化工原理習(xí)題蒸餾答案

1、八、一、填空題1、蒸儲(chǔ)是用來(lái)分離均相液體混合物 的單元操作。2、含乙醇12% （質(zhì)M百分?jǐn)?shù)）的水溶液，其乙醇的摩爾分率為%3、蒸儲(chǔ)操作是借助于液體混合物中各組分揮發(fā)度 的差異而達(dá)到分離的目的。4、進(jìn)料板將精儲(chǔ)塔分為精一段和乙5、理想溶液的氣液相平衡關(guān)系遵循 拉烏爾定律 6、當(dāng)一定組成的液體混合物在恒這一總壓下，加熱到莫一溫度，液體出現(xiàn)第一個(gè)氣泡，此溫度稱為該液體在指定總壓下的泡點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱泡點(diǎn)。7、在一定總壓下準(zhǔn)卻氣體混合物，當(dāng)冷卻到莫一溫度，產(chǎn)生第一個(gè)液滴，則此溫度稱為混合物在指定總壓下的露點(diǎn)溫度，簡(jiǎn)稱露點(diǎn)8理想溶液中各組分的揮發(fā)度等于其 飽和蒸氣壓 o9、相對(duì)揮發(fā)度的大小反映了溶液用蒸偏分

2、離的難易程度 10、在精儲(chǔ)操作中，回流比的操作上限是全回流11在精儲(chǔ)操作中，回流比的操作下限是最小回流比12、表示進(jìn)料熱狀況對(duì)理論板數(shù)的影響的物理M為進(jìn)一13、q值越大，達(dá)到分離要求所需的理論板數(shù) 14、精儲(chǔ)塔中溫度由下而上沿塔高的變化趨勢(shì)為逐漸降低 15、當(dāng)分離要求一定，回流比一定時(shí)，在五種進(jìn)料狀況中，及逶進(jìn)料的q值最大，此時(shí)，提謂段操作線與平衡線之間的距離量遠(yuǎn) 分離所需的總理論板數(shù) o16、精儲(chǔ)過(guò)程是利用部分冷凝 和部分汽化 的原理而進(jìn)行的。精儲(chǔ)設(shè)計(jì)中，回流比越大，所需理論板越少，操作能耗增加，隨著回流比的逐漸增大，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將呈現(xiàn)先降后升的變化過(guò)程。17、精儲(chǔ)設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增

3、大時(shí)所需理論板數(shù) 減?。ㄔ龃?、減?。?，同時(shí)蒸儲(chǔ)釜中 所需加熱蒸汽 消耗M型上（增大、減小）.塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗M 遨?。ㄔ?大、減?。杷?型上（增 大、減?。?8、分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時(shí)，在5種進(jìn)料狀況中,冷液體 進(jìn)料的q值最大，提偏段操作線與平衡線之間的距離最遠(yuǎn)，分離所需的總理論板數(shù).最少。19、相對(duì)揮發(fā)度a =1，表示不能用 普通精株分離 分離，但能用萃取精謂或恒沸精 儲(chǔ)分離。20、莫二元混合物，進(jìn)料M為100kmol/h , Xf=，要求得到塔頂xd不小于，則塔頂最大 產(chǎn)M為kmol/h 。21、精儲(chǔ)操作的依據(jù)是混合液中各組分的揮發(fā)度差異,實(shí)現(xiàn)精儲(chǔ)操作的必要條件包

4、括塔頂液相回流和塔底上升蒸氣。22、對(duì)于均相物系，必須造成一個(gè)兩相物系才能將均相混合物分離。蒸謂操作采用改變狀態(tài)參數(shù)的辦法（如加熱和冷卻）使混合物系內(nèi)部產(chǎn)生出第二個(gè)物相（氣相）。23、溶液中各組分的揮發(fā)度v可用它在蒸汽中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率來(lái)表示，即Va=PaXaVb=Pb/Xb24、溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度對(duì)難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比為相對(duì)揮發(fā)度。具表 達(dá)式有：a =V a/V B= （ Pa/X a） / （ Pb/X b） =y AXB/y bXa25、氣液兩相呈平衡狀態(tài)時(shí)，氣液兩相溫度相同，但氣相組成大于液液組成：平氣液兩相組成相同，則氣相露點(diǎn)溫度U液相泡點(diǎn)溫度。26、精微過(guò)

5、程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理進(jìn)行的,精儲(chǔ)操作的依據(jù)是混合物中各組分揮發(fā)度的差異，實(shí)現(xiàn)精播操作的必要條件包括塔頂液相同流和塔底 生上升蒸汽。精僚塔中各級(jí)易揮發(fā)組分濃度由上至下逐級(jí)降低：27、精儲(chǔ)塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度，原因之一是：塔頂易揮發(fā)組分濃度高于塔 底，相應(yīng)沸點(diǎn)較低；原因之二是:存在壓降使塔底壓力高于塔頂，塔底沸點(diǎn)較高。28、當(dāng)塔板中離開(kāi)的氣相與液相之間達(dá)到相平衡時(shí)，該塔板稱為理論板。29、精儲(chǔ)過(guò)程中，再沸器的作用是提供一定M的上升蒸汽流，冷凝瞿的作用是提供塔頂液相產(chǎn)品及保證由適宜的液相回流。30、在一定操作條件下，精謂段內(nèi)自任意第n層板下降的液相組成xn與其相鄰的下一

6、層板（第n+1層板）上升蒸汽相組成yn+1之間的關(guān)系。在Xy坐標(biāo)上為宜線，斜率為 R/R+1 ;截距為Xd/R+1 0 31、在一定操作條件下，提偏段內(nèi)自任意第m層板下降的液相組成xm與其相鄰的下一 層板（第m+1 層板）上升蒸汽相組成 ym+之間的關(guān)系。L除與L有關(guān)外，還受 講料 乙和講料熱狀況 的影響。32、實(shí)際操作中，加入精儲(chǔ)塔的原料液可能有五種熱狀況：（1）溫度低于泡點(diǎn)的冷液 體：（2）泡點(diǎn)下的飽和液體；（3）溫度介于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的氣液混合物；（4）露點(diǎn)下的 飽和蒸汽；（5）溫度高于露點(diǎn)的過(guò)熱蒸汽。33、R=L/Dm ,操作線與對(duì)角線重合，操作線方程丫尸紗,達(dá)到給定分離程度所需理論 板層

7、數(shù)最少為Nnin o34、精儲(chǔ)設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增大時(shí)所需理論板數(shù)減少時(shí)蒸偏釜中所需加熱蒸汽消耗M增加，塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗M增加，操作費(fèi)用相應(yīng)增加，所需塔徑增大。35、精儲(chǔ)操作時(shí)，若F、D Xf、q、R、加料板位置都不變，將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成Xd變大。36、精儲(chǔ)設(shè)計(jì)中，回流比愈大，操作能耗愈大著回流比逐漸增大，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將呈現(xiàn)先減小后增大的過(guò)程37、理想溶液是指各組分在全濃度范圍內(nèi)都服從39、簡(jiǎn)單蒸偏過(guò)程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度拉烏爾定律的溶液。逐漸降低,其沸點(diǎn)則逐漸40、已知q=,則加料中液體M與總加料M的比是 TOC o 1-5 h z 1。莫精儲(chǔ)塔設(shè)計(jì)時(shí)，

8、若將塔釜由原來(lái)簡(jiǎn)介蒸汽加熱改為宜接蒸汽加熱，而保持Xf, D/F,q,R ,xd不變，則W/F將變X, Xw將減小,提偏段操作線斜率將 不變,理論板數(shù) 將增加。41、莫二元物系，相對(duì)揮發(fā)度 a=,對(duì)n,n-1兩層理論塔板，在全回流條件下，已知Xn=,貝 I yn-1 =142、在進(jìn)行連續(xù)精儲(chǔ)操作過(guò)程中，隨著進(jìn)料過(guò)程中輕組分組成減小，塔頂溫度逐漸升高，塔底釜液殘液中輕組分組成減小。43、操作中的精謂塔，若增大回流比，其他操作條件不變，貝u精偏段的液氣比_增大,塔頂偏出液組成變大。44、若莫精儲(chǔ)過(guò)程需要16塊理論塔板（包括再沸器）具填料的等板高度為，則填料層 有效高度為_(kāi)8m o 45、莫精謂塔塔

9、頂上升蒸汽組成為 y,溫度為T(mén),經(jīng)全凝器冷凝到泡點(diǎn)溫度t,部分回流液入塔，其組成為 X,則y工T _t 46、現(xiàn)設(shè)計(jì)一連續(xù)精儲(chǔ)塔，保持塔頂組成 Xd和輕組分回收率不變，若采用較大的回流 比，則理論塔 板數(shù)將 9 ,而加熱蒸汽的消耗M將 增大；若進(jìn)料中組成變 輕，則進(jìn)料位置應(yīng) 上移 使xd和輕組 分回收率不變，若將進(jìn)料物流給增大，則理論塔板數(shù)將增多，塔底再沸器熱負(fù)荷將減少。二、選擇題1理想溶液的特點(diǎn)是：相同分子間的作用力（ B ）不同分子間作用力。A:大于B :等于C :小于D:不能確定2實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)由兩個(gè)完全互溶的揮發(fā)性組分所組成的理想溶液，其氣液平衡關(guān)系服從（C ）。A:亨利定律B :費(fèi)克定

10、律C:拉烏爾定律D :牛頓粘性定律 TOC o 1-5 h z 3、雙組分理想溶液的t-x-y圖中，下方曲線稱為（B）。A:飽和蒸氣線B :飽和液體線C :飽和蒸氣壓線D :露點(diǎn)線4、關(guān)于理論板理列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C ）A:理論板可作為衡M實(shí)際塔板分離效率的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。B:離開(kāi)理論板的氣、液兩相互成平衡。C:實(shí)際塔板即為理論板，二者之間無(wú)區(qū)別。D理論板為假想板，實(shí)際并不存在。5、關(guān)于恒摩爾流假定，下列說(shuō)法中正確的是（D ）A :恒摩爾流假定在任何條件下均可成立。B :恒摩爾氣化是指精偏段上升蒸氣摩爾流M與提偏段上升摩爾流M相等。C :恒摩爾流假定是指精偏段上升蒸氣摩爾流M與下降液體摩爾流M相等。

11、D油恒摩爾流假定可知，精偏段上升蒸氣和下降液體有如下關(guān)系：Li=L=-=L , M=M= ? = V6、下列關(guān)于相對(duì)揮發(fā)度的說(shuō)法中正確的是（ A ）A:相對(duì)揮發(fā)度的大小，反映了溶液用蒸偏分離的難易程度。B : a =1的溶液稱為恒沸物。C : a越大，溶液越容易分離。D: a越小，溶液越容易分離。7、關(guān)于精謂原理的敘述錯(cuò)誤的是（A:精儲(chǔ)過(guò)程是簡(jiǎn)單蒸偏的重復(fù)過(guò)程。B:要維持精謂操作的高純度分離，塔頂必須得設(shè)全凝器。C:要維持精謂操作的高純度分離，塔底必須得設(shè)再沸器。D:有液相回流和氣相回流，是精儲(chǔ)過(guò)程的主要特點(diǎn)。8二元溶液連續(xù)精儲(chǔ)計(jì)算中，進(jìn)料熱狀況的變化將引起以下線（A:提儲(chǔ)段操作線與q線B:平

12、衡線C:平衡線與精儲(chǔ)段操作線D:平衡線與q線 TOC o 1-5 h z 9、連續(xù)精謂塔的操作中若采用的回流比小于原回流比，貝 U （D ）A: Xd增大，Xw增大B: Xd減小，Xw減小c： Xd增大，Xw減小D: Xd減小，Xw增大10、提儲(chǔ)段溫控是指將靈敏板取在提儲(chǔ)段的莫層塔板處，若靈敏板溫度降低，則要使塔釜產(chǎn)品合格，應(yīng)采取的調(diào)節(jié)手段為（B ）A:適當(dāng)增大回流比B :適當(dāng)減小回流比C:適當(dāng)增大再沸器的加熱M D :適當(dāng)減小再沸器的加熱M11、在精儲(chǔ)操作中當(dāng)進(jìn)料M大于出料M時(shí)，會(huì)引起（A ）A:淹塔B :塔釜蒸干C :漏液D :返混12、關(guān)于恒沸精儲(chǔ)和萃取精謂下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C ）A :

13、這兩種方法都是在被分離的混合液中加入第三組分。B :這兩種方法都是分離相對(duì)揮發(fā)度 a =1的恒沸物或相對(duì)揮發(fā)度過(guò)低的混合液。C:這兩種方法在被分離的混合液中加入第三組分后，都能形成有明顯界面的兩相。D:所選取的第三組分的熱穩(wěn)定性較好。13、依據(jù)液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，使混合液中各組分達(dá)到一定程度的分離的操作叫（B ）.A:吸收B :精儲(chǔ)C :液-液萃取D :干燥14、關(guān)于理想溶液，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（C）A :理想溶液中相同分子與相異分子間的作用力相等。B:理想溶液在混合過(guò)程中無(wú)容積效應(yīng)。C:理想溶液在混合過(guò)程中有熱效應(yīng)。D:理想溶液符合拉烏爾定律。15、精偶操作中，若進(jìn)料組成、流M和

14、氣化率不變，增大回流比，則精偏段操作線方程的斜率（aA :增加B:減小C :不變D :不能確定16全回流時(shí)，理論塔板數(shù)為（A: 0:NUD:不能確定17、間歇蒸儲(chǔ)和平衡蒸儲(chǔ)的主要區(qū)別在于（A:前者是一次部分氣化，后者是多次部分氣化B:前者是穩(wěn)態(tài)過(guò)程，后者是不穩(wěn)態(tài)過(guò)程C:前者是不穩(wěn)態(tài)過(guò)程，后者是穩(wěn)態(tài)過(guò)程D:不能確定18、當(dāng)增大操作壓強(qiáng)時(shí)，精偏過(guò)程中物系的相對(duì)揮發(fā)度（B ）。A:增大B :減小C :不變D :不能確定19、精儲(chǔ)塔的塔底溫度總是（A ）塔頂溫度。A:高于B :低于C :等于D :小于等于20、關(guān)于x-y圖，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（D）A:平衡曲線偏離參考線愈遠(yuǎn)，表示該溶液愈容易分離。B:

15、平衡曲線總是位于參考線上方C:當(dāng)總壓變化不大時(shí)，外壓對(duì)平衡曲線的影響可以忽略。D:平衡曲線離參考線愈近，表示該溶液愈容易分離。21、操作中的精謂塔，保持進(jìn)料MF、進(jìn)料組成Xf、進(jìn)料熱狀況參數(shù)q、塔釜加熱M不變，減少塔頂偏出MD,則塔頂易揮發(fā)組分回收率（A）變大（B）變小（C）不變（D）不確定22、操作中的精謂塔，保持 F、Xf、D不變，若采用的回流比 RvRmin則X。BXwA 二（A）變大（B）變?。–）不變（D）不確定A ：1B 1:C 1,1D :123、已知q=,則加料中液體M與總加料M之比為_(kāi)C/24、精儲(chǔ)中引入回流，下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰

16、當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是_D oA液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相；B汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相；C液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；D液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相必定同時(shí)發(fā)生。25、莫二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成 Xa二，相應(yīng)的泡點(diǎn)為3與之相平 衡的汽相組成 yA=,相應(yīng)的露點(diǎn)為t/則AA t 1=t 2B t 1t 2 D不確定26、莫二元混合物，進(jìn)料M為 100kmol/h , Xf=,要求得到塔頂Xd不小于，則塔頂最大 產(chǎn)M為B oA 60kmol/h B h C 90kmol/h D不能定27、精儲(chǔ)操作時(shí)，若F、D Xf、q、R、加料板位置都不

17、變，而將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成Xd變化為A變小B變大C不變D不確定 28、在一二元連續(xù)精儲(chǔ)塔的操作中，進(jìn)料M及組成不變，再沸器熱負(fù)荷恒定，若回流比減少，則塔頂溫度_A,塔頂?shù)头悬c(diǎn)組分濃度 B,塔底溫度 ,塔底低沸點(diǎn)組分濃度AA升高B下降C不變D不確定29、莫二元混合物,=3）全回流條件下Xn=）則yn-1 =A BC D30、莫二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成 Xa=,相應(yīng)的泡點(diǎn)為3氣相組成為大,相應(yīng) 的露點(diǎn)組成為t2,則B OA t 1=t 2Bt It 2D不能判斷31、莫二元混合物，=3 ,全回流條件下Xn=,則yn-i= D_A BC D32、精偏的操作線是宜線

18、，主要基于以下原因_D o理想物系A(chǔ)理論板假定恒摩爾流假設(shè)C塔頂泡點(diǎn)回流33、莫篩板精儲(chǔ)塔在操作一段時(shí)間后，分離效率降低，且全塔壓降增加，其原因及應(yīng)米取的措施是B oA塔板受腐蝕，孔徑增大，產(chǎn)生漏液，應(yīng)增加塔釜熱負(fù)荷B篩孔被堵塞，孔徑減小，孔速增加，霧沫夾帶嚴(yán)重，應(yīng)降低負(fù)荷操作C塔板脫落，理論板數(shù)減少，應(yīng)停工檢修D(zhuǎn)降液管折斷，氣體短路，需更換降液管34、二元溶液連續(xù)精儲(chǔ)計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化BoA平衡線B操作線與q線C平衡線與操作線D平衡線與q線35、精儲(chǔ)塔設(shè)tf時(shí)，若F, x f, x d,x W V （塔釜上升蒸汽M）均為定值，將進(jìn)料狀況從q=l改為ql,則理論板數(shù)（C

19、 ）,塔頂冷凝器熱負(fù)荷（A ）,塔釜再沸 器熱負(fù)荷（B ）A減少B不變C增加D不確定36、 精儲(chǔ)中引入回流，下降的液相與上升的氣相發(fā)生傳質(zhì)，使上升中的易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是由于DoA.液相中易揮發(fā)的組分進(jìn)入氣相B.氣相中難揮發(fā)的組分進(jìn)入液相C.液相中易揮發(fā)的組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)入氣相，但其中易揮發(fā)組分較多D.液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入氣相和氣相中難揮發(fā)的組分進(jìn)入液相的現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生37、精（過(guò)程的操作線為宜線，主要基于B oA.塔頂泡點(diǎn)回流B.恒摩爾流假定C.理想物系D.理論版假定 TOC o 1-5 h z 38、二元連續(xù)精儲(chǔ)計(jì)算中。進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化BoA.平衡線B.

20、操作線和q線C.平衡線和操作線D.平衡線與q線由A、B兩組分組成的理想溶液。在 120C下兩組分的飽和蒸汽壓分別是 P=120kPaPB=48kPa具相對(duì)揮發(fā)度為_(kāi)Do_、相對(duì)揮發(fā)度為3AB=2的雙組分混合物，當(dāng)氣相與液相達(dá)到 平衡時(shí)，兩相間組成的關(guān)系是Ao x A B. .y A 0;泡點(diǎn)進(jìn)料，q= 1 ；氣液混合進(jìn)料,Ov qv 1 ; 露點(diǎn)進(jìn)料,q= 0;過(guò)熱蒸氣進(jìn)料，qv 0。6、 q值的物理意義是什么？答：q值的物理意義：將1kmol原料變成飽和蒸汽所需的熱M與原料的摩爾汽化熱之間的比值關(guān)系，其在數(shù)值上等于進(jìn)料中液相所占的分率。7、在進(jìn)行精儲(chǔ)塔的設(shè)計(jì)時(shí)，若將塔釜間接蒸氣加熱改為宜接蒸

21、氣加熱，而保持進(jìn)料組 成及熱狀況、塔頂采出率、回流比及塔頂儲(chǔ)出液組成不變，則塔釜產(chǎn)品M和組成，提儲(chǔ)段操作線的斜率及所需的理論板數(shù)如何變化？答：在上述條件下，塔釜產(chǎn)品M增加，組成減小，提謂段操作線斜率不變，所需的理論板數(shù)增加。分析：在X d、D/F、Xf、R已定時(shí)，兩種蒸氣加熱時(shí)的操作線位置相同，區(qū)別只是宜接蒸氣加熱的提儲(chǔ)段操作線將原間接加熱的提儲(chǔ)段操作線延長(zhǎng)至y0的x軸上，其交點(diǎn)為宜接蒸氣加熱時(shí)的塔底組成，故梯級(jí)線也應(yīng)同時(shí)跨越新的xw而略有增加，Dx這是因?yàn)橐私诱魵獾南♂屪饔?，需稍增加塔板層?shù)回收輕組分。由于一D恒)空，當(dāng)Xw降低時(shí)，店(ixw必然增加F FXf8什么是理論板？說(shuō)明理論板與實(shí)際

22、塔板的關(guān)系。答：理論板是指離開(kāi)該板的蒸氣和液相組在達(dá)到平衡的塔板。理論板和實(shí)際塔板間存在如下關(guān)系：9、什么叫理論板？說(shuō)明理論板與實(shí)際塔板間的關(guān)系。答：理論板是指離開(kāi)該板的蒸氣和液體組成達(dá)到平衡的塔板。理論板與實(shí)際塔板間存在如下關(guān)系：在精儲(chǔ)生產(chǎn)中，將靈敏板取在精儲(chǔ)段莫層塔板處，發(fā)現(xiàn)靈敏板溫度升高，請(qǐng)說(shuō)明此時(shí)會(huì)對(duì)塔頂產(chǎn)品什么影響？應(yīng)采取什么手段進(jìn)行調(diào)節(jié)？答：靈敏板溫度升高，則塔頂產(chǎn)品組成 XD下降，應(yīng)采取增大回流比的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。精儲(chǔ)塔在一定條件下操作時(shí)，試問(wèn)將加料口向上移動(dòng)兩層塔板，此時(shí)塔頂和塔底產(chǎn)品組成將有何變化？為什么？答：當(dāng)加料板從適宜位置向上移兩層板時(shí)，精儲(chǔ)段理論板層數(shù)減少，在其它條件不

23、變時(shí)，分離能力下降，xD J,易揮發(fā)組分收率降低，xw T精儲(chǔ)塔在一定條件下操作，試問(wèn)：回流液由飽和液體改為冷液時(shí)，塔頂產(chǎn)品組成有何變化？為什么？答：從泡點(diǎn)回流改為冷液回流時(shí)，xD To其原因是：冷液回流至塔頂時(shí)，冷凝一部分蒸氣，放出的潛熱把冷液加熱至塔頂?shù)谝话宓娘柡蜏囟?。冷凝部分中含難揮發(fā)組分較大，使氣相易揮發(fā)組分增濃。同時(shí)，在塔頂回流比保持不變的條件下，增加了塔內(nèi)的內(nèi)回流，這也有利于分離。為什么精謂操作需要塔頂回流？答：主要是為了保持塔內(nèi)下降的液流，使精儲(chǔ)塔保持穩(wěn)定操作。簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)與精擁有什么相同和不同？、答：它們同屬蒸儲(chǔ)操作。簡(jiǎn)單蒸儲(chǔ)是不穩(wěn)定操作，只能得到一種產(chǎn)品，產(chǎn)品無(wú)需回流，產(chǎn)M小。精

24、謂是復(fù)雜的蒸儲(chǔ)，可以是連續(xù)穩(wěn)定過(guò)程，也可以是間歇過(guò)程。精謂在塔頂、底可以獲得兩種產(chǎn)品。精儲(chǔ)必須有回流。15、一套完整的精儲(chǔ)裝置，由由哪幾個(gè)部分構(gòu)成？答：主體是精儲(chǔ)塔，塔底有再沸器，塔頂有冷凝器，產(chǎn)品貯槽以及加料裝置。16、精儲(chǔ)塔進(jìn)料的熱狀況對(duì)提儲(chǔ)段操作線有何影響？答：進(jìn)料的熱狀況不同，q值及q線的斜率也不同，故q線與精謂段操作線的交點(diǎn)亦因 進(jìn)料熱狀不 同而變動(dòng)，從而提謂段操作線的位置也就隨之而變動(dòng)。17、精儲(chǔ)塔進(jìn)料M對(duì)塔板層數(shù)有無(wú)影響？為什么？答：無(wú)影響。因從圖解法求理論板數(shù)可知，影響塔板層數(shù)的主要參數(shù)是x , x , x , R和q。而進(jìn)料M的改變對(duì)上述參數(shù)都無(wú)影響，所以對(duì)塔板數(shù)無(wú)影響。18

25、、精儲(chǔ)操作中，加大回流比時(shí)，對(duì)塔頂產(chǎn)品有何影響？為什么？答：當(dāng)精謂塔的塔板數(shù)已固定，若原料的組成及其受熱狀況也一定時(shí)，則加大回流比R可以提高產(chǎn)品的濃度（因操作線改變），但由于再沸的負(fù)荷一定（即上升蒸汽V 一定），此時(shí)R加大會(huì)使塔頂產(chǎn)M下降因V= （R+1） D,而RT則DJ,即降低塔的生產(chǎn)能力。19、用一般的精儲(chǔ)方法，能否得到無(wú)水酒精？為什么？答：用一般的精儲(chǔ)方法，不能得到無(wú)水酒精，因?yàn)橐掖家凰芤菏蔷哂凶畲笳畹娜芤海@種溶液在t-x-y圖上溫度出現(xiàn)最低共沸點(diǎn)，而在y-x圖上出現(xiàn)拐點(diǎn)，在該點(diǎn) 上，氣液相組成相同，即y=x=, 宜到蒸干為止，濃度仍無(wú)改變。20、精儲(chǔ)塔中精謂段與提儲(chǔ)段的作用？

26、答：精謂段是利用回流液把上升蒸汽中難揮發(fā)組分（又叫重組分）逐步冷凝下來(lái)，同時(shí)回流液中揮發(fā)組分（又叫輕組分）汽化出來(lái)，從而在塔頂?shù)玫捷^純的易揮發(fā)組分。提謂段是利用上升蒸汽把液相中易揮發(fā)的組分汽化出來(lái)，同時(shí)上升蒸汽中的難揮發(fā)組分逐板冷凝下來(lái)，從而在塔釜獲得較純的難揮發(fā)組分。四、計(jì)算題1、用連續(xù)精儲(chǔ)塔每小時(shí)處理 100 kmol含苯40%和甲苯60%勺混合物，要求儲(chǔ)出液中含 苯90%殘液中含苯1% (組成均以kmol%計(jì))。試求：儲(chǔ)出液和殘液各多少kmol/h。飽和液體進(jìn)料時(shí)，已估算出塔釜每小時(shí)汽化M為132kmol ,問(wèn)回流比為多少？答： F=D+W Fx = Dx + Wxq/=1 v=vL=V

27、-D=R=L/D=2、用常壓連續(xù)精儲(chǔ)塔分離莫二元理想混合物，已知相對(duì)揮發(fā)度a =3,加料MF=10kmol/.h ，飽和蒸汽進(jìn)料，進(jìn)料中易揮發(fā)組分濃度為(摩爾分率，下同)，塔頂產(chǎn)品濃度為，塔頂蒸汽全凝液于泡點(diǎn)下回流，回流比R=2Rmin易揮發(fā)組分的回收率為90%塔釜為間接蒸 汽加熱，試計(jì)算提儲(chǔ)段上升蒸汽答：a = 3 , F= , q=0, x = =, x =, n =,R= V=?解:q=0 V =V-F=(R+1)D-Fy = xx = y / a - ( a -1)y=(3- 2X =Rmin=(x y ) / (y x )= R=2X 16= Q=n Fx /x =x 10 x =5

28、kmol/ hV =+1)5-10=11kmol/h3、在常壓連續(xù)精儲(chǔ)塔中分離理想二元混合物，進(jìn)料為飽和蒸汽，其中易揮發(fā)組分的含M為(摩爾分率)，回流比R=提儲(chǔ)段操作線的斜率為，截距為，求儲(chǔ)出液組成x答：q線方程：y=x= (1)精線方程：y=+(2)提段方程：y=式(1)與聯(lián)立得兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo) x=將y = , x=代入得x =4、用常壓精儲(chǔ)塔分離雙組分理想混合物，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料M100kmol./h ,加料組成為50%塔頂產(chǎn)品組成x = 95%,產(chǎn)恒口 = 50kmol/h ,回流比R=2Rmin設(shè)全塔均為理 論板，以上組成均為摩爾分率。相對(duì)揮發(fā)度a= 3 o求：(1) .Rmin(最小

29、回流比)(2).精謂段和提儲(chǔ)段上升蒸汽(3).列出該情況下的精儲(chǔ)段操作線方程。答：(1) .y= a x/1+( a -1)x=3x/(1+2x)泡點(diǎn)進(jìn)料 q=1, x =x =,y q=3x (1+2 x =2=Rm/(Rm+1)=Rm=4/5=,V=V =(R+1)D=(2X +1) X 50=,y=R/(R+1)x+x/(R+1)=+5、莫二元系統(tǒng)精儲(chǔ)塔在泡點(diǎn)下進(jìn)料，全塔共有三塊理論板及一個(gè)再沸器，塔頂采用全 凝器，進(jìn)料位置在第二塊理論板上，塔頂產(chǎn)品組成 x =(摩爾分率)，二元系統(tǒng)相對(duì)揮 發(fā)度a= 4，進(jìn)料組成為x =(摩 爾分率)，回流比R= 1時(shí)，求：(1)離開(kāi)第一塊板 的液相組成

30、X1為多少？ (2)進(jìn)入第一塊板的氣相組 成y2為多少？?jī)刹僮骶€交點(diǎn)d的氣液組成？答： y i=X d=, x 1=(4- 3X =, y 2 = 1X(+1)+2=,(3) x d=xf=,yd=2+2=6、已知莫精儲(chǔ)塔進(jìn)料組成xf =,塔頂儲(chǔ)出液組成xd=,平衡關(guān)系y = + ,試求下列二 種情況下的最小回流比Rmin。(1)飽和蒸汽加料；飽和溶液加料。 TOC o 1-5 h z 答:Rmin=(X d-y q)/(y q-xq) (1)y q=+ (2)y q=qXxq/(q-1)-xf/(q-1)(3) q=0,由 y q=Xf=,由 x q=Rmin=(2) q=1,由 x q=X

31、 f=,由(2) y q=X +=7、Rmi n=由一層理論板與塔釜組成的連續(xù)精儲(chǔ)塔，每小時(shí)向塔釜加入含甲醇40%(摩爾分率)的甲醇水溶液100kmol ,要求塔頂儲(chǔ)出液組成Xd=,塔頂 采用全凝器，回流比R= 3，在操作條件下的平衡關(guān)系為y= + ,求：(1)塔釜組成x ； (2)每小時(shí)能獲得的儲(chǔ)出液MD和塔釜液W答案y 1=X D=,=+x1 =,yw=3X (3+1)+(3+1)=,=Xx w+, x w=, D=100,W=(kmol/h)8分離苯和甲苯混合液，進(jìn)料組成為，儲(chǔ)出液組成為，殘液組成為(以上組成均為苯的 摩爾分率)。苯對(duì)甲苯的平均相對(duì)揮發(fā)度為。泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂冷凝器為全凝器，

32、塔釜為間接蒸汽加熱。試求：最小回流比；若回流比取最小回流比的倍，列出精儲(chǔ)段操作 線方程，列出提謂段操作線方程。答： y q =X( 1+X)=Rmin =( x y) / (yq x ) =(-)/ L)(2) R =X = y =() x +=+令 F=1kmol/h Fx =Dx +Wx=+(1- D)X解得 q=1 L=L+qF=RD+F= X +1=./hV=V=(R+1)D=X =./h? y=Lx/V -Wx N=/y 二一9、用常壓連續(xù)精儲(chǔ)塔分離苯一甲苯混合物，原料中含苯，塔頂儲(chǔ)出液中含苯(以上為摩 爾分率)。進(jìn)料為飽和蒸汽，苯對(duì)甲苯的相對(duì)揮發(fā)度a=,操作回流比為最小回流比的倍，

33、塔頂采用全凝器。試求離開(kāi)塔頂?shù)诙永碚摪宓恼羝M成。Xf=, x d=, q=0, a =, R=, xq=y q/( a -( a -1)y q)=Rmin=(xD-yq)/(y q-xq)=R=X =,2=RXx i/(R+1)+x d/(r+1)x i =y i/( a - ( a -1)y1= y=X +1)+1)=10、莫廠用一連續(xù)精儲(chǔ)塔在常壓下連續(xù)精謂從粗儲(chǔ)塔來(lái)的濃度為（摩爾分率）的乙醇飽和蒸汽。要求精偏后得濃度為92% （質(zhì)M %的酒精500kg.h，而廢液中含酒精不能超過(guò)（摩爾分率）。采用間接蒸汽加熱，操作回流比選用。試求：（1）進(jìn)料M和殘液各 為多少kmol/h? 塔頂進(jìn)入冷

34、凝器的酒精蒸汽M為多少kmol/h? （3）列出該塔提謂段 操作線方程；（4）列出q線方程。附：乙醇分子M 46答：1） F, Wx = （ 92/46 ） / （ 92/46+8/18 ）=塔頂酒精平均分子M M =EM x =46X +18X =（ kg/kmol ）D=500/= kmol./h代入：F=+WF= kmol./hFX =X +VX , W= kmol/.hV:V=（R+1）D=+1）X =./hL=L+qF 而L=DR=X =3）提偏段操作線： 代入方程：L x L Wq=0L =LWXw _ AL WX =或：Ym+1 線 y= (q/q 1)x (x /q-1)I q

35、=011、莫廠用一連續(xù)精儲(chǔ)塔在常壓下連續(xù)精儲(chǔ)濃度為50% （質(zhì)M %的稀酒液。要求獲得濃度為摩爾分率的酒精700kg.h，殘液中含酒精不超過(guò)質(zhì)M。采用間接蒸汽加熱,操作回流比為。試求：（1）進(jìn)料和殘液各為多少？ （2）塔頂進(jìn)入冷凝器的酒精蒸汽M 為多少? 回流液M又為多少？ （3）沸點(diǎn)進(jìn)料時(shí)提偏段操作線方程。附：乙醇分子M46答：1) F, V;x = (46X) /(46 X+18X= (質(zhì)M分率)代入方程：F=700+WF=1289kg/. hFX =700X +WX , W=589kg/.h2) V, L:V= (R+1) D=x 700=3150kg./hL=DR=70(X =2450

36、kg./hL =L+qF* 彳而q=13)提儲(chǔ)段提作線方程：?L =2450+1289=3739kg/.hL又：x = (46) /46+18)=?xyL W L W-Wx八=(3739/3739 589)x - (589/3739 589) x或：y= X 10-512、莫精儲(chǔ)塔分離混合液，以飽和蒸汽加料，加料中含A和B各為50%(mol%，處理M每小時(shí)100kmol , 塔頂，塔底產(chǎn)品M每小時(shí)各為50kmol。精儲(chǔ)段操作線方程為：y=+.間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，試求：塔頂，塔底產(chǎn)品液相組成； 全凝器中 每小時(shí)蒸汽冷凝塔釜每小時(shí)產(chǎn)生的 蒸汽M , (4)提儲(chǔ)段操作線方程答：1)Xd ,

37、 Xw由方程y=+可得：R/( R+1) =,R=4Xd/(R+1)=, X =或 90%又由FXf =DX)+Ww可得：XW = ( 100XX) /50二或 10%2 ) V; V=(R+1)D=(4+1) X 50=250 kmol/.h3)V : V =V-F=250-100=150kmol/.h4)提儲(chǔ)段操作線方程：L=L+qF T q=0? L=L而 L=DR=5X 4=200(即為L(zhǎng))代入方程：y=L X/V WX /V彳#:y=(200/150)x (5 0/150) X或y=一13、莫酒廠用一常壓精儲(chǔ)塔將每小時(shí) 1000kg的含乙醇8%1勺乙醇水溶液進(jìn)行分離。要求 塔釜中 乙

38、醇的含M不得超過(guò) (以上均為質(zhì)M %,塔頂產(chǎn)品含乙醇為(摩爾分率)。進(jìn) 料為飽和液，回流比 為3。試求：(1)塔頂產(chǎn)品M為kg./h ? (2)塔底回流至塔釜的回 流液M為kmol/h ?進(jìn)入塔頂全凝 器的蒸汽M kg/h ?(塔釜采用間接蒸汽加熱；乙 醇分子M為46)答:1)D:將塔頂濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)M濃度：Xd =(46 X /(46 x + 18X =代入：1000=? W1000X =DX+ wX D=93.1kg./h2)L : L =L+ qF=RDA qF=R+ F ( v q=1)產(chǎn)品的平均分子Mm =46X + 18X =37.3kg/.kmol? D=.h進(jìn)料 Xf = (8/

39、46 ) / (8/46 + 92/18 )=Mm =46X + 18X =18.92kg./kmol? F=1000/=.h代入上式：L*=3 X + =.h3)V: V=(R + 1)D=(3 + 1) X =372.4kg/.h14、在精謂塔中，精謂段操作線方程y=+ , q線方程為y=+，試求：(1)回流比R (2)謂出液組成xd (3) 進(jìn)料液的q值(4)判斷進(jìn)料狀態(tài)(5)當(dāng)進(jìn)料組成XF=時(shí)，精儲(chǔ) 段操作線與提儲(chǔ)段操作線交點(diǎn)處 xq值 多少？【解】由精謂段操作線方程y=+RR+1 XDR+1=0.2075由(1)得至U R=3 X d=由q線方程y=+希二一0 .5解得q=由于0q1

40、,所以進(jìn)料處于氣液混合狀態(tài)。（5）把Xf二代入并聯(lián)立兩式得y = 0.75X + 0.2075 y = -0.5 X + 0.66解得15、在常壓旭精儲(chǔ)塔內(nèi)分離莫理想二元混合物，已知進(jìn)料M為100Kmol/h ,其組成為（摩爾分率）;釜?dú)堃毫鱉為45 Kmol/h ,其組成為，進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器,泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的倍，物系的平均相對(duì)揮發(fā)度為。計(jì)算塔頂輕組分的收率；求出提儲(chǔ)段操作線方程；若從塔頂?shù)谝粔K實(shí)際板下降的液相中重組分增濃了（摩爾分率），求該板的解（1）由全塔物料衡算和輕組分物料衡算得：板效率Emv100 = D + 45100 X 0.55 = D Xd +

41、45 X 0.05解得: D=55Kmol/h , Xd=DXd55 X 0.959n d =- X 100% =X100% = 95.95%D FXf100 X0.55泡點(diǎn)進(jìn)料，故q=1 ,而且Xq=X f=因?yàn)閍=,所以相平衡方程為ax2.0X可得:Q=1則2.0XqyqCR=1.6Rmin)X 1+X心邑0.70971 0.551.6 1.5612.4976L =L+qF=RD+FX55+100=h,V =V+(q- 1)F=(R+1)D=+1) X 55= kmol/h所以提儲(chǔ)段操作線方程為(3)已知 XD-X1=和 XD=,得 X1 =由相平衡方程可得V，2020 09390.968

42、51 x 1 0.939精謂段方程為 V2.49760.9590.7141x 0.2742x2.4976 12.4976 1X=，代入上式得 丫2 =,而y1=xD=16、在連續(xù)精儲(chǔ)塔內(nèi)分離莫二元理想溶液，已知進(jìn)料組成為（易揮發(fā)組分摩爾分?jǐn)?shù)）泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料M 100kmol/h ,塔頂采用分凝器和全凝器，塔頂上升蒸汽分凝器部分冷凝后，液相作為塔頂回流液，具組成為，氣相再經(jīng)全凝器冷凝，作為塔頂產(chǎn)品，具組成為。易揮發(fā)組分在塔頂?shù)幕厥章蕿?6%離開(kāi)塔頂?shù)谝粚永碚撍宓囊合嘟M成為試求:精偏段操作線方程；操作回流比與最小回流比的比值R/R min塔釜液相組成Xwo【解】（1）精謂段操作線方程相平衡方程為

43、0.95 =ax1+ (a-1 ) x 0.9分凝器的氣液相組成符合平衡關(guān)系，即乂匚相平衡,解得:XDy1與Xl為操作關(guān)系，即v FTR 1與X1=相平衡的氣相組成為y1與Xl及Xd數(shù)據(jù)代入上式，解得907 R=, y=+1.521操作回流比與最小回流比的比值泡點(diǎn)進(jìn)料：q=1,xq=xF= y q = 2.11 x 0.5 = 0.6785最小回流比為Rmin冬yq好一的8 1.521yq xq0.6785 0.51.254(3)塔釜液組成由全塔的物料衡算求得由棄=0,96 , Xd=,解得:Fx FFXfDXd100 -5-5 53 -950.04036100 50.5317、常壓板式精儲(chǔ)塔

44、連續(xù)分離苯一甲苯溶液，塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱，平均相對(duì)揮發(fā)度為2. 47，進(jìn)料M為150kmol/h ,組成為(摩爾分率)，飽和蒸汽 進(jìn)料q=0,操作回流比為4, 塔頂苯的回收率為97 %,塔底甲苯的回收率為95 %。求：塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度；(2)精偏段和提偏段操作線方程；操作回流比與最小回流比的比值O【解】(1) D苯100%Dxd100% 97%100%DXd150 0.4100%97%FXf150 0.4物料衡算得： 150=D+W150 X =D X)+W w由式解得：D=h W=hD= ,X(2)精偏段操作線方程：Xd0.9280.8x 0.1856q=0 ,R 1

45、貝 U L =L+qF=RD=X =hV =V+(q-1)F=(R+1)D- F=(4+1)X =h所以提偏段操作線方程為(3) q=0 ,而且 yq=X F=因?yàn)閍=,所以相平衡方程為ax2.47xy 1 (a 1)x11.47xXd=18、進(jìn)料組成XF= 0. 2 ,以飽和蒸氣狀態(tài)自精儲(chǔ)塔底部進(jìn)料，塔底不再設(shè)再沸器, 0. 95, xv=0. 11 ,平均相對(duì)揮發(fā)度為 2. 5。試求：(1)操作線方程；(2)若離開(kāi)第一塊板的實(shí)際液相組成為0. 85 ,則塔頂?shù)谝粔K板以氣相表示的單板效率為多少？【解】(1)由全塔物料衡算和輕組分物料衡算得F D WF D WFx f Dxd Wxw 即 0,

46、2F 0.95D 0.11WDXD 0.893 X 0.102Va(a 12 50.81 100.951.220.86解得：D=3F/38, W=25F/28則操作線方程為(2)操作線方程為y=+由a=得相平衡方程 v 1則又，y=X D=y1yiyEmvyi*y2因?yàn)榇怂挥芯^段，且不再設(shè)再沸器，所以有：V=F, L=W19、在常壓連續(xù)精儲(chǔ)塔內(nèi)分離莫二元理想溶液，料液濃度XF=40%進(jìn)料為氣液混合物，其摩爾比為氣：液=2:3 ,要求塔頂產(chǎn)品中禽紇蹈=Xd=97%釜液濃度Xw=2% (以上濃度均為摩爾分?jǐn)?shù))，該系統(tǒng)的相對(duì)揮發(fā)度為a=,回流比為R=o試求：(1)塔頂輕組分的回收率；(2)最小回

47、流比；(3)提謂段操作線方程?！窘狻?1)全塔物料衡算F D W即0.4F 0.97D 0.02W解得：D=, W_DXD D 苯0 4F 0 97則 一100%100%97%FXfF 0.4(2)最小回流比由已知條件進(jìn)料中蒸汽與液體M的摩爾比為2:3可得：q=3/(3+2)=則 q 線方程為：y q x -XF06 X 041.5x 12X TOC o 1-5 h z fax由&二1 (a 1)x1 Xq 1 q 10.6 10.6 1XdYq0.970.5Yq聯(lián)立方程并解得:Xq0.5 0.333Xq= ,y q =2.814(3) R=X =q=,則 L =L+qF=x所以提偏段操作線方

48、程為20、用一精儲(chǔ)塔分離二元液體混合物，進(jìn)料M 100kmol/h ,易揮發(fā)組分Xf=,泡點(diǎn)進(jìn)料，得塔頂產(chǎn) 品Xd=,塔底釜液Xv=(皆摩爾分率)，操作回流比R=，該物系平均相對(duì)揮發(fā)度a 塔頂為全凝器, 求:塔頂和塔底的產(chǎn)品M (kmol/h );第一塊塔板下降的液體組成寫(xiě)出提謂段操作線數(shù)值方程；最小回流比。解：(1)塔頂和塔底的產(chǎn)品M (F=D+W=100D 0.9 W 0.05上述兩式聯(lián)立求解得 W=h第一塊塔板下降的液體組成因塔頂為全凝器，(3)寫(xiě)出提偏段操作線數(shù)值方程;LWxw185.23則Ym1 V Xm V1.34xm 0.017X1為多少；kmol/h );(1)FXf 100

49、0.550(2)D=hX1為多少；XdY1X11 (1)X147.06 0.05xm 138.17(4)最小回流比。泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1,Xq Xf0.521、一精儲(chǔ)塔，原料液組成為(摩爾分率)，飽和蒸氣進(jìn)料，原料處理M為 100kmol/h ,塔頂、塔底 產(chǎn)品M各為50kmol/h 。已知精偏段操作線程為y=+ ,塔釜用間接蒸氣加熱， 塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流。試求：(1) 塔頂、塔底產(chǎn)品組成;(2)全凝器中每小時(shí)冷凝蒸氣M;(3)蒸偏釜中每小時(shí)產(chǎn)生蒸氣M解：(1)塔頂、塔底產(chǎn)品組成；XR 0.15XD 0.90因 R(R 1)0.833,R=5 又/E I，由物料衡算FXf DXd Wxw得xw(100 0.5 50 0.9)/50 0.1(2)全凝器中每小時(shí)冷凝蒸氣V= ( R+1 ) D=300kmol/h蒸謂釜中每小時(shí)產(chǎn)生蒸氣M;q=0 , V =V - F=300 -100=200kmol/hXdX1小 cEmV1-10.6 ,XD y11)x 10.9 X1 0.6X10.81y20.833 0.81 0.