化工原理小練習(xí)+答案

練習(xí)答案一、概念題1、精餾過程設(shè)計(jì)時(shí)，增大操作壓強(qiáng)，則相對(duì)揮發(fā)度,塔頂溫度,塔底溫度，完成給定的分離任務(wù)所需理論板數(shù)。（增大，減少，不變，不確定）解：增大操作壓強(qiáng)，相對(duì)揮發(fā)度ɑ減小,塔頂、塔底溫度都增大，理論板數(shù)增大。2、理想物系的α=2，在全回流下操作。已知某理論板上=0.5，則=。全回流下操作，操作線方程為解：∵∴3、精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，若F，，，，均一定，若將進(jìn)料從飽和液體進(jìn)料變?yōu)槔湟哼M(jìn)料，則。（增大，減少，不變，不確定）解：增大4、某連續(xù)精餾塔中，若精餾段操作線方程的截距為零，則回流比R=,餾出液量=,操作線斜率=。（以上均用數(shù)字表示）。解：全回流，回流比R=∞（無窮大）。無加料無采出，餾出液量=0。精餾段操作線方程的截距為零，則操作線與對(duì)角線重合，操作線斜率=1。5、操作中的精餾塔，現(xiàn)進(jìn)料組成增加，而F、、α、、q、R不變，則，。（變大，變小，不變，不確定）解：進(jìn)料組成變化后，、q、R都不變和與是輸出與輸入關(guān)系，∴變大，變大。6、精餾操作中，若F、、、α、q、R均為定值，現(xiàn)塔頂采出率增加，則，。（變大，變小，不變，不確定）解：變小，變小。7、精餾操作中，若F、、、α、q、均為定值，現(xiàn)塔頂采出率增加，則，。（變大，變小，不變，不確定）解：變小，變小。8、精餾操作時(shí)，若F，D，，q，加料板位置，R都不變，而將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成。（變大，變小，不變，不確定）解：根據(jù)能量分布原則，冷量從塔頂加入、熱量從塔釜加入有利于精餾的分離。R不變，塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則實(shí)際內(nèi)回流比↑，有利精餾，變大。9、操作中的精餾塔，因故減小，若要維持Ｆ、ｑ、、、不變，則Ｄ,Ｒ可達(dá)到要求。（增大，減少，不變，不確定）解：↓,要求不變，則D減少，可達(dá)到要求。不變，Ｄ↓，則Ｒ增大，可達(dá)到要求。10、操作中精餾塔，保持Ｆ、、ｑ、不變，減少Ｄ，則塔頂易揮發(fā)組分回收率η。（變大，變小，不變，不確定）解：不變，Ｄ↓，Ｒ↑，W↑∵精餾段R↑，塔板分離能力↑，↑提餾段W↑，，塔板分離能力↓，↑∴變小。二、計(jì)算題1、用精餾塔分離雙組分混合液，進(jìn)料組成為0.45（易揮發(fā)組分摩爾分率），泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂采出率為0.50（摩爾流量之比）要求塔頂易揮發(fā)組分的回收率達(dá)到98%，操作條件下物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5，試求：塔頂、塔底產(chǎn)物的濃度；最小回流比；若操作回流比取最小回流比的1.4倍，采出率不變，則塔頂產(chǎn)物理論上可達(dá)到的最高濃度是多少？解：最小回流比要使塔頂理論產(chǎn)物達(dá)到最高濃度，此時(shí)塔板板數(shù)無窮多，有兩種可能：①加料口出現(xiàn)挾點(diǎn)，操作線與相平衡線相交；②塔釜無產(chǎn)品輕組分，=0①②，。理論最高濃度為0.92、以純?nèi)軇㏒進(jìn)行單級(jí)萃取。已知萃取相中，萃余相中，原料液量為100kg，原料液濃度=0.4(質(zhì)量分率，下同)。試求:（1）選擇性系數(shù)β；（2）萃取液和萃余液的量；（3）萃取液量與進(jìn)料量F的比值。解：（1）（2）