精馏习题

一、 填空题

1、精馏操作中精馏塔的温度从上到下逐渐 ，塔内易挥发组分的浓度从下到上逐渐 。（增大或减小或不变）。

2、双组分连续精馏塔内第n块理论塔板，当回流比R为定值时，yn+1= xn；当R为无穷大时，yn+1= xn。(写出精馏段操作线方程)

3、已知精馏段操作线为y=0.75x+0.24，则该塔的操作回流比R= ，塔顶产品组成xD＝ 。若塔顶产品流量为100 kmol/h，则馏出液组成xD＝ ，塔顶上升蒸气流量V＝ 。

4、当分离要求和操作条件一定时，双组分连续精馏塔所需理论板数随两组分相对挥发度α增加而 。

5、精馏段操作线方程是 ，提馏段操作线方程是 ，进料线方程是 。 6、两组分理想溶液的气液平衡关系遵循 定律，气液平衡方程是 。

7、精馏中，进料为气液混合物进料，气相的摩尔分率为1/3，则进料热状态参数q= 。

8、进料板将精馏塔分为 和 两段。

9、精馏过程中典型的异常现象有 、 、 、 。

二、单项选择题

1、精馏操作的进料方程为y=-3x+1.64，则该进料为（ ）。 A、进料组成为0.41的冷液进料

B、进料组成为0.53，且气相量小于液相量的气液混合进料 C、进料组成为0.53，且液相量小于气相量的气液混合进料 D、上述说法都不正确

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（ ）。

1

A、 逐渐减少 B、 逐渐增多 C、 不变 D、无法判断

3、某精馏塔有来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h，组成为0.4(摩尔分率，下同)，馏出液组成为0.95，釜残液为0.04，回流比2.5，则精馏段上升的蒸气量为________kmol/h。

A、39.6 B、60.4 C、138.6 D、99

4、二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ 的变化 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 5、在精馏塔中，精馏段气液相摩尔流量分别用V和L表示，提馏段的摩尔流量分别用V’和L’表示，q表示进料热状态参数，以下正确的是（ ）。 A、V’=V-(q-1)F L’=L+qF B、V’=V+(l-q)F L’=L+qF C、V’=V+(q-l)F L’=L+qF D、V=V’-(q-1)F L’=L-qF

6、精馏塔操作线的斜率为R/(R+1)，全回流时，其斜率等于（ ）。 A、 0 B、1 C、∞ D、不确定 7、以下说法正确的是。

A．冷液进料q=l B．汽液混合进料0

8、某精馏塔馏出液量是50kmol/h，回流比是2，则精馏段的回流量 A．lOOkmol/h B．50kmol/l C．25kmol/l D．125kmol/h

8、当分离沸点较高，且又是热敏性混合液时，精馏操作压力应采用。 A．加压 B．减压 C．常压 D．不确定

9、两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系越。 A．容易 B．困难 C．完全 D．不完全

11、某精馏塔的理论板数为17块(包括塔釜)，全塔效率为0.5，则实际塔板数为( )块。

A．34 B．31 C．33 D．32

10、在常压下苯的沸点为80.1℃，环乙烷的沸点为80.73。C，欲使 该两组分混合物得到分离，则宜采用。

2

A．恒沸精馏 B．普通精馏 C．萃取精馏 D．水蒸气蒸馏

三、计算题

1、（本题14分）在连续精馏塔分离由组分A和B组成的理想混合液，原料中含A 0.44，出液中含A 0.957(以上均为摩尔分率)。已知溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为1.63，求q值，并说明原料液的热状况。如果实际回流比为最小回流比的1.5倍，求从塔顶往下第二块理论板下降的液相组成。

解:

yn?1?yn?1?yn?1RminxDxn?Rmin?1Rmin?11.630.957 xn?1.63?11.63?1?0.6189xn?0.3639xqx?F q?1q?1q线方程 y?气液平衡方程 y??x2.5x?

1?(??1)x1?1.5xx?0.365

y?0.590联立操作线和平衡线方程解得

由最小回流比定义知上述二方程交点必是q线和平衡线的交点 将上述坐标及xF=0.44代入q线方程 y?xqx?F q?1q?10.44?(1?q)?0.590?q?0.365q?0.667为气液混合物进料。

R?1.5Rmin?1.5?1.63?2.445

精馏段操作线为：

yn?1?yn?12.4450.957xn?2.445?12.445?1 ?0.7097xn?0.2778 y1?xD?0.95

3

x1?y10.957??0.8992.5?1.5y12.5?1.5?0.9570.9158?0.8132.5?1.5?0.9158y2?0.7097x1?0.2778?0.7097?0.899?0.2778?0.9158 x2?

2、（本题14分）连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程和q线方程分别为：

y=0.75x+0.21 y=-0.5x+0.66

试求：①进料热状态参数q；

②原料液组成xF；

③精馏段操作线和提馏段操作线的交点坐标xq和yq。

xRx?DR?1R?1xqy??0.5x?0.66?x?Fq?1q?1R?0.75R?3xD?0.84R?1q1??0.5q?解 q?13xF?0.66xF?0.441?13联立两方程y?0.75x?0.21xq?0.36y?0.75x?0.21?y??0.5x?0.66yq?0.481、在连续精馏操作中，已知精馏段操作线方程和q线方程（进料方程）分别为：

y = 0.75x+0.21；y =－0.5x+0.66；试求：（1）进料热状况参数q；（2）原料

液组成xF。

4

2、将乙醇-水溶液进行连续精馏，原料液以120kmol/h的流量进入塔内，已知乙醇含量为：原料液中0.30（摩尔分率，下同）、馏出液中0.80、釜残液中0.05。试求：馏出液和釜残液流量。

3、（本题12分）某连续精馏操作中，已知操作线方程如下：精馏段操作线y=0.723x+0.263；提馏段y=1.25x－0.0187。若原料液于露点温度进入塔中，试求原料液，馏出液和釜残液组成及回流比。

解

精馏段操作线斜率为R?0.723R?2.61R?1xD截距?0.263xD?0.263?2.61?1??0.95R?1提馏段操作线与对角线交点坐标　为y?x?xW?xW?0.0748由两操作交点得0.723x?0.263?1.25x?0.0187x?0.535y?0.723?0.523?0.263?0.65因露点下进料q?0为水平线原料液组成xF?y?0.65

4、（本题13分）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 y?0.80x?0.16 提馏段 y?1.40x?0.02

若进料为气液相各占一半的混合态，求塔顶产品组成xD，塔底产品组成xW，进料组成xF 及回流比R。

5

xRx?D?0.80x?0.16R?1R?1R??0.80R?4R?1xD??4?1??0.16?0.80y?q?0.5求两操作线交点得代入q线方程将?xq，yq?代入得?xW?0.05

xq?0.3y?yq?0.4

xqx?F??x?2xFq?1q?1?1.4xW?0.02xF?0.4?xW,xW?在提馏段操作线上xW 6