流比的1.25倍，塔底采用再沸器。全塔操作条件下，苯对甲苯的平均相对挥发度为2.46，塔板的液相莫弗里(Murphree)板效率为70%,并假设塔内恒摩尔溢流和恒摩尔汽化成立。试求：

①塔顶、塔底产品的流率D 、W 及塔顶产品的组成x D ； ②从塔顶数起第二块板上汽、液相的摩尔流率各为多少； ③精馏段及提馏段的操作线方程； ④从塔顶数起第二块实际板上升气相的组成为多少？例题3.如图所示，对某双组分混合液，分别采用简单蒸馏和平衡蒸馏方法进行分离，操作压力、原料液的量F 、组成x F 均相同。 ①若气相馏出物浓度（或平均浓度）相同，即平D 简D ＝x x ,,，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物量V 简、V 平； ②若气相馏出物量相同，即V 简=V 平，试比较残液（或液相产品）浓度x W ，简、x W ，平，气相馏出物浓度（或平均浓度）平 D 简D 、x x ,,及残液（或液相产品）量。例题4.现成塔的操作因素分析： ①操作中的精馏塔，将进料位置由原来的最佳位置进料向下移动几块塔板，其余操作条件均不变（包括F 、x F 、q 、D 、R ），此时x D 、x W 将如何变化？ ②操作中的精馏塔，保持F 、x F 、q 、D 不变，而使V'减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ③操作中的精馏塔，若保持F 、R 、q 、D 不变，而使x F 减小，此时x D 、x W 将如何变化？ ④操作中的精馏塔，若进料量增大，而x F 、q 、R 、V'不变，此时x D 、x W 将如何变化？例题5.如图所示，组成为0.4的料液（摩尔分率，下同），以饱和蒸汽状态自精馏塔底部加入，塔底不设再沸器。要求塔顶馏出物浓度x D =0.93，x W =0.21，相对挥发度α=2.7。若恒摩尔流假定成立，试求操作线方程。若理论板数可增至无穷，且F 、x F 、q 、D/F 不变，则此时塔顶、塔底产品浓度的比为多大？

(完整版)精馏例题

例7—4 欲将65000kg ／h 含苯45％、甲苯55％(质量百分率，下同)的混合液在一连续精馏塔内加以分离，已知馏出液和釜液中的质量要求分别为含苯95％和2％，求馏出液和釜液的摩尔流率以及苯的回收率。解苯和甲苯的摩尔质量分别为78kmol/kg 和92kg/mol 进料组成 4911.092 /55.078/45.078/45.0=+= F x 产品组成 9573.092 /05.078/95.078/95.0=+=D x 0235.092/98.078/02.078/02.0=+=W x 进料平均摩尔质量 kg kmol M x M x M B F A F F /12.8592)4911.01(784911.0)1(_____=?-+?=-+= 则 h kmol F /6.76312 .8565000== 根据式(7—29)得 h kmol F x x x x D W D W F /4.3826.7630235 .09573.00235.04911.0=?----＝＝所以 W ＝F －D ＝763.6－382.4＝381.2kmol/h 苯的回收率 %6.97%1004911 .06.7639573.04.382%1001=????=＝F D Fx Dx η 例7-5 分离例7－4中的苯－甲苯溶液。已知泡点回流，回流比取3。试求： (1) 精馏段的气液相流量和精馏段操作线方程； (2) 泡点进料和50℃冷液进料时提馏段的气液相流量和提馏段操作线方程。解： (1) 精馏段的气液相流量和精馏段操作线方程精馏段的气液流量由回流比及馏出液流量决定，即 h kmol D R V /6.15294.3820.4)1(=?=+= h kmol RD L /2.11474.3820.3=?== 精馏段操作线方程由式（7－34）计算，即 2393.075.09573.01 3113311+=?+++=x x R x x R R y D ＋＝＋＋ (2) 提馏段的气液相流量和提馏段操作线方程在其他操作参数一定的情况下，提馏段的气液相流量即操作线方程受进料热状况的影响。 ① 泡点进料，q=1，则由式（7－43）得 h kmol F q V V h kmol qF L L /6.1529)1(/8.19106.7632.1147=--='=+'＝＋＝代入提馏段操作线方程（7－38）得 00586.0249.16 .15290235.02.3816.15298.1910-=?--'--''=x x x W L W x W L L y W ＝ ② 50℃冷液进料. 根据x F ＝0.4911，查常压下苯—甲苯的t-x-y 图，得泡点t b =94.2℃，露点t d =99.2℃。在平均温度为(92.4+50)／2=71.2℃下，查得苯和甲苯的质量比热容为1.83kJ ／(kg·℃)，于是料液在该温度下的比热容为 )./(8.15512.8583.1℃kmol kJ c PL =?=

化工原理精馏习题

3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为：精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得 4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００h kmol /．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求：（1）提馏段上升蒸气量；（2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。分析：欲解提馏段的蒸气量v '，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。可见，先确定最小回流比min R ，进而确定R 是解题的思路。 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。当馏出液流量为100h kmol /时，试求：（1）塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成；（2）提馏段上升的气体量。分析：因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。 6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A 的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求：（1）第1块板下降的液体组成；（2）料液的组成。分析：抓住分凝器中气液相组成为平衡关系，而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡（即精馏段操作线）关系，此题可顺利求解。 3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为：精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。

第五章蒸馏课后习题参考答案(1)

第五章蒸馏课后习题参考答案 4.在连续精馏塔中分离某理想二元混合液。已知原料液流量为100 kmol/h ,组成为（易挥发组分的摩尔分数，下同），若要求釜液组成不大于，馏出液回收率为95% 。试求馏出液的流量和组成。解：由%95%100,,=?= F F n D D n D x q x q η 2分得h kmol x q x q F F n D D n /5.475.010095.095.0,,=??== 1分又5005.05.47,,,,=+=+=W n W W n D D n F F n q x q x q x q 2分得h kmol q W n /50,= 1分因此h kmol q q q W n F n D n /5050100,,,=-=-= 2分得95.050 5 .47== D x 2分 5.在连续蒸馏塔中分离含甲醇（摩尔分数，下同）的甲醇—水溶液，其流量为100 kmol/h ,要求馏出液中甲醇的含量为，釜液中甲醇的含量为，回流比为。试求：（1）馏出液的流量；（2）饱和液体进料时，精馏段和提馏段的操作线方程。解：（1）由100,,,=+=W n D n F n q q q 1分 4545.010003.096.0,,,,,=?=+=+=W n D n W W n D D n F F n q q x q x q x q 1分联立上述两式，解得h kmol q D n /16.45,= h kmol q W n /84.54,= 2分（2）精馏段操作线方程 27.072.01 6.296 .016.26.2111+=+++=+++= +n n D n n x x R x x R R y 2分提馏段操作线方程 h kmol q Rq qq q q F n D n F n L n L n /42.21710016.456.2,,,,,,=+?=+=+= 1分 ()()()h kmol q R q q q q D n F n V n V n /58.16216.4516.211,,,,,=?+=+=-+= 1分 01.034.158 .16203.084.5458.16242.217,,,,, ,,,,,,,1 -=?-=-=+m m V n w W n m V n L n m x x q x q x q q y 2分 6.在连续精馏操作中，已知加料量为100 kmol/h ,其中气-液各半，精馏段和提馏段的操作线方程分别为 y= + 及 y= - 试求操作回流比、原料液的组成、馏出液的流量及组成。解：由75.01 =+R R 得3=R 1 分 24.01 =+R x D 得96.0=D x 1 分 q 线方程为 F F F x x x x q x x q q y 21 5.015.05.011+-=---=---= 2分联立精馏段和提馏段的操作线方程求得两操作线的交点为（,），将其代入q 线方程，得

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精僻装置操作工初级理论知识一、单项选择 1. 二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D、+1 2. 元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3. 把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥宵 4. 当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5. 当8g食盐完全溶解于92g水中时，该溶液的质量白分比浓度是（A ） A 、8% B、87%C、92%D、84% 6.结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、具有一浓度的溶液 C 、悬:浊液D 、乳浊液 7从硝酸钾和氯化钠的混合溶液| 中分离而肖酸钾的方法是（ D ） A 、过滤B 、蒸僻 C 、加热蒸十结晶D 、加热后浓缩后再冷却结晶 8. 在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B,那么A和B的关系为（C ） A、A=B B、 A > B C、A < B D、A > B 9. 下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B克饱和氯化钾溶液蒸十，得氯化钾晶体A克，则氯化钾的溶解度为（D）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12. 在25C时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时,60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、A < B D、无法比较 13.卜列物质有近的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14.下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（B)

精馏习题答案

精馏练习题一、填空题【1】精馏操作的依据是（混合液中各组分的挥发度的差异）。实现精馏操作的必要条件是（塔顶液相回流）和（塔底上升气流）。【2】气液两相呈平衡状态时，气液两相温度（相同），液相组成（低于）气相组成。【3】用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为（）。根据α的大小，可用来（判断用蒸馏方法分离的难易程度），若α=1，则表示（不能用普通的蒸馏方法分离该混合液）。【4】某两组分物系，相对挥发度3=α，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论踏板（从塔顶往下计），若已知==+1,4.0n n y y 则（0.182）。全回流适用于（精馏开工阶段）或（实验研究场合）。【5】某精馏塔的精馏操作线方程为275.072.0+=x y ，则该塔的操作回流比为（2.371），馏出液组成为（0.982）。【6】在精馏塔设计中，若P Fx f 进料温度保持不变，若增加回流比R ，则p x （增大） w x （减小），V L （增大）。【7】操作中的精馏塔，若进料温度FV x f 不变，若釜液量W 增加，则p x （增加），w x （增大）V L （增加）。二、选择题（1）在用相对挥发度判别分离的难易程度时，下列哪种情况不能用普通蒸馏的方法分离（C ）。 A.αAB ＞1 B. αAB ＜1 C. αAB =1 D. αAB ＞10 （2）在精馏的过程中，当进料为正处于泡点的饱和液体时，则（C ）。 A.q ＞1 B.q ＜0 C.q=1 D.0＜q ＜1 （3）精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n 、n+1层塔板，其气相组成的关系为（C ）。 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（4）精馏塔中自上而下（C ）. A.分为精馏段、加料板和提馏段三部分 B.温度依次降低 C.易挥发组分浓度依次降低 D.蒸气量依次减少（5）某精馏塔的馏出液量是50kmo1/h ，回流比是2，则精馏段的回流液量是（A ）。 A.100kom1/h B.50kmo1/h C.25kmo1/h D.125kmo1/h （6）连续精馏中，精馏段操作线随（ A ）而变。

精馏习题

填空题 1. 精馏过程是利用和的原理进行完成的。答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指。答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 3. 当分离要求和回流比一定时，进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数。答案：过热蒸气；最多 4 简单蒸馏的主要特征是________和______。答案：不稳定操作或过程不连续；无回流 5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度 7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流８若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。答案：4321t t t t =<= 9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性 11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中，与解无关。答案：进料流率F 12 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度。答案：减小；增加；增加

化工原理第五章精馏答案

五蒸馏习题解答 1解: (1)作x-y图及t-x(y)图,作图依据如下: ∵x A=(p-p B0)/(p A0-p B0); y A=p A0×x A/p 以t=90℃为例,x A=/= y A=1008×760= t℃90100110120130 x10 y10 (1+10 (2)用相对挥发度计算x-y值: y=αx/[1+(α-1)x] 式中α=αM=1/2(α1+α2) ∵α=p A0/p B0 α1=760/= ;α2=3020/760= ∴αM=1/2(α1+α2)=1/2+= y=(1+ 由此计算x-y值亦列于计算表中,y-x图,t-x(y) 图如下: 1 题附图 2解: (1)求泡点: 在泡点下两组分的蒸汽分压之和等于总压P,即:p A+p B=p A0x A+x B0x B=p求泡点要用试差法,先设泡点为87℃ lgp A0= p A0==[mmHg] lgp B0= p B0==[mmHg]

×+×=595≈600mmHg ∴泡点为87℃,气相平衡组成为 y=p A /p=p A 0 x A /P=×600= (2)求露点: 露点时,液滴中参与甲苯组成应符合下列关系: x A +x B =1或p A /p A 0+p B /p B 0 =1 式中 p A =×760=304[mmHg]; p B =×760=456[mmHg] 求露点亦要用试差法,先设露点为103℃,则:lgp A 0 = (103+= ∴p A 0 =[mmHg] lgp B 0= ∴p B 0 =[mmHg] 于是 : 304/+456/=<1 再设露点为102℃,同时求得p A 0=; p B 0 = 304/+456/=≈1 故露点为102℃,平衡液相组成为 x A =p A /p A 0 =304/= 3解: (1)x A =(p 总-p B 0)/(p A 0-p B 0 ) =(p 总-40)/ ∴p 总= y A =x A ·p A 0 /p =×= (2)α=p A 0/p B 0 =40= 4解: (1) y D =? αD =(y/x)A /(y/x)B =(y D ? -1 2 x x x y dx : F=D+W Fx F =Dx D +Wx W 已知x F =,x D =,x W =,解得: D/F=(x F -x W )/(x D -x W )=回收率 Dx D /Fx F =×=% 残液量求取: W/D=F/D-1=1/= ∴W==(V -L)=(850-670)=[kmol/h] 8解: (1) 求D 及W,全凝量V F=D+W Fx F =Dx D +Wx W x F =,x D =,x W =(均为质量分率) F=100[Kg/h],代入上两式解得:

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精馏装置操作工初级理论知识一、单项选择 1.二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D 、+1 2.元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3.把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥青 4.当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5.当8g 食盐完全溶解于92g 水中时，该溶液的质量百分比浓度是（A ） A8% B、87% C、92% D 、84% 6. 结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、具有一浓度的溶液 C 、悬浊液D 、乳浊液 7 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中分离硝酸钾的方法是（ D ） A 、过滤B 、蒸馏 C加热蒸干结晶D加热后浓缩后再冷却结晶8.在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B，那么A 和B的关系为（C ） A、A=B B、A > B C、 A V B D、A》B 9.下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B 克饱和氯化钾溶液蒸干，得氯化钾晶体A 克，则氯化钾的溶解度为（D ）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12.在25E时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时，60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、AV B D、无法比较 13. 下列物质有毒的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14. 下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（ B ） A、苛性钠 B、纯碱 C、烧碱 D、火碱

化工原理精馏习题及答案

化工原理精馏习题及答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

一．选择题 1．蒸馏是利用各组分（）不同的特性实现分离的目的。 C A 溶解度； B 等规度； C 挥发度； D 调和度。 2．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。 C A 可挥发； B 不挥发； C 易挥发； D 难挥发。 3．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A A 液相回流； B 进料； C 侧线抽出； D 产品提纯。 4．在（）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 C A 冷凝器； B 蒸发器； C 再沸器； D 换热器。 5．再沸器的作用是提供一定量的（）流。 D A 上升物料； B 上升组分； C 上升产品； D 上升蒸气。 6．冷凝器的作用是提供（）产品及保证有适宜的液相回流。 B A 塔顶气相； B 塔顶液相； C 塔底气相； D 塔底液相。 7．冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。 B A 气相； B 液相； C 固相； D 混合相。 8．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。 C A 浮阀板； B 喷射板； C 加料板； D 分离板。 9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。 B A 精馏段； B 提馏段； C 进料段； D 混合段。 10．某二元混合物，进料量为100 kmol/h ，x F = ，要求塔顶x D 不小于，则塔顶最大产量为（）。 (则W=0) B A 60 kmol/h ； B kmol/h ； C 90 kmol/h ； D 100 kmol/h 。 11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为D x 、w x 。如进料分别为1F x 、2F x 时，其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。当21F F x x >时，则（）。 A A ．2min 1min R R <； B ．2min 1min R R =；

精馏习题课答案

第十章精馏 [一] 填空题 1、精馏过程是利用部分汽化和部分冷凝的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗高，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先变小再变大_的变化过程。 2、分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 过冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离越大, 分离所需的总理论板数越少。 3、相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏方式分离，但能用（萃取和恒沸）分离。 4、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FXf》DXd 。 5、精馏操作的依据是各组分挥发度不同，实现精馏操作的必要条件包括液相回流和气相回流。 6、写出相对挥发度的几种表达式α书上。 7、等板高度是指书上。二、选择 1 、已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 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xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则?A???? A t1=t2 B t1t2 D 不确定 4 、精馏操作时，若F、D、xF、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xD变化为??B???? 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 A ，塔底温度 C ，塔底低沸点组分浓度 B 。 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xn=0.3，则yn-1= 。 A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794 7、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点组成为t2，则 B 。 A t1=t2 B t1t2 D 不能判断 8、精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 B 。 A 理论板假定 B 理想物系

化工原理--精馏习题及答案

A 浮阀板； B 喷射板； C 加料板； D 分离板。 9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。 B A 精馏段； B 提馏段； C 进料段； D 混合段。 10．某二元混合物，进料量为100 kmol/h ，x F = ，要求塔顶x D 不小于，则塔顶最大产量为（）。 (则W=0) B A 60 kmol/h ； B kmol/h ； C 90 kmol/h ； D 100 kmol/h 。 11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为D x 、w x 。如进料分别为1F x 、 2F x 时，其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。当21F F x x >时，则（）。 A A ．2min 1min R R <； B ．2min 1min R R =； C ．2min 1min R R >； D ．min R 的大小无法确定 12．精馏的操作线为直线，主要是因为（）。 D A ．理论板假定； C. 理想物系； B ．塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定 13．某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时相应的泡点为1t ，气相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ，则（） D A ．21t t =； B ．21t t <； C ．21t t >； D ．无法判断 14．某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则（）。 A

精馏练习题

精馏填空: 1、精馏操作的目的是________________________________,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是_________________________。对于存在恒沸物或相对挥发度等於1的液体混合物需用________精馏方法分离,其基本原理都是___________________________________________。 2、描述任一精馏过程的数学方程有________________._________________._______________________________________,在___________________和________________________假定的条件下,以上方程构成的方程组可见化为____________________和_____________________方程构成的方程组。 3、在精馏塔的设计中,最小回流比是指________________________________________________时的回流比.若增大回流比,则精馏段L/V_______,提馏段L/V_________,完成同样分离要求所需的塔板数减少,但它是以______________________的增加为代价的回流比的调节是通过__________________________________实现的。 4、进料热状态参数q 的物理意义是______________________________________,对于饱和液体其值等于_____________,饱和蒸汽q 等于______________。 5、用直角梯级法(图解法)求解理论板数的前提条件是________________________________,该前提的主要条件是____________________________________________________。 6、板效率是对______________假定的修正,对于分凝器或再沸器,单板效率等于____________。 7、对于一投产的精馏塔,保持D/F,进料状态q 不变,若增大回流比R,则塔顶流出液组成x D _______,塔釜流出液组成x W ____________.x D 的最大值是在_______________________条件下求出的,与塔的分离能力无关,受_________________的约束。 8、“精馏操作的依据是混合液各组分间的沸点差异”一语错在何处？正确地表示应为：（）。答:依据是混合物各组分的挥发性差异,以上说法只使用于理想物系.。 9、理想溶液的特点是同分子之间的作用力与异分子之间的作用力（），形成的溶液（）容积效应和热效应。答：相同无 10、已知甲醇（Ａ）—水（Ｂ）混合液在７５。０℃时的纯分蒸汽压数据和ｙ－ｘ数据为：ｐ０Ａ＝１４９．６ｋｐａ，ｐ０Ｂ＝３８．５Ｋｐａ；ｘ＝０．４，ｙ＝０．７２９，则相对挥发度α＝（）。(浙大97) 答：4.03 11、塔顶上升蒸汽量中含有A ，B ，C 三个组分，其中A 组分含量为30%（摩尔）。将蒸汽全部冷凝，冷凝液分上下两层，上层供回流，下层作产品，如图所示。两层组成如下：上层：A ：45% B ：10% C ： 45%。下层：A ：3% B ：90% C ： 7% 则：（1）回流比R=（） (2）塔顶上升蒸汽中B 含量=（）。答：（1）1.8 （2）38.5% 12、某二元混合液中含易挥发组分，x A ＝０．５（摩尔分率），经平衡蒸馏（闪蒸）后得到汽量：液量＝１：１，相对挥发03.4271 .04.06.0729.0//=??== B B A A x y x y α

精馏概念题

第一部分概念题示例与分析一、填空题 4—1 精馏过程是利用和的原理进行完成的。答案：多次部分气化；多次部分冷凝 4—2 最小回流比是指。答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 4—3 当分离要求和回流比一定时，进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数。答案：过热蒸气；最多分析：5种进料状况中的q 值是依过冷液体、饱和液体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气顺序由大变小的，这是由热状况参数q 定义所确定的。 L V F V I I I I mol mol q --==原料液的气化潜热所需热量的原料变成饱和蒸气态11 由定义可见，在V I 、L I 为定值的情况下,原料的原状态焓值越低，q 值越大。q 值的改变使提馏段操作线与平衡曲线间的距离发生变化，当q 值减小时，两线靠近，故所需理论板数增多。 4-4 简单蒸馏的主要特征是________和______。答案：不稳定操作或过程不连续；无回流 4-5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度______;③馏出物总量______。答案：①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度；②两种情况的残液浓度相同；③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。 4-6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度 4-7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流分析：精馏操作的依据只能是各组分间挥发度的差异或者说相对挥发度不等于1，而不可认为是各组分间沸点的不同。对纯组分，当压力一定时，沸点低者挥发性大。但对混合溶液，由于一个组分的挥发性受其他组分的影响，故不能仅从沸点或蒸气压大小来判断其挥发性能，

精馏习题及答案

概念题一、填空题 1. __________________________________________________ 精馏操作的依据是 _______ 。利用 _________________________________________________________ 、 ______________________ 的方法 ,将各组分得以分离的过程。 _______________________________ 实现精馏操作的必要条件 __ 和。 2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度 ________ ，液相组成 __________ 汽相组成。 3. 用相对挥发度 _______________________________ 表达的气液平衡方程可写为。根据的大小，可用来 _ __________________ ，若 =1，则表示 ________________ 。 4. 某两组分物系，相对挥发度 =3，在全回流条件下进行精馏操作，对第 n,n+1 两层理论板（从塔顶往下计），若已知 y n=0.4, y n+1= _______ 。全回流操作通常适用于 _________________ 或_________________ 。 5. ____________________________________________________________________ 精馏和蒸馏的区别在于 _精馏必须引入回流 __________________________________________________ ；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于 _________________________________________ 。 6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 _______________________________________ 和 7.在总压为101.33kPa 、温度为85C 下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 P A °116.9kPa 、 P B °=46kPa, 则相对挥发度 = _______ ，平衡时液相组成 x A = _________ ,汽相组成 y A = _______ 8.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 _____________ 馏出液组成为 ________________ 。 9. 最小回流比的定义是 __________________________ ，适宜回流比通常取为 ____________ R min 。 10. 精馏塔进料可能有 _______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为 2：3 时，则进料热状态参数 q 值为 ____________________ 。 11.在精馏塔设计中，若F 、x F 、q D 保持不变，若回流比R 增大，则x D ________ ,x W __________ V ______ L/V _____ 。 12. 在精馏塔设计中，若 F 、x F 、x D 、x W 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 NT _____ 。精馏段上升蒸汽量 V ______ 、下降液体量 L _____；提馏段上升蒸汽量V _______ ，下降液体量L' ______ 。精馏习题

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