精馏习题

练 习 一

1、精馏过程是利用 ________ 和 ________ 的原理进行完成的。

多次部分气化;多次部分冷凝 2、简单蒸馏的主要特征是________和______。

不稳定操作或过程不连续;无回流 3、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______。

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、精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。

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

5、若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为t1,液相泡点温度为t2; 塔底某理论板上气相露点温度为t3,液相露点温度为t4。 请将4个温度间关系用 > 、= 、< 符号顺序排列如下_____。

t1?t2?t3?t4 6、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________。

减小;增加;增加

7、气化率相同时,平衡蒸馏的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。( )

答案:√

练 习 二

1、用图解法求理论塔板时,在 α、xF 、xD、xw、q、R、F及操作压力p等参数中, ________ 与解无关。

进料流率

2、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 ________ 。

减小;增加;增加

3、 某二元理想物系的相对挥发度为2.5,全回流操作时, 已知塔内某块理论板的气相组成为0.625,则下层塔板的 气相组成为 ________ 。

答案:0.4

4、连续精馏操作时,操作压力越大,对分离越 ________ ,若进料气液比为1:4(摩尔)时,则进料热状况参数q为 ________ 。

答案:不利;0.8

5、 精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应 ________ ,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ________ ,所需塔径应 ________ ,操作费和设备费的总投资将是 ________ 的变化过程。

答案:增大;增大;增大;急速下降至一最低后又上升

6、精馏操作时,若进料的组成、流量和气化率不变,增大回流比,则精馏段操作线方程的斜率 ________ ,提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成 _______,塔底组成 ____。

答案:增加;减小;增加;降低

7、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x=________。

3,0.96

8、连续精馏过程的进料热状态有________种。已知q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比是________。理论板图解时,在F、 xF,xD, q 、xw ,R,操作压力P等参数中,________与解无关。

五,1∶1,F

9、某二元理想溶液的连续精馏塔,提馏段操作线方程为:y=1.3x-0.018,系统的平均相对挥发度α=2.0,当x=0.06时(摩尔分率), 此时从塔底数起的第二块理论板数(塔底可视为第一块理论板)下流液体的组成为___________.

0.101(摩尔分率)

10、精馏段操作线是指相邻两块塔板间,下面一块板蒸汽组成和上面一块板液相组成之间的定量关系方程。( )

11、在连续精馏塔中 ,精馏段操作线方程为:y = 0.75x + 0.2075 , q线方程为:y = - 0.5 x + 1.5xF。 试求:

(1)回流比(2)馏出液浓度;(3)当进料液浓度xF=0.44时,加料板上液体浓度; (4)料液中气、液两相的比例如何?

解:

1)回流比R;

由y=0.75x+0.2075 可知 R/(R+1)=0.75 R=3

2)馏出液浓度xD;: 由y=0.75x+0.2075 可知xD/(R+1)=0.2075 xD= 0.83 3)加料板上液体浓度x:

由:y=0.75x+0.2075, y=-0.5x+1.5xF。 当xF=0.44时,加料板上必须满足: 0.75x+0.2075=-0.5x+1.5×0.44 , x=0.362

4)进料液中气,两相比例q:由y=-0.5x+1.5xw 可知: q/(q-1)=-0.5 ,q=1/3 即:液相占进料的1/3,两气相占2/3

练 习 三

一、选择题

1、操作中精馏塔,保持F,xq,V'不变,减少D,则塔顶易挥发组分回收率η变化为( )

A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定

答案:B

2、精馏段操作线的斜率为R/(R+1),全回流时其斜率等于( )。 A. 0; B. 1; C. ∝;

答案:B

3、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( )。 A. 1.52; B. 1.66; C. 1.75

答案:C

二、填空题

1、精馏塔在操作过程中进料组成不变,进料量适当增加,则塔顶组成xD将________, 塔釜组成xw将________(泡点液体进料)。

不变,不变

2、试述五种不同进料状态下的q值:(1)冷液进料________;(2) 泡点液体进料________;(3)汽液混合物进料________;(4)饱和蒸汽进料________;(5)过热蒸汽进料_________。

答案: q>1,q=1,0<q<1,q<0,q=0

3、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则:1)回流比等于________;2)馏出液量等于________;3)操作线斜率等于________。(以上均用数字表示)

∞,0,1

4、某连续精馏塔, 已知其精馏段操作线方程为y=0.78x+0.204,则该塔的回流比R=________.馏出液组成xD=________.

5、Mecabe - Thiele(李开比-齐列)法 精馏操作分析是以恒摩尔流假定为基础的,所谓恒摩尔流假定是指_________和_________。

答案:恒摩尔气流,恒摩尔液流

6、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=1.45x-0.015,则回流比R = _________,馏出液组成xD= ________,原料组成

xF=__________.釜液组成xw=_________.

答案:0.86,0.288,4,0.033

5、等板高度(HETP)的含义是:_________________。

某填料精馏塔的填料层高度为8米,完成分离任务需要16块理论板(包括塔釜),则等板高度(HETP)=_________________。

与一块理论塔板传质作用相当的填料层高度,8/(16-1)=0.533

例1 在连续精馏塔中,分离某二元理想溶液。进料为汽-液混合物进料,进料中气相组成为0.428,液相组成为0.272,进料平均组成xf=0.35,假定进料中汽、液相达到平衡。要求塔顶组成为0.93(以上均为摩尔分率),料液中易挥发组分的96%进入馏出液中。取回流比为最小回流比的1.242倍。试计算: (1)塔底产品组成;(2)写出精馏段方程;(3)写出提馏段方程;(4)假定各板效率为0.5,从塔底数起的第一块板上,上升蒸汽的组成为多少?

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)