化工原理復(fù)習(xí)必看第6章蒸餾習(xí)題

1、1. 蒸餾是分離 的一種方法，其分離依據(jù)是混合物中各組分的 ，分離的條件是 。答案:均相液體混合物，揮發(fā)性差異， 造成氣液兩相系統(tǒng) （每空1分，共3分） 2. 在t-x-y圖中的氣液共存區(qū)內(nèi)，氣液兩相溫度 ，但氣相組成 液相組成，而兩相的量可根據(jù) 來(lái)確定。答案: 相等，大于，杠桿規(guī)則（每空1分，共3分）3. 當(dāng)氣液兩相組成相同時(shí)，則氣相露點(diǎn)溫度 液相泡點(diǎn)溫度。答案:大于 （每空1分） 4. 雙組分溶液的相對(duì)揮發(fā)度是溶液中 的揮發(fā)度對(duì) 的揮發(fā)度之比，若=1表示 。物系的值愈大，在x-y圖中的平衡曲線(xiàn)愈 對(duì)角線(xiàn)。答案:易揮發(fā)組分，難揮發(fā)組分，不能用普通蒸餾方法分離 遠(yuǎn)離（每空1分，共4分）5. 工

2、業(yè)生產(chǎn)中在精餾塔內(nèi)將 過(guò)程和 過(guò)程有機(jī)結(jié)合起來(lái)而實(shí)現(xiàn)操作的。而 是精餾與普通精餾的本質(zhì)區(qū)別。答案:多次部分氣化， 多次部分冷凝， 回流（每空1分，共3分） 6. 精餾塔的作用是 。答案:提供氣液接觸進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)的場(chǎng)所。（2分）7. 在連續(xù)精餾塔內(nèi)，加料板以上的塔段稱(chēng)為 ，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）稱(chēng)為_(kāi)，其作用是 。答案:精餾段（1分）提濃上升蒸汽中易揮發(fā)組分（2分）提餾段 提濃下降液體中難揮發(fā)組分（2分）（共6分）8. 離開(kāi)理論板時(shí)，氣液兩相達(dá)到 狀態(tài)，即兩相 相等，_互成平衡。答案: 平衡 溫度 組成 （每空1分，共3分）9. 精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度，其原因有（

3、1） 和（2） 。答案: 塔頂易揮發(fā)組分含量高 塔底壓力高于塔頂（每空2分，共4分） 10. 精餾過(guò)程回流比R的定義式為 ；對(duì)于一定的分離任務(wù)來(lái)說(shuō)，當(dāng)R= 時(shí)，所需理論板數(shù)為最少，此種操作稱(chēng)為 ；而R= 時(shí)，所需理論板數(shù)為。答案:R= 全回流 Rmin （每空1分，共4分） 11. 精餾塔有 進(jìn)料熱狀況，其中以 進(jìn)料q值最大，進(jìn)料溫度_泡點(diǎn)溫度。答案: 五種 冷液體 小于（每空1分，共3分）12. 某連續(xù)精餾塔中，若精餾段操作線(xiàn)方程的截距等于零，則回流比等于_，餾出液流量等于 ，操作線(xiàn)方程為 。答案: 零 yn+1=xn （每空1分，共3分） 13. 在操作的精餾塔中，第一板及第二板氣液兩相組

4、成分別為y1,x1及y2,x2；則它們的大小順序?yàn)?最大， 第二， 第三，而 最小。答案: y1 y2 x1 x2 (每空1分，共4分）14. 對(duì)于不同的進(jìn)料熱狀況，xq、yq與xF的關(guān)系為（1）冷液進(jìn)料：xq xF ，yq xF ；（2）飽和液體進(jìn)料：xq xF ，yq xF ；（3）氣液混合物進(jìn)料：xq xF ，yq xF f ；（4）飽和蒸汽進(jìn)料：xq xF ，yq xF ；（5）過(guò)熱蒸汽進(jìn)料：xq xF ，yq xF ；答案:大于 大于（1分）等于 大于（1分）小于 大于（1分）小于 等于（1分）小于 小于（1分）（共5分）15. 精餾操作時(shí)，增大回流比R，其他操作條件不變，則精餾段液

5、氣比（ ），餾出液組成xD ( ),釜?dú)堃航M成xW ( ). A 增加 B 不變 C 不確定 D減小答案: A A D （每空1分，共3分） 精餾塔的設(shè)計(jì)中，若進(jìn)料熱狀況由原來(lái)的飽和蒸氣進(jìn)料改為飽和液體進(jìn)料，其他條件維持不變，則所需的理論塔板數(shù)NT（ ），提餾段下降液體流量L/（ ）。A 減小 B 不變 C 增加 D 不確定答案: A C （每空1分，共2分） 對(duì)于飽和蒸汽進(jìn)料，則有（ ）L ，（ ）V。A 等于 B 小于 C 大于 D 不確定答案: A B （每空1分，共2分） 精餾塔中由塔頂向下的第n-1，n，n+1層塔板，其氣相組成關(guān)系為（ ） A yn+1ynyn-1 B yn+1=y

6、n=yn-1 C yn+1ynyn-1 D 不確定答案: C （1分） 某兩組分混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.4，相應(yīng)的泡點(diǎn)溫度為t1，氣相組成yA=0.4，相應(yīng)的露點(diǎn)溫度為t2，則（ ）A t1 t1 D 不能判斷答案: A (1 分) 完成某分離任務(wù)需理論板數(shù)為NT=7（包括再沸器），若ET=50%，則塔內(nèi)需實(shí)際板數(shù)（不包括再沸器）為（ ）A 14 層 B 10層 C 12層 D 無(wú)法確定答案: C （1分） 若進(jìn)料量、進(jìn)料組成、進(jìn)料熱狀況都不變，要提高xD，可采用（ ）A、減小回流比 B、增加提餾段理論板數(shù)C、增加精餾段理論板數(shù) D、塔釜保溫良好答案: C （1分） 在精

7、餾操作中，若進(jìn)料位置過(guò)高，會(huì)造成（ ）A、 釜?dú)堃褐幸讚]發(fā)組分含量增高B、 實(shí)際板數(shù)減少C、 餾出液中難揮發(fā)組分含量增高D、 各組分含量沒(méi)有變化答案: C （1分） 精餾塔采用全回流時(shí)，其兩操作線(xiàn)（ ）A、 與對(duì)角線(xiàn)重合B、 距平衡線(xiàn)最近C、 斜率為零D、 在y軸上的截距為1答案: A （1分） 精餾的兩操作線(xiàn)都是直線(xiàn)，主要是基于（ ）A、 理論板的概念B、 理想溶液C、 服從拉烏爾定律 D、 恒摩爾流假設(shè)答案: D （1分） 當(dāng)xF、xD、xW和q一定時(shí)，若減小回流比R，其他條件不變，則（ ）A、 精餾段操作線(xiàn)的斜率變小，兩操作線(xiàn)遠(yuǎn)離平衡線(xiàn)B、 精餾段操作線(xiàn)的斜率變小，兩操作線(xiàn)靠近平衡線(xiàn)C、

8、 精餾段操作線(xiàn)的斜率變大，兩操作線(xiàn)遠(yuǎn)離平衡線(xiàn)D、 精餾段操作線(xiàn)的斜率變大，兩操作線(xiàn)靠近平衡線(xiàn)答案: B （1分） 理想溶液中組分的相對(duì)揮發(fā)度等于同溫度下兩純組分的飽和蒸汽壓之比 （ ）答案: （） (1分 ) 從相平衡x-y圖中可以看出，平衡曲線(xiàn)距離對(duì)角線(xiàn)越近，則表示該溶液越容易分離（ ）答案: （） （1分） 用于精餾計(jì)算的恒摩爾液流假定，就是指從塔內(nèi)兩段每一層塔板下降的液體摩爾流量都相等（ ）答案: （） （1分） 精餾段操作線(xiàn)的斜率隨回流比的增大而增大，所以當(dāng)全回流時(shí)精餾段操作線(xiàn)斜率為無(wú)窮大（ ）答案: （） （1分） 用圖解法求理論塔板數(shù)時(shí)，適宜的進(jìn)料位置應(yīng)該在跨過(guò)兩操作線(xiàn)交點(diǎn)的梯級(jí)上

9、（ ）答案: （） （1分） 當(dāng)進(jìn)料量、進(jìn)料組成及分離要求都一定時(shí)，兩組分連續(xù)精餾塔所需理論塔板數(shù)的多少與（1）操作回流比有關(guān)（ ）（2）原料液的溫度有關(guān)（ ）答案: （1） （） （2） （） （每空1分，共2分） 對(duì)于精餾塔的任何一層理論板來(lái)說(shuō) ，其上升蒸汽的溫度必然等于其下降液體的溫度 （ ）答案: （） （1分） 當(dāng)F、xF一定時(shí)，只要規(guī)定了分離程度xD和xW，則D和W也就被確定了 （ ）答案: （） （1分） 當(dāng)精餾操作的回流比減少至最小回流比時(shí)，所需理論板數(shù)為最小（ ）答案: （） （1分） 在精餾操作中，若進(jìn)料的熱狀況不同，則提餾段操作線(xiàn)的位置不會(huì)發(fā)生變化（ ）答案: （） （1

10、分）試題：簡(jiǎn)述在定壓下，苯甲苯混和液的txy圖中的兩條曲線(xiàn)和三個(gè)區(qū)域的名稱(chēng)。答：圖中有兩條曲線(xiàn)：下方曲線(xiàn)為tx線(xiàn)，稱(chēng)為飽和液體線(xiàn)或泡點(diǎn)線(xiàn)；上方曲線(xiàn)為ty線(xiàn)，稱(chēng)為飽和蒸氣線(xiàn)或露點(diǎn)線(xiàn)。（2分）兩條曲線(xiàn)將txy圖分成三個(gè)區(qū)域：飽和液體線(xiàn)以下區(qū)域稱(chēng)為液相區(qū)；飽和蒸氣線(xiàn)以上區(qū)域稱(chēng)為過(guò)熱蒸氣區(qū)；兩曲線(xiàn)之間的區(qū)域稱(chēng)為氣、液共存區(qū)。（3分）（共5分）簡(jiǎn)述精餾原理，實(shí)現(xiàn)精餾定態(tài)操作的必要條件是什么？答：精餾原理：精餾是利用組分揮發(fā)度的差異，同時(shí)進(jìn)行多次部分氣化和多次部分冷凝的過(guò)程。（2分）上升蒸氣流和液體回流是造成氣、液兩相以實(shí)現(xiàn)精餾定態(tài)操作的必要條件。（2分）（共4分）試題：連續(xù)精餾流程中主要由哪些設(shè)備所組成

11、？還有哪些輔助設(shè)備？答：主要由精餾塔、塔頂冷凝器和塔底再沸器等設(shè)備組成。（2分）輔助設(shè)備有：原料液預(yù)熱器、產(chǎn)品冷卻器、回流液泵等。（2分）（共4分）簡(jiǎn)述恒摩爾流假定。在精餾計(jì)算中有何意義？答：恒摩爾流假定是指在精餾塔的精餾段和提餾段內(nèi)，本段內(nèi)各板上升蒸氣摩爾流量相等，下降液體摩爾流量相等，但兩段之間不一定相等。（3分）意義是精餾的計(jì)算都是以恒摩爾流為前提的，這樣可簡(jiǎn)化精餾計(jì)算。（2分）（共5分）試題：寫(xiě)出實(shí)際生產(chǎn)中加入精餾塔的原料的五種熱狀況及它們的q值。答：原料的五種熱狀況為：（1）冷液進(jìn)料，q1。（1分）（2）飽和液體進(jìn)料，又稱(chēng)泡點(diǎn)進(jìn)料，q1。（1分）（3）氣、液混合物進(jìn)料，q01。（1分

12、）（4）飽和蒸氣進(jìn)料，又稱(chēng)露點(diǎn)進(jìn)料，q0。（1分）（5）過(guò)熱蒸氣進(jìn)料，q0。（1分）（共5分）試題：何謂適宜回流比？在精餾設(shè)計(jì)計(jì)算中怎樣確定？其范圍如何？答：精餾操作費(fèi)用和設(shè)備投資費(fèi)用之和為最低時(shí)的回流比，稱(chēng)為適宜回流比。（2分）在精餾設(shè)計(jì)計(jì)算中，一般不進(jìn)行經(jīng)濟(jì)衡算，常采用經(jīng)驗(yàn)值。（1.5分）據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，適宜回流比的范圍可取為：R（1.12）Rmin。（1.5分）（共5分）什么時(shí)全塔效率ET？在精餾設(shè)計(jì)中ET如何確定？答：全塔效率ET又稱(chēng)總塔板效率，是指一定分離任務(wù)下，所需理論塔板數(shù)NT和實(shí)際板數(shù)NP的比值，即ET100。（3分）在精餾設(shè)計(jì)中，由于影響ET的因素非常復(fù)雜，故一般用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)

13、驗(yàn)公式估算，也可采用生產(chǎn)實(shí)際或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（2分）（共5分）試題：簡(jiǎn)述什么叫填料精餾塔的等板高度HETP？答：假想在填料塔內(nèi)，將填料層分為若干個(gè)高度單元，每個(gè)單元的作用相當(dāng)于一層理論板，此單元填料高度稱(chēng)為理論板當(dāng)量高度，又稱(chēng)為等板高度，以HETP表示。（3分）通常對(duì)特定的精餾塔和物系，影響精餾操作的因素有哪些？答：影響因素有：（1）塔內(nèi)操作壓強(qiáng)（2）進(jìn)、出塔的物料流量（3）回流比（4）進(jìn)料組成和熱狀況（5）再沸器和冷凝器的傳熱性能和條件（6）設(shè)備散熱情況（每個(gè)影響因素給0.5分，6個(gè)共3分）試題：簡(jiǎn)述間歇精餾的操作方式和適用場(chǎng)合。答：間歇精餾的操作方式有三種：（1）恒回流比操作。（2）恒餾出液組

14、成操作。（3）以上兩種操作聯(lián)合的組合式操作（每點(diǎn)1分，合計(jì)3分）適用場(chǎng)合：小批量、多品種的生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)場(chǎng)合，也適用于多組分的初步分離。（1分）（共4分）試題：簡(jiǎn)述什么叫恒沸精餾？答：在混和液（恒沸液）中加入第三組分（稱(chēng)為夾帶劑），該組分與原混和液中的一個(gè)或兩個(gè)組分形成新的恒沸液，且其沸點(diǎn)更低，使組分間相對(duì)揮發(fā)度增大而得以分離，這種精餾方法稱(chēng)為恒沸精餾。（3分）試題：什么叫萃取精餾？答：萃取精餾也是在待分離的混和液中加入第三組分（稱(chēng)為萃取劑或溶劑），以改變?cè)M分間的相對(duì)揮發(fā)度而得到分離。不同的是萃取劑的沸點(diǎn)較原料液中各組分的沸點(diǎn)要高，且不與組分形成恒沸液。（3分）試題：在乙醇和水的混和液中，乙醇的

15、質(zhì)量為15kg，水為25kg。求乙醇和水分別在混和液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾分?jǐn)?shù)和該混和液的平均摩爾質(zhì)量。解：（1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)已知，（1分）（1分）（2）摩爾分?jǐn)?shù)（2分）（1分）（3）混和液的平均摩爾質(zhì)量 kg/kmol（2分）試題：若苯甲苯混和液在45時(shí)沸騰，外界壓力味20.3kpa。已知在45時(shí)，純苯的飽和蒸氣壓，純甲苯的飽和蒸氣壓。求其氣液相的平衡組成。解：（1）平衡時(shí)苯的液相組成x苯、氣相組成y苯（2分）而（1分）（2）平衡時(shí)，甲苯在液相和氣相中的組成分別為x甲苯和y甲苯（1分）（1分）試題：苯甲苯理想溶液在總壓為101.3kpa下，飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系如下：在85時(shí)，；在105時(shí)，。求：（

16、1）在85和105時(shí)該溶液的相對(duì)揮發(fā)度及平均相對(duì)揮發(fā)度；（2）在此總壓下，若85時(shí)，用平均相對(duì)揮發(fā)度值求y苯。解：（1）在85時(shí)：（1分）在105時(shí)：（1分）平均相對(duì)揮發(fā)度（1分）（2）用求y苯（85時(shí)）（2分）試題：在連續(xù)精餾塔中分離含苯50（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同）的苯甲苯混和液。要求餾出液組成為98，釜?dú)堃航M成為1（均為苯的組成）。求：甲苯的回收率。解：（1）把已知的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算成摩爾分?jǐn)?shù)M苯78，M甲苯92進(jìn)料組成：（1分）餾出液組成：（1分）釜?dú)堃航M成：（1分）（2）求D、W取F100kmol/h為計(jì)算基準(zhǔn)，（1分）由全塔物料衡算可得：F=D+W，及（2分）聯(lián)立兩式可得：kmol/h（1分

17、）kmol/h（1分）（3）求甲苯回收率，即是求釜?dú)堃褐须y恢復(fù)組分的回收率（釜?dú)堃褐须y揮發(fā)組分的量與其在原料液中的量之比）：（2分）試題：在一兩組分連續(xù)精餾塔中，進(jìn)入精餾段中某層理論板n的氣相組成yn1為0.75，從該板流出的液相組成xn為0.65（均為摩爾分?jǐn)?shù)），塔內(nèi)氣液比V/L=2，物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5，求：（1）從該板上升的蒸氣組成yn；（2）流入該板的液相組成xn1；（3）回流比R。解：（1）求yn 可用氣液平衡方程由、xn求出yn（2分）（3）求R由（1分）可解出：2RR1，R1（1分）（2）求xn1由精餾段操作線(xiàn)方程，得解出xD0.85（2分）因，代入已知量得，解出（2分）試題

18、：在連續(xù)精餾塔中分離某兩組分混合物。已知原料液流量為100kmol/h，組成為0.5（易揮發(fā)組分摩爾分?jǐn)?shù)，下同），飽和蒸氣進(jìn)料；餾出液組成為0.98，回流比R為2.6，若要求易揮發(fā)組分回收率為96，求：（1）餾出液的摩爾流量D；（2）提餾段操作線(xiàn)方程。解：（1）求D據(jù)易揮發(fā)組分回收率可求出D，可得，解出D48.98kmol/h（2分）（2）提餾段操作線(xiàn)方程先求L，W，；已知飽和蒸氣進(jìn)料q0kmol/h（1分）kmol/h（1分）由（1.5分）可得（1.5分）提餾段操作線(xiàn)方程為：q0即（4分）某連續(xù)操作精餾塔，分離苯甲苯混和液，原料中含苯45，餾出液中含苯95，殘液中含甲苯95（以上均為摩爾分?jǐn)?shù)

19、）。塔頂全凝器每小時(shí)全凝28000kg蒸汽，液體在泡點(diǎn)下回流。提餾段回流液量為470kmol/h，原料液于泡點(diǎn)進(jìn)料。求：（1）釜?dú)堃汉宛s出液的流量（W和D）；（2）回流比R解：（1）求釜?dú)堃毫髁縒，餾出液流量DM苯78，M甲苯92。泡點(diǎn)進(jìn)料q1，此時(shí)VV，V即等于全凝器冷凝蒸汽量，故（2分）式中780.9592（10.95）78.7kg/kmol（1分）kmol/h（1分）由提餾段物料衡算可求出Wkmol/h（1分）由全塔物料衡算求DFD+W（2分）式中，xF0.45，xD=0.95=10.95=0.05，W114.2kmol/h聯(lián)立求解：F=D+114.20.45F=0.95D+114.20

20、.05 可解出D91.4kmol/h及F205.6kmol/h（2分）（2）求R（2分）試題：在某兩組分連續(xù)精餾塔中，已知原料液流量為788kmol/h，泡點(diǎn)進(jìn)料；餾出液組成為0.95（易揮發(fā)組分摩爾分?jǐn)?shù)，下同），釜?dú)堃航M成為0.03；回流比R為3，塔頂回流液量為540kmol/h。求：（1）精餾段操作線(xiàn)方程；（2）提餾段操作線(xiàn)方程及提餾段回流液量L答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）精餾段操作線(xiàn)方程將已知量R3，xD0.95代入精餾段操作線(xiàn)方程可得：即（3分）（2）提餾段操作線(xiàn)方程及提餾段回流液量已知R3，L540kmol/h，可得kmol/h（1分）由全塔物料衡算：F=D+W，可得W=FD=78818

21、0608kmol/h（1分）泡點(diǎn)進(jìn)料q1，提餾段回流液量（1分）提餾段操作線(xiàn)方程為：（2分）代入已知量得：即（2分）試題：某雙組分連續(xù)精餾塔，原料液流量為20kmol/h，塔頂產(chǎn)品量為7.78kmol/h，泡點(diǎn)進(jìn)料，回流比為1.92，求：（1）精餾段及提餾段的回流液量；（2）精餾段及提餾段的上升蒸汽量。解：（1）精餾段及提餾段的回流液量（L及L） 精餾段回流液量LL=RD=1.927.7814.94kmol/h（1分） 提餾段回流液量L泡點(diǎn)進(jìn)料q1，L=L+qF=14.94+20=34.94kmol/h（2分）（2）精餾段及提餾段的上升蒸汽量（V及V）精餾段上升蒸汽量VVL+D14.94+7.

22、78=22.72kmol/h（2分） 提餾段上升蒸汽量V，q1V=V+(q1)FV22.72kmol/h（1分）在泡點(diǎn)進(jìn)料下，某兩組分連續(xù)精餾塔的操作線(xiàn)方程為：1、 精餾段：2、 提餾段：求：（1）回流比；（2）餾出液；（3）釜?dú)堃旱慕M成；（4）原料液的組成。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求回流比R由精餾段操作線(xiàn)方程可知：（1分）即，解出R2.61（1分）（2）餾出液組成xD（1分）代入R2.61，得，（1分）（3）求，因?yàn)樘狃s段操作線(xiàn)與對(duì)角線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，故聯(lián)立兩線(xiàn)方程： （2分）解出，0.075（1分）（4）求原料液組成xF，泡點(diǎn)進(jìn)料q1，此時(shí)兩操作線(xiàn)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)即xF （2分）即，解出（1分）

23、試題：有一相對(duì)揮發(fā)度平均值為3的兩組分理想溶液，在泡點(diǎn)溫度下進(jìn)入連續(xù)精餾塔。進(jìn)料組成為0.6（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），餾出液組成為0.9；回流比為1.5，全塔效率為0.5。求（1）用逐板計(jì)算法求精餾段所需要的理論板數(shù)NT精；（2）計(jì)算精餾段所需的實(shí)際板數(shù)NP精。（假設(shè)塔頂為全凝器）答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）用逐板計(jì)算法求NT精。已知xF0.6，xD0.9，R1.5，。求精餾段操作線(xiàn)方程：。代入已知量得：（A）（2分） 氣液平衡方程：由可得（B）（2分） 因假設(shè)塔頂為全凝器，故有（1分）代入（B）式可求出x1，（1分）將代入（A）式可求出y2，（1分）再將代入（B）式求出x2，（xF0.6）（1分），故

24、可知第二塊理論板為加料板，精餾段所需理論板數(shù)NT精211塊（層）（1分）（2）求精餾段所需的實(shí)際板數(shù)NP精，已知ET50，（1分）試題：在一雙組分連續(xù)精餾塔中，已知精餾段操作線(xiàn)方程為；q線(xiàn)方程為，求：（1）回流比及進(jìn)料熱狀況參數(shù)；（2）餾出液及原料液組成；（3）若回流比為3，測(cè)得從精餾段第二層塔板下降液體的組成為0.82（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），從第三層塔板上升的蒸氣組成為0.86，則此時(shí)的餾出液組成又為多少？答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求回流比R和進(jìn)料熱狀況參數(shù)q 由精餾段操作線(xiàn)方程：知：（1.5分），可得，得R2.51（1.5分） 由q線(xiàn)方程;知：（1.5分），得：，得q1.55（1.5分）（2）求

25、餾出液組成xD，原料液組成xF，由精餾段操作線(xiàn)方程得：，（1.5分）由q線(xiàn)方程得：，（1.5分）（3）若R3，精餾段x20.82，y30.86，求xD由精餾段操作線(xiàn)方程得：，代入已知量：，得（2分）在連續(xù)精餾塔中分離兩組分理想溶液。已知原料液組成為0.6（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），餾出液組成為0.9，釜?dú)堃航M成為0.02。泡點(diǎn)進(jìn)料。（1）求每獲得1kmol/h餾出液時(shí)的原料液用量F；（2）若回流比為1.5，它相當(dāng)于最小回流比的多少倍？（3）假設(shè)原料液加到加料板上后，該板的液相組成仍為0.6，求上升到加料板上的氣相組成。（物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為3）答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求當(dāng)D1kmol/h時(shí)F為多少？

26、已知xF=0.6，xD0.9，xW0.02，D1kmol/h，由全塔物料衡算可得： （2分）代入已知量可得：可求出，解出W0.52kmol/h，F(xiàn)1.52kmol/h。（2分）（2）求R/Rmin，已知泡點(diǎn)進(jìn)料q1，則xqxF0.6（1分），由氣液平衡方程：（2分）求Rmin，（2分）求R/Rmin，（倍）（1分）（3）求上升到加料板上的氣相組成。因加料板是提餾段第一層板，故所求量為y2kmol/h（1分）泡點(diǎn)進(jìn)料q1，已知F1.52kmol/h，W0.52kmol/h，xW0.02，x10.6提餾段操作線(xiàn)方程為：，代入已知量：，即（3分）所求（1分）試題：在連續(xù)精餾塔內(nèi)分離兩組分理想溶液，塔

27、頂為全凝器。進(jìn)料量為100kmol/h，其組成為0.5（摩爾分?jǐn)?shù)）。塔頂易揮發(fā)組分的回收率為90，精餾段操作線(xiàn)方程為。求：（1）餾出液的組成xD和流量D；（2）釜?dú)堃旱慕M成和流量W。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：由題給：F100kmol/h，xF0.5，（1） 求xD和D 由精餾段操作線(xiàn)方程：（2分）與題給方程比較可知：，可得，得R4（1分） 由精餾段操作線(xiàn)方程知，代入R4，得：（1分） 把F100kmol/h，xF0.5，xD0.95代入可得：，kmol/h（2分）（2） 求和W可由全塔物料衡算得： （2分） 解出kmol/h（2分）在一常壓連續(xù)精餾塔中，分離某兩組分理想溶液。原料液組成為0.4（摩爾分

28、數(shù)，下同），餾出液組成為0.95。操作回流比為最小回流比的1.5倍，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q為1.2。操作條件下物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2；塔頂采用全凝那，計(jì)算精餾段自塔頂向下的第二層理論板上升蒸汽的組成y2。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：已知xF0.4，xD0.95，R1.5Rmin，q1.2，2，求y2（1） 求Rmin 求氣液平衡方程：（A）（1.5分） q線(xiàn)方程：（B）（1.5分） 聯(lián)立解（A）、（B）兩式，可解出，即，解出；（2分）（1分） 求Rmin （2分）（2） 求實(shí)際回流比R （1分）（3） 求y2 精餾段操作線(xiàn)方程：，即（2分） 求y1、x1 塔頂采用全凝器，故（1分）氣液平衡方程：得得（1分）

29、 求y2x1與y2符合精餾段操作線(xiàn)方程：（1分）在常壓操作的連續(xù)精餾塔中分離含苯0.46（摩爾分?jǐn)?shù)）的苯甲苯混和液。已知原料液的泡點(diǎn)為92.5，苯的汽化熱為390KJ/kg，甲苯的汽化熱為361KJ/kg。求以下各種情況下的q值：（1）進(jìn)料溫度為20的冷液體；（2）飽和液體進(jìn)料；（3）飽和蒸氣進(jìn)料。解：（1）20的冷液體進(jìn)料下的q值 原料液的平均汽化熱rm MA78，MB92（1分）所以KJ/Kmol（1分） 原料液的平均比熱容Cp,m進(jìn)料溫度為20，料液泡點(diǎn)為92.5，平均溫度為（1分）查出在56.25時(shí)，苯的Cp為1.81KJ/(kg)，甲苯的Cp為1.82 KJ/(kg)（1分）所以 K

30、J/(kmol)（1分） 求q： 對(duì)于冷液體進(jìn)料有：（3分）（2）飽和液體進(jìn)料據(jù)其定義可知：t0，（1分）（3）飽和蒸氣進(jìn)料據(jù)定義知：q0（1分）用一連續(xù)精餾塔分離由組分A、B所組成的理想混和液。原料中含易揮發(fā)組分A為0.45（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），餾出液中含組分A為0.96。在操作條件下，溶液的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.3，最小回流比為1.65。求：（1）q值；（2）說(shuō)明原料液的進(jìn)料熱狀況。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求q值由Rmin的定義可知：平衡線(xiàn)與精餾段操作線(xiàn)的交點(diǎn)也必然是q線(xiàn)與平衡線(xiàn)的交點(diǎn) 氣液平衡方程：（A）（1.5分） 精餾段操作線(xiàn)方程：得（B）（2分） 聯(lián)立（A）（B）兩式得：，整理得：，可

31、得：（3分）（1分） 由q線(xiàn)方程：，代入已知量，得：，整理得：得（2.5分）（3） 因，在01之間，故進(jìn)料熱狀況為氣液混合物。（1分）在一連續(xù)精餾塔內(nèi)分離某兩組分理想溶液。已知進(jìn)料組成為0.5（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），釜?dú)堃航M成為0.05；塔頂采用全凝器，操作回流比為最小回流比的1.777倍；操作條件下物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.303；精餾段操作線(xiàn)方程為。求（1）塔頂易揮發(fā)組分的回收率；（2）進(jìn)料熱狀況參數(shù)q。答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)解：（1）求：求回流比R和餾出液組成xD。精餾操作線(xiàn)方程為：（2分）由精餾段操作線(xiàn)方程知：，整理得得（1分）求：由全塔物料衡算： （2分）整理得 將代入下式得：，可得：（2分）（1分）（2）求q（1分）（1.5分）由氣液平衡方程知（1.5分）聯(lián)立以上兩式且整理得：即得（2分）因，所以進(jìn)料為飽和液體，則q1（1分）試題：在某連續(xù)操作的板式精餾塔中，分離兩組分理想溶液。原料液流量為100kmol/h，組成為0.3（易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料。餾出液組成為0