2011化工原理练习题-总

③精馏塔内,在没有进料和出料的塔段中,各板上上升蒸气的摩尔量相等(恒摩尔气流),各板上下降液体的摩尔量相等(恒摩尔液流)

④精馏塔内精馏段和提馏段下降液体摩尔流量(或上升蒸气摩尔流量)相等 11. 二元连续精馏计算中, 进料热状态q的变化将引起x -y图上变化的线有 ③

①平衡线和对角线;②平衡线和 q 线;③操作线和 q 线;④操作线和平衡线 . 12.精馏塔操作时, 其温度和压力从塔顶到塔底的变化趋势为④ ①温度逐渐增大,压力逐渐减小;②温度逐渐减小, 压力逐渐增大 ③温度逐渐减小, 压力逐渐减小;④温度逐渐增大, 压力逐渐增大 13. 对一定分离程度而言, 精馏塔所需最少理论板数为① ① 全回流;② 50% 回流;③ 25% 回流;④ 无法判断

14. 若某精馏塔正在正常、稳定地生产,现想增加进料量,且要求产品质量维持不变, 宜采取的措施为③

①加大塔顶回流液量;②加大塔釜加热蒸气量

③加大塔釜加热蒸气量以及冷凝器冷却水量;④加大冷凝器冷却水量

15. 在精馏设计中,对一定的物系,其xF、 q 、xD和xW不变,若回流比R增加,则所需理论板数N将①

①减小;②增加;③不变;④无法确定

16. 某二元理想体系进行连续精馏, 相邻二理论板气液浓度分别为 yn、xn、yn+1 、xn+1 (见图7-3),在x-y图(图7-4)上将4个浓度表示出来的高低顺序为: yn>yn+1≥xn>xn+1 y

图7-3

yn yn+1 xn xn+1 x

17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,与之平衡的气相组成为yA=0.8,相应的露点为t2,则:t1等于t2 (等于,大于,小于,不确定)。 二、填空

1. 精馏分离的依据是 各组分挥发度 的差异。要使混合物中的组分得到完全的分离, 必须进行多次的 部分冷凝和部分汽化 2. 相对挥发度的表示式α= 。

3. 写出用相对挥发度α表示的相平衡关系式

4. 双组分理想溶液在同一温度下2纯组分的饱和蒸气压分别为 PA0 和 PB0, 则相对挥发度αAB 的表示式为PA0/ PB0 。

5.q 线方程的表达式为y=qx/(q-1) – xF/(q-1);该表达式在 x -y 图上的几何意义是精馏段和提馏段操作线交点的轨迹方程。

6. 当进料热状态 q=1 时 ,xF 与 xd 之间关系为:xF = xd 7. 当进料热状态 q>1, xF 与 xd 之间关系为:xF < xd

8. 若已知某精馏过程的回流比 R 和塔顶产品的质量xD,则精馏段操作线方程为 9. 精馏实验中,通常在塔顶安装一个温度计,以测量塔顶的气相温度,其目的是为了判断塔内操作是否稳定 和 塔顶产品组成是否合格 。

10. 某精馏操作时, 原料液流量F、组成xF、进料热状态参数q及精馏段上升蒸气量 V 均保持不变, 若回流比增加, 则此时馏出液组成 xD增加、釜液组成 xw 减小、馏出液流量D 减少 、精馏段液气比 L/V 增加

11. 某精馏塔操作时,F、xF、q 、D保持不变,增加回流比R,则此时xD 增加 xw 减小 V 增加 L/V 增加 ( 增加, 不变 , 减少,不能确定 )。

12. 蒸馏操作是分离液相均相 混合物最常用的单元操作,是利用混合物各组分挥发度 的不同,在部分冷凝或部分汽化时,汽相中易挥发组分 比液相中较富,从而使混合物达到一定程度的分离。

13 ,采用精馏的方式分离A和B的混合液,如果分离要求不变,进料情况相同,当回流比R=Rmin时,理论塔板数N 为__无穷大_,回流比增大理论板数__减少__ ,同时同样的产量D和W时,回流比增大,回流量 增大 ,冷凝器和再沸器的负荷 增大,塔的直径可能需 增大,与此相应,大的回流比使操作线向对角线方向 移动,并以对角线 为极限,小的回流比使操作线向平衡线方向 移动。

14、气液传质设备可分为2大类:板式塔和填料塔,其中板式塔按照塔板结构的不同可分为:泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌片板塔、浮舌板塔等。

15、评价塔板性能的标准是:生产能力的大小、塔板效率大小、操作弹性的大小(是否易于操作)、塔板压降的大小(动力消耗)、结构是否简单(造价高低)。

16 常见散装塔填料的类型有 拉西环 、 弧鞍 、 矩鞍 、鲍尔环、阶梯环、金属鞍环等。 17. 在连续精馏中, 其他条件均不变时, 仅加大回流, 可以使塔顶产品浓度xD提高。若此时加热蒸气量V不变,产品量D将下降。若在改变R的同时, 保持塔顶采出量不变,必然需增加蒸气用量, 那么冷却水量将增大

18.精馏塔内存在一定的温度分布,从塔顶到塔底, 温度是升高的,在高纯度分离时,在塔顶(或塔底)相当高的一个塔段内温度变化极小,但在精馏段或提馏段的某些塔板上,温度变化最为显著。或者说,存在灵敏板,这些塔板上的温度对外界干扰参数的反应最灵敏,由于灵敏板比较靠近进料口,故常将感温元件安装在灵敏板上,以便及时采取相应调节手段,稳定塔顶馏出液的组成。

19.q称为加热的热状态参数, ① q 值大小为 1kmol原料变成饱和蒸气所需的热与原料的摩尔汽化热的比值;② q 值大小等于每加入lkmol的原料使提馏段液体所增加的物质的量(摩尔数);③ q=0为饱和蒸气加料;④ O

⑤ q=1为泡点加料;⑥ q>1为过冷液体加料;⑦ q

②增大回流比的措施是增大塔底的加热速率和塔顶的冷凝量,其代价是能耗的增大 ③回流比可以在零(无回流)至无穷大(全回流)之间变化 ④全回流时为达到指定的分离程度所需的理论板最少

⑤最小回流比对应于无穷多塔板数,设备费用无疑过大而不经济 ⑥一般,操作过程所选的适宜回流比为最小回流比的1.2倍~2 倍 22. 下列论断中正确的是①②③④

①精馏操作中最优加料板位置是该板的液相组成x等于或略低于 xd(即精馏段操作线和提馏段操作线交点的横坐标)

②最适宜回流比对应于总费用(设备费和操作费)的最低点

③一般,在热耗不变的情况下, 热量应尽可能在塔底输入,使所产生的气相回流能在全塔中发挥作用; 而冷却量应尽可能施加于塔顶, 使所产生的液体回流能经过全塔而发挥最大的效能 ④当塔釜温度过高、物料易产生聚合或结焦时,工业上采用热态或气态进料

23一般而言,两组份A、B等物质的量的相互扩散体现在精馏单元操作中,而A在B中单

向扩散体现在吸收单元操作中。

24对于某理想溶液的平衡蒸馏,如维持进料量F、物料温度tF、闪蒸室压强p不变,而将物料浓度xF提高,则气相馏出物的量D增大(增大,减小,不变,不确定)

y?25、q 线方程的表达式为

xqx?Fq-1q-1;该表达式在 x -y 图上的几何意义是精馏段和

提馏段操作线交点的轨迹方程。

26某精馏操作中,加料由饱和液体改为过冷液体,且保持进料流量及组成、塔顶蒸汽量和塔顶产品质量不变,则此时塔顶产品的组成xD变大 ,塔底组成xW变小 ,回流比R不变 ,精馏段操作线斜率L/V不变 (变大;变小;不变;不确定)

27某精馏塔维持其他条件不变,将加料板位置从最佳进料位置下移,则精馏段的塔板数变大,塔顶产品组成变小,塔底产品组成变大(变大,变小,不变,不确定)

28在同样空塔气速和液体流量的情况下,塔板开孔率增加,其漏液量增大,压降减小。 29精馏塔设计时, 若将塔釜由原来的间接加热改为直接蒸汽加热,同时保持D/F、xF、xD、q及R为定值时(其中D为塔顶产品量,F为进料量,xF为进料组成,xD为馏出液组成,q为进料热状态参数,R为回流比),则W/F 变大 ,xw变小,提馏段操作线斜率不变,理论塔板数变大。(变大;变小;不变;无穷大)

30在筛板塔设计中,塔径、孔径、孔间距一定,若增大溢流堰的长度,则组成负荷性能图的液相流量上限左移,液沫夹带线下移,降液管液泛线下移,漏液线下移(上移,下移,左移,右移)。溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有一定高度的液体。

31板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动,称为返混现象,它们主要是由液沫夹带和气泡夹带引起的。

32二元连续精馏计算中,进料热状态q的变化将引起x -y图上变化的线有操作线和 q 线。(平衡线;对角线;操作线;q 线)

33填料的比表面积和孔隙率是评价填料性能的两个重要指标。 34填料塔的等板高度(HETP)是指起一块理论板作用的填料层高度。

35已知精馏塔塔顶第一层理论板上的液相泡点为t1,与之平衡的气相露点为t2,而该塔塔底某理论板上的液相泡点为t3,与之平衡的气相露点为t4,则这四个温度的大小顺序为:② 。

①t1t2>t3>t4; ④t1=t2>t3=t4。 三 简述题:

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