第三章精餾練習(xí)-原.ppt

1、分離工程練習(xí),第三章 精餾,1,2,3,簡(jiǎn)答題,4,選擇題,填空題,計(jì)算題,第三章 精餾,填空題,練 習(xí),1、多組分精餾根據(jù)指定設(shè)計(jì)變量不同可分為（ ）型計(jì)算和（ ）型計(jì)算。 2、在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為（ ）。 3、非清晰分割法假設(shè)各組分在塔內(nèi)的分布與在（ ）時(shí)分布一致。 4、精餾塔計(jì)算中每個(gè)級(jí)由于（ ）改變而引起的溫度變化，可用（ ）確定。 5、萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設(shè)（ ）。,看看答案?,填空題,6、采用液相進(jìn)料的萃取精餾時(shí)，要使萃取劑的濃度在全塔內(nèi)為一恒定值，所以在（ ）。 7、當(dāng)原溶液為非理想型較強(qiáng)的物系，則加入萃取劑主要起（ ）作用。 8、要提高萃取劑的選擇性，可（ ）

2、萃取劑的濃度。 9、最低恒沸物，壓力降低使恒沸組成中汽化潛熱（ ）的組分增加。 10、在一定溫度和組成下，A,B混合液形成最低沸點(diǎn)恒沸物的條件為（ ）。,看看答案?,填空題,11、不加恒沸劑可完成恒沸物分離的方法有（ ）和（ ）兩種。 12、由耳波和馬多克思關(guān)聯(lián)圖求理論級(jí)數(shù)時(shí)要求進(jìn)料狀態(tài)必須是（ ）。 13、分配組分是指在餾出液和釜液（ ）；非分配組分是指僅在（ ）出現(xiàn)的組分。 14、多組分精餾中，關(guān)鍵組分是指（ ）的組分。 15、回收率 是釜液W中（ ）與進(jìn)料中HK的流率之比，回收率 是餾出液D中（ ）與進(jìn)料中LK的流率之比。,看看答案?,填空題,16、清晰分割是指餾出液中除了（ ）外，沒有

3、其他重組分，釜液中除了（ ）外，沒有其他輕組分。 17、精餾塔中，溫度分布主要反映物流的（ ），而總的級(jí)間流量分布則主要反映（ ）的限制。 18、若加入的新組分和被分離系統(tǒng)的一個(gè)或幾個(gè)組分形成最低恒沸物從（ ）蒸出。這種特殊精餾叫恒沸精餾。加入的新組分叫（ ）。,看看答案?,填空題,19、若加入的新組分不與原系統(tǒng)中任一組分形成恒沸物，而其沸點(diǎn)又較原系統(tǒng)任一組分高，從釜液離開精餾塔。這類特殊精餾叫（ ），所加入的新組分叫作（ ）。 20、在萃取精餾中所選的萃取劑希望與塔頂餾出組分形成具有（ ）偏差的非理想溶液。,看看答案?,填空題,21、在萃取精餾中所選的萃取劑希望而與塔釜組分形成具有（ ）偏差

4、的非理想溶液。 22、在萃取精餾中所選的萃取劑使A1S值越大，溶劑的選擇性（ ）。 23、萃取精餾塔中，萃取劑是從塔（ ）出來(lái)。 24、恒沸劑與組分形成最高沸點(diǎn)的恒沸物時(shí)，恒沸劑從塔（ ）出來(lái)。 25、均相恒沸物在低壓下其活度系數(shù)之比1 / 2應(yīng)等于（ ）與（ ）之比。,看看答案?,填空題,26、精餾過(guò)程的關(guān)鍵組分是指由設(shè)計(jì)者（ ）的那兩個(gè)組分。 27、特殊精餾是既加入（ ），又加入（ ）的精餾過(guò)程。 28、加鹽萃取精餾是綜合了（ ）和（ ）的優(yōu)點(diǎn)，把鹽加入溶劑而形成的新的萃取精餾方法。,看看答案?,填空題,第三章 精餾,選擇題,練 習(xí),1、A（輕組分）、B兩組分的相對(duì)揮發(fā)度AB越?。?） a

5、. A、B兩組分越容易分離；b. 原料中含輕組分越多，所需的理論級(jí)數(shù)越少； c. A、B兩組分越難分離；d. 與A、B兩組分的分離難易程度無(wú)關(guān)； 2、多組分精餾裝置的可調(diào)設(shè)計(jì)變量數(shù)與進(jìn)料中組分?jǐn)?shù)的關(guān)系為（ ） a. 隨進(jìn)料中組分?jǐn)?shù)的增加而增加；b. 隨進(jìn)料中組分?jǐn)?shù)的增加而減少； c. 與進(jìn)料中組分?jǐn)?shù)無(wú)關(guān)；d. 以上三種關(guān)系都不成立。,看看答案?,選擇題,3、當(dāng)普通精餾塔的產(chǎn)品不合格時(shí)，可以考慮（ ） a. 提高進(jìn)料量；b. 降低回流比； c. 提高塔壓； d. 提高回流比。 4、多組分精餾過(guò)程，當(dāng)進(jìn)料中的非分配組分只有重組分而無(wú)輕組分時(shí)，恒濃區(qū)出現(xiàn)于（ ） a. 上恒濃區(qū)出現(xiàn)于精餾段中部，下恒

6、濃區(qū)出現(xiàn)于進(jìn)料級(jí)下； b. 恒濃區(qū)出現(xiàn)于進(jìn)料級(jí)上下； 上恒濃區(qū)在進(jìn)料級(jí)上，下恒濃區(qū)出現(xiàn)于提餾段中部； d. 上、下恒濃區(qū)分別出現(xiàn)于精餾段和提餾段的中部。,看看答案?,選擇題,5、吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，關(guān)聯(lián)了四個(gè)物理量之間的關(guān)系，下列哪個(gè)不是其中之一（ ） a. 最小理論級(jí)數(shù)；b. 最小回流比； c. 壓力； d. 理論級(jí)數(shù)。 6、下列關(guān)于簡(jiǎn)捷法的描述那一個(gè)不正確（ ） a. 計(jì)算簡(jiǎn)便；b. 可為精確計(jì)算提供初值； c. 所需物性數(shù)據(jù)少；d. 計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。,看看答案?,選擇題,7、下列說(shuō)法正確的是（ ） a. 多組分精餾中，回流比小于最小回流比時(shí)滿足分離要求將需要無(wú)窮多的理論級(jí)； b. 多組分精餾中，

7、回流比小于最小回流比時(shí)無(wú)論多少理論級(jí)都不能滿足分離要求； c. 回流比R的值趨于零時(shí)的回流比叫最小回流比； d. 多組分精餾中，回流比小于最小回流比時(shí)整個(gè)精餾塔將無(wú)分離作用。,看看答案?,選擇題,8、全回流操作不能用于（ ） a. 正常生產(chǎn)穩(wěn)定過(guò)程； b. 開車時(shí)； c. 當(dāng)產(chǎn)品不合格時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)；d. 實(shí)驗(yàn)室研究傳質(zhì)過(guò)程。 9、用芬斯克公式求全塔理論級(jí)數(shù)時(shí)，式中相對(duì)揮發(fā)度應(yīng)為（ ） a. 塔頂處的相對(duì)揮發(fā)度；b. 進(jìn)料處的相對(duì)揮發(fā)度； c. 塔底處的相對(duì)揮發(fā)度；d. 全塔相對(duì)揮發(fā)度的平均值。,看看答案?,選擇題,10、全回流操作時(shí)，精餾塔進(jìn)料F、餾出液D和釜液W的流率應(yīng)為（ ） a. W =

8、0，D = 0，F(xiàn) = 0； b. W = 0，D = 0，F(xiàn) 0； c. W 0，D 0，F(xiàn) 0； d. W = 0，D 0，F(xiàn) 0。 11、如果二元物系，A120 ,A210，則此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 負(fù)偏差溶液；d. 不確定。,看看答案?,選擇題,12、如果二元物系, 1, 1，則此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 負(fù)偏差溶液；d. 不確定。 13、如果二元物系， =1, =1,則此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 負(fù)偏差溶液；d. 不確定。,看看答案

9、?,選擇題,14、關(guān)于萃取精餾塔的下列描述中，那一個(gè)不正確（ ） a. 氣液負(fù)荷不均，液相負(fù)荷大；b. 回流比提高，產(chǎn)品純度提高； c. 恒摩爾流不太適合；d. 是蒸餾過(guò)程。 15、如果二元物系有最低壓力恒沸物存在，則此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 負(fù)偏差溶液；d. 不一定。,看看答案?,選擇題,16、萃取精餾過(guò)程選擇的萃取劑最好應(yīng)與沸點(diǎn)低的組分形成（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 負(fù)偏差溶液；d. 不一定。 17、萃取精餾時(shí)若飽和液體進(jìn)料，萃取劑應(yīng)該從（ ）： a. 精餾段上部； b. 進(jìn)料級(jí)； c. 精餾段上部和進(jìn)料級(jí)；d. 精

10、餾段下部。,看看答案?,選擇題,18、“ ” 是加入溶劑在任何脫溶劑濃度（為任何值）時(shí)均能增加原溶液的相對(duì)揮發(fā)度（提高選擇性）的（ ） a. 充分條件；b. 必要條件；c. 充要條件；d. 以上三項(xiàng)都不是。 19、在萃取精餾中，當(dāng)進(jìn)料為飽和液體進(jìn)料時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ） a. 全塔范圍內(nèi)液相中溶劑濃度可近似看為不變； b. 精餾段液相中溶劑濃度可近似看為不變； c. 塔釜和塔底第一個(gè)級(jí)上液相中溶劑濃度可近似看為不變； d. 溶劑回收段液相中溶劑濃度可近似看為不變。,看看答案?,選擇題,20、當(dāng)萃取塔塔頂產(chǎn)品不合格時(shí)，可采用（ ）方法來(lái)調(diào)節(jié) a. 加大回流比； b. 加大萃取劑用量； c.

11、增加進(jìn)料量； d. 減少進(jìn)料量。 21、在一定溫度和組成下，A、B混合液的總蒸汽壓力為p，若 ，且 ，則該溶液（ ） a. 形成最低沸點(diǎn)恒沸物；b. 形成最高恒沸物； c. 不形成恒沸物； d. 理想溶液。 22、對(duì)于最高沸點(diǎn)恒沸物，壓力增加使恒沸組成中汽化潛熱小的組分（ ） a. 增加；b. 不變；c. 減小。,看看答案?,選擇題,23、最有可能形成三元最低共沸物的三元物系是（ ） a. 物系中三個(gè)組分可兩兩形成三個(gè)二元最低共沸物； b. 物系中三個(gè)組分可兩兩形成三個(gè)二元最高共沸物； c. 物系中三個(gè)組分可兩兩形成兩個(gè)二元最低共沸物，一個(gè)最高共沸物； d. 物系中三個(gè)組分可兩兩形成一個(gè)二元最

12、低共沸物，兩個(gè)最高共沸物。,看看答案?,選擇題,24、在下列單元操作中屬于雙向傳質(zhì)過(guò)程的是（ ） a. 吸收過(guò)程；b. 蒸出過(guò)程； c. 精餾過(guò)程；d. 以上三種操作過(guò)程。 25、關(guān)于恒沸精餾塔的下列描述中，不正確的是（ ） a. 恒沸劑用量不能隨意調(diào)整； b. 恒沸劑為塔項(xiàng)產(chǎn)品； c. 恒沸劑可能是塔頂產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品 d. 恒沸精餾可用于間歇操作過(guò)程。,看看答案?,選擇題,26、對(duì)一個(gè)恒沸精餾過(guò)程，從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物，則有較純組分的產(chǎn)品應(yīng)從（ ） a. 塔釜得到；b. 塔頂?shù)玫剑?c. 可能是塔項(xiàng)得到，也可能是塔底得到； d. 視具體情況而變。 27、對(duì)形成恒沸物的體系，下

13、列說(shuō)法不正確的是（ ） a. 在恒沸點(diǎn)其氣相組成必等于液相組成；b. 經(jīng)過(guò)恒沸點(diǎn)輕重組分互換； c. 在恒沸點(diǎn)，其露點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)溫度相等；d. 其恒沸組成將隨著氣化率的大小而變。,看看答案?,選擇題,28、對(duì)形成恒沸物的某體系，下列說(shuō)法不正確的是（ ） a. 當(dāng)壓力確定后，其恒沸溫度和恒沸組成確定； b. 二元恒沸物的壓力確定后，則恒沸溫度和恒沸組成確定，而三元恒沸物則不然； c. 除恒沸點(diǎn)外，在其余組成下，精餾仍具有分離作用； d. 體系在恒沸點(diǎn)的自由度數(shù)目與恒沸物的組分?jǐn)?shù)無(wú)關(guān)。,看看答案?,選擇題,29、對(duì)某一恒沸體系，隨著外壓增大，其恒沸組成變化趨勢(shì)為（ ） a.摩爾汽化潛熱大的組分的濃

14、度增大； b.摩爾汽化潛熱小的組分的濃度增大； c.對(duì)最高恒沸物，摩爾汽化潛熱大的組分的濃度增大；對(duì)最低恒沸物，摩爾汽化潛熱小的組分的濃度增大； d. 對(duì)最低恒沸物，摩爾汽化潛熱大的組分的濃度增大；對(duì)最高恒沸物，摩爾汽化潛熱小的組分的濃度增大。,看看答案?,選擇題,30、容易形成恒沸物的為（ ） a. 各組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，其沸點(diǎn)差較大 b. 各組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，其沸點(diǎn)差較?。?c. 各組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)不相似，其沸點(diǎn)差較大； d. 各組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)不相似，其沸點(diǎn)差較小 31、在下列單元操作中，氣液兩相近似看成恒摩爾流而誤差較小的是（ ） a. 吸收過(guò)程；b. 蒸出過(guò)程； c. 精餾過(guò)程；d.

15、以上三種操作過(guò)程。,看看答案?,選擇題,32、分離同一混合物采用萃取精餾與采用普通精餾相比有（ ） a. 汽液比更大些； b. 級(jí)效率更低些； c. 級(jí)效率更高些； d. 精餾溫度更低些。,看看答案?,選擇題,第三章 精餾,簡(jiǎn)答題,練 習(xí),1、普通精餾塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個(gè)？試按設(shè)計(jì)型和操作型指定設(shè)計(jì)變量。 2、敘述用簡(jiǎn)捷法求普通精餾過(guò)程理論級(jí)數(shù)的步驟 3、什么是恒沸精餾，如何用三角相圖求解恒沸劑用量。 4、恒沸精餾的原理是什么，敘述恒沸劑選擇的原則。 5、說(shuō)明沸點(diǎn)相近和相對(duì)揮發(fā)度相近是否為同一概念。 6、畫出一個(gè)二元非均相恒沸精餾流程 7、敘述用簡(jiǎn)捷法作萃取精餾過(guò)程理論級(jí)數(shù)的步驟。,看看答案

16、?,簡(jiǎn)答題,8、萃取精餾的實(shí)質(zhì)是什么？如何提高其選擇性。 9、當(dāng) A120,X0.5時(shí)，畫出其萃取工藝流程，并說(shuō)明目前萃取精餾的發(fā)展動(dòng)向 10、對(duì)萃取精餾塔當(dāng)塔頂產(chǎn)品不合格時(shí),能否采用加大回流比的方法使塔頂產(chǎn)品合格? 如果不設(shè)回收段，把萃取劑與塔頂回流同時(shí)都從塔頂打入塔內(nèi)，將會(huì)產(chǎn)生什么后果，為什么？ 11、甲醇（1），沸點(diǎn)337.7K，丙酮（2）沸點(diǎn)329.4K，溶液具有最低恒沸點(diǎn)，T=328.7K,X1=0.2 的非理想溶液，如用萃取精餾分離時(shí)，萃取劑應(yīng)從酮類選還是從醇類選？請(qǐng)說(shuō)明原因。,看看答案?,簡(jiǎn)答題,12、簡(jiǎn)述加鹽萃取精餾是如何開發(fā)出來(lái)的 13、欲將95%（wt %）的乙醇分離成無(wú)水

17、乙醇，可采用哪些工藝方法，并說(shuō)明各自的特點(diǎn)。（至少說(shuō)明三種方法）,看看答案?,簡(jiǎn)答題,第三章 精餾,計(jì)算題,練 習(xí),1、已知第一脫甲烷塔的進(jìn)料組成及操作條件下各組分的相平衡常數(shù)如下表所示，要求甲烷的蒸出率為98%，乙烯的回收率為96%，試按清晰分割計(jì)算餾出液和釜液的組成。,看看答案?,序 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7,組 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 C4,33.8 5.8 33.2 25.7 0.50 0.30 0.70,/ 1.7 0.28 0.18 0.033 0.022 0.004,Ki,Xi,f/mol%,計(jì)算題,2、已知脫丙烷精餾塔的原料組成如下表所示

18、。要求餾出液中正丁烷C4的濃度，釜液中丙烷的濃度。求餾出液及釜液的組成。,看看答案?,序號(hào) 1 2 3 4 5 6,C1 C2 C3 C4 C5 C6 100.0,26 9 25 17 11 12,計(jì)算題,清晰分割,3、某精餾塔進(jìn)料中含 。要求餾出液中 含量不大于0.011，釜液中 含量不大于0.015（以上均為摩爾分?jǐn)?shù)）。若進(jìn)料流率為100kmol/h。按清晰分割預(yù)算餾出液及塔釜液流量及組成。,看看答案?,計(jì)算題,4、用常規(guī)精餾分離下列烴類混合物,看看答案?,組分 甲烷 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 丁烷 ,mol% 0.52 24.9 8.83 8.7 3.05 54.0 100.0,工藝規(guī)定塔

19、頂餾出液中丁烷濃度不大于0.002，塔釜?dú)堃褐斜闈舛炔淮笥?.0015，試應(yīng)用清晰分割法估算塔頂塔底產(chǎn)品的量和組成。,計(jì)算題,5、某一分離乙烷和丙烯的連續(xù)精餾塔，其進(jìn)料流 量如下：,看看答案?,要求塔頂餾出液中丙烯濃度低于2.5%( mol%)，塔釜中乙烷濃度低于5.0%(mol%)，試用清晰分割法來(lái)計(jì)算塔頂、塔釜產(chǎn)物的組成和流量。,計(jì)算題,6、丙烯精餾塔分離如下混合物： 假設(shè)此混合物以飽和液態(tài)加入塔中，要求塔 頂產(chǎn)品精丙烯中丙烯濃度 （mol%），塔底產(chǎn)品丙烷中丙烯濃度 。塔壓約1.7 MPa，相對(duì)揮發(fā)度 、 、 。試估算塔頂和塔底產(chǎn)品的量、組成和 。,看看答案?,計(jì)算題,Underwoo

20、d,7、烴類混合物的組成如下： 在飽和液態(tài)下加入常規(guī)精餾塔進(jìn)行分離。要求 在塔頂?shù)氖章蕿?9%，在塔底產(chǎn)品中的收率為 99.5%。料液流率為100kmol/h。,看看答案?,計(jì)算題,已知各組分對(duì)的相對(duì)揮發(fā)度為： 試估算塔頂塔底產(chǎn)品的量、組成和 。,看看答案?,計(jì)算題,8、第一脫甲烷塔的進(jìn)料組成和在塔壓與平均溫度下各組分的如下: 要求塔底乙烯的回收率為93.4%，塔頂甲烷回收率 為98.9%，試確定: 關(guān)鍵組分，非關(guān)鍵組分，分配組分，非分配組分。 按清晰分割預(yù)算塔頂釜液的流量和組成。 若為非清晰分割，試敘述計(jì)算方法和步驟。,看看答案?,計(jì)算題,9、試計(jì)算下表所述精餾系統(tǒng)的最小回流比。已知進(jìn)料中的

21、液相率為0.4。,看看答案?,計(jì)算題,10、苯、甲苯、二甲苯三元混合物的精餾。已知泡點(diǎn)進(jìn)料，關(guān)鍵組分為苯及甲苯，進(jìn)料、塔頂和塔釜的組成見下表，求最小回流比Rm。,看看答案?,計(jì)算題,11、試計(jì)算下述條件下精餾塔的最小回流比，進(jìn)料狀態(tài)為泡點(diǎn)進(jìn)料和液相。本計(jì)算所用到的數(shù)據(jù)列表如下（組成單位：摩爾分率）,看看答案?,計(jì)算題,12、脫丁烷塔分離下列混合液： 工藝規(guī)定丁烷為輕關(guān)鍵組分，異戊烷為重關(guān)鍵組分。分離所得的塔頂產(chǎn)物組成已列于上表，各組分相對(duì)于重關(guān)鍵的相對(duì)揮發(fā)度也列于表中。料液為飽和液體。,計(jì)算題,看看答案?,試求最小回流比 。并應(yīng)用清晰分割法進(jìn)行塔頂和塔底產(chǎn)品的量和組成的估算。已知輕關(guān)鍵組分丁烷

22、在塔頂產(chǎn)品中的收率為98.1，重關(guān)鍵組分異戊烷在塔底產(chǎn)品中的收率為94.2。進(jìn)料量F983 。,看看答案?,計(jì)算題,13、 用芬斯克方程和p-T-K圖計(jì)算下面給出精餾塔的最小理論級(jí)數(shù)及非關(guān)鍵組分的分配。進(jìn)料中各組分的流率（kmol/h）如圖示：,看看答案?,計(jì)算題,14、用精餾塔分離三元泡點(diǎn)混合物，進(jìn)料為100kmol/h，進(jìn)料組成如下 用芬斯克方程計(jì)算餾出液流率為60kmol/h 以及全回流下當(dāng)精餾塔具有5個(gè)理論級(jí)時(shí)，其塔頂餾出液和釜液的組成；,看看答案?,計(jì)算題,采用的分離結(jié)果用于組分B和C間分離，用恩 德伍德方程確定最小回流比； 確定回流比為1.2倍的最小回流比時(shí)的理論級(jí)數(shù) 及進(jìn)料位置。

23、,看看答案?,計(jì)算題,15、進(jìn)料中含正辛烷0.34，正庚烷0.33，正己烷0.33（mol）。今要求餾出液中正庚烷濃度 ，釜液中正己烷濃度 ，試求所需最少理論級(jí)數(shù)及在全回流條件下餾出液和釜液之組成。已知各組分之相對(duì)揮發(fā)度為,看看答案?,計(jì)算題,16、某分離乙烷和丙烯連續(xù)精餾，其進(jìn)料組成（mol）如下： 要求餾出液中丙烯濃度2.5，殘液中乙烷濃度5.0，并假定殘液中不出現(xiàn)甲烷，在餾出液中不出現(xiàn)丙烷及其更重的組分。,計(jì)算題,試求：進(jìn)料量為100kmol/h，餾出液和殘液的 組成及流量； 若按飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料溫度為26， 平均操作壓力為2.776 MPa，試用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論級(jí)數(shù)（塔頂采用全凝器）；

24、 確定進(jìn)料位置。,看看答案?,計(jì)算題,17、根據(jù)下表的物系及條件，用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論級(jí)數(shù)。已知條件為常壓下操作，泡點(diǎn)進(jìn)料q1，回流比R2。,看看答案?,計(jì)算題,18、某乙烯精餾塔的進(jìn)料組成如表所示。已知原料流量為190.58kmolh，要求餾出液中乙烯摩爾分?jǐn)?shù)不小于0.9990，塔釜掖中乙烯摩爾分?jǐn)?shù)不大于0.0298。試用清晰分割計(jì)算餾出液和塔釜掖流量及組成。 原料組成及流量,看看答案?,計(jì)算題,19、某乙烯精餾塔，進(jìn)料、塔頂和塔底產(chǎn)品組成如下表所列。操作壓力為2.13Mpa。塔頂和塔底溫度分別為-2.3和-3.5，塔頂冷凝器為全凝器，泡點(diǎn)進(jìn)料。計(jì)算該塔的最小回流比、平衡級(jí)數(shù)和進(jìn)料位置。 進(jìn)料、

25、塔頂和塔底產(chǎn)品組成,看看答案?,計(jì)算題,20、在連續(xù)精餾塔中，分離下表所示的液體混合物。操作壓力為2780.0kPa、加料量為100kmolh。若要求餾出液中回收進(jìn)料中91.1乙烷，釜液中回收進(jìn)料中93.7的丙烯， 試用清晰分割估算餾出液流量及各組分在兩產(chǎn)品中的組成。 當(dāng)塔頂為全凝器，泡點(diǎn)回流，飽和液體進(jìn)料，操作回流比為最小回流比的1.5倍時(shí)，試用簡(jiǎn)捷法確定理論級(jí)數(shù)和加料位置。,計(jì)算題,原料液的組成及平均操作條件下各組分對(duì)重關(guān)鍵組分的相對(duì)揮發(fā)度列于下表。,看看答案?,計(jì)算題,21、某分離烴類的精餾塔，進(jìn)料量為100mol/h，70(泡點(diǎn))進(jìn)料，操作壓力為405.3kPa進(jìn)料組成：正丁烷 （mo

26、l%）；正戊烷 ；正己烷 ；正庚烷 分離要求：正戊烷在餾出液中的回收率為90；正己烷在釡液中的回收率為90。 計(jì)算：餾出液和釡液的流率和組成；塔頂溫度和塔釡溫度；最少理論級(jí)數(shù)和組分分配。,看看答案?,計(jì)算題,22、脫丙烷塔從含輕烴的混合物中回收乙烷，進(jìn)、出物料組成見下表，已知塔頂和塔釡溫度分別為67和132，計(jì)算：使用Underwood法確定最小回流比； 使用Erbar-Maddox圖求 的理論級(jí)數(shù)； 使用Kikbride法確定進(jìn)料位置。,看看答案?,計(jì)算題,看看答案?,計(jì)算題,23、含45%（摩爾，以下同）苯的苯-甲苯混合液用連續(xù)精餾進(jìn)行分離，每小時(shí)處理料液量5000kg。要求塔頂餾出液中含

27、苯98%，塔底產(chǎn)物中含甲苯95%。料液在飽和液體下加入塔中，操作回流比R = 2.5。試應(yīng)用簡(jiǎn)捷算法進(jìn)行估算分離所需的理論級(jí)數(shù)和加料位置。苯與甲苯的平均相對(duì)揮發(fā)度 。,看看答案?,計(jì)算題,24、在101.3kPa壓力下氯仿甲醇的NRTL參數(shù)為： 試確定恒沸溫度和恒沸組成。 安托尼公式：（ 氯仿： 甲醇： （實(shí)驗(yàn)值，恒沸溫度53.5， ）,看看答案?,計(jì)算題,25、已知乙醇丙酮氯仿三元有均相恒沸物，求其恒沸溫度為63.2時(shí)的壓力和恒沸組成。 Wilson參數(shù)（J/mol）如下： 液體摩爾體積,計(jì)算題,安托尼公式（ 乙醇： 丙酮： 氯仿： （文獻(xiàn)值：p101.3kPa，x1 = 0.189，x2

28、= 0.350）,看看答案?,計(jì)算題,26、要求在常壓下分離環(huán)己烷（沸點(diǎn)80.8）和苯（沸點(diǎn)80.2），它們的恒沸組成為苯0.502（mol），恒沸點(diǎn)77.4，現(xiàn)以丙酮為恒沸劑進(jìn)行恒沸精餾，丙酮與環(huán)已烷形成恒沸物，恒沸組成為0.60（環(huán)己烷mol），若希望得到幾乎純凈的苯，試計(jì)算： 所需恒沸劑量。 塔頂、塔底餾出物各為多少。（以100kmol/h進(jìn)行計(jì)算）,看看答案?,計(jì)算題,27、醋酸甲酯和甲醇混合物系的范拉爾數(shù)（用ln 表示）為A12=1.029，A21=0.946, 在54時(shí)，純組分的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)分別為 ， 。試判斷：在54時(shí)有無(wú)恒沸物？形成什么樣的恒沸物？ 28、試求總壓為86.65

29、9kPa時(shí)，氯仿一乙醇之恒沸組成與恒沸溫度。已知： 式中，t，；，kPa。,看看答案?,計(jì)算題,29、某二元溶液組分A、B活度系數(shù)的表達(dá)式為 ， ，已知80時(shí)。試問80時(shí) 該系統(tǒng)有無(wú)恒沸物產(chǎn)生，恒沸組成如何？,看看答案?,計(jì)算題,30、現(xiàn)有95%（Wt%）的乙醇和水組成的二元溶液，試用三氯乙烯作恒沸劑脫除乙醇中的水分，三氯乙烯與乙醇和水能形成三元最低恒沸物。三元最低恒沸物的組成為：乙醇16.1%，水5.5%，三氯乙烯78.4%。試求恒沸劑的用量。 31、已知A、B兩組分在壓力 MPa下所形成的均相恒沸物的組成=0.65（mol），在恒沸溫度下純A組分的飽和蒸汽壓 MPa，純B組分的飽和蒸氣壓

30、MPa。求：在恒沸組成條件下的活度系數(shù)。 該恒沸物是最低溫度恒沸物還是最高溫度恒沸物？為什么？,看看答案?,計(jì)算題,32、試求總壓為：101.3kPa時(shí)，乙醇-正己烷之恒沸組成與恒沸溫度。已知Wilson方程： 式中 。 飽和蒸氣壓方程 式中，t，； ，kPa。,看看答案?,計(jì)算題,33、為了得到無(wú)水乙醇，以苯為恒沸劑加入到含乙醇95%的乙醇-水原料中進(jìn)行恒沸精餾，今欲得到2500L無(wú)水乙醇、需加入多少苯。已知各組分的密度分別為：95(質(zhì)量)的乙醇為0.799kgL，100乙醇為0.785kgL，苯為0.872kg/L；三元非均相恒沸物的組成為：乙醇18.5，水7.4，苯74.1%(均為質(zhì)量百

31、分?jǐn)?shù))。,看看答案?,計(jì)算題,34、二異丙醚脫水塔進(jìn)料F15000kg/h，原料含水0.004（W），飽和液體進(jìn)料，塔壓101.3kPa 要求產(chǎn)品乙二醇醚含水為0.0004（W）。求 ，適宜進(jìn)料位置和總平衡級(jí)數(shù)。假定恒摩爾流。 恒沸數(shù)據(jù)：乙二醇醚水 kPa， 假設(shè)相對(duì)揮發(fā)度為常數(shù)，從上述數(shù)據(jù)估計(jì)相對(duì)揮發(fā)度。,看看答案?,計(jì)算題,看看答案?,第34題附圖,計(jì)算題,35、醋酸甲酯-甲醇-水三元體系各相應(yīng)二元體系的端值常數(shù)已求得如下： A12=0.447 ；A21=0.441；A23=0.36；A32=0.22；A31=0.82；A13=1.30；已知在60時(shí)醋酸甲酯的飽和蒸氣壓 MPa，甲醇的飽和

32、蒸氣壓 MPa。試用三元Margules方程來(lái)推算出在60時(shí)的三元體系中醋酸甲酯對(duì)甲醇的相對(duì)揮發(fā)度 。,看看答案?,計(jì)算題,36、乙酸甲酯和甲醇混合物在45時(shí)為恒沸物，今以水為溶劑進(jìn)行萃取精餾，已知其組成為 ； ； ； ； ； ； ，試求其萃取劑選擇性。,看看答案?,計(jì)算題,37、擬以水為溶劑對(duì)醋酸甲酯甲醇溶液進(jìn)行萃取精餾分離，已知料液的 ，此三元系中各組分的端值常數(shù)為： 試問當(dāng)全塔萃取劑濃度為 時(shí)，水能作為該體系的萃取劑嗎？若當(dāng)全塔萃取劑濃度為 時(shí)，其萃取效果可提高多少？,看看答案?,計(jì)算題,38、已知2，4-二甲基戊烷和苯能形成恒沸物。 它們的蒸汽壓非常接近，例如60時(shí)，純2，4 -二甲基

33、戊烷的蒸汽壓為52.395kPa，而苯是 52.262kPa。為了改變它們的相對(duì)揮發(fā)度，考慮 加入己二醇為萃取精餾的溶劑，純己二醇在60 的蒸汽壓僅為0.133kPa，試確定在60時(shí)己二醇 的濃度為多大，才能使2，4-二甲基戊烷與苯的相 對(duì)揮發(fā)度在任何濃度下都不會(huì)小于1。,看看答案?,計(jì)算題,已知：2，4-二甲基戊烷-苯系統(tǒng) 2，4-二甲基戊烷-己二醇系統(tǒng) 苯-己二醇系統(tǒng) 注：回歸成Wilson常數(shù)，則： ； ； ； ；,看看答案?,計(jì)算題,39、用萃取精餾法分離正庚烷-甲苯二元混合物。原料組成 。采用苯酚為溶劑，要求塔級(jí)上溶劑濃度 ；操作回流比為5和飽和蒸汽進(jìn)料；平均操作壓力為124.123

34、kPa。要求餾出液中含甲苯不超過(guò)0.8%(mol)，塔釜液含正庚烷不超過(guò)1(mol)(以脫溶劑計(jì))，試求溶劑與進(jìn)料比和理論級(jí)數(shù)。 40、維尼龍生產(chǎn)中有醋酸甲酯和甲醇混合物，含醋酸甲酯x1 = 0.649(mol)。進(jìn)料為飽和汽相進(jìn)料，要求獲得濃度為0.9 (mol)的醋酸甲酯，且要求回收率為98。選擇水為溶劑的萃取精餾。要求塔級(jí)上水的濃度為xS=0.80。操作回流比為最小回流比的1.5倍。計(jì)算所需溶劑料液比，理論級(jí)數(shù)。,看看答案?,計(jì)算題,41、以水為溶劑對(duì)乙酸甲酯-甲醇溶液進(jìn)行萃取精餾分離，料液的 （mol%），呈露點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)塔。要求塔頂流出液中乙酸甲酯的濃度 ，其回收率為98%，要求塔級(jí)上的

35、濃度 ，操作回流比為最小回流比的1.5倍。試計(jì)算溶液與料液之比和所需的理論級(jí)數(shù)。,看看答案?,計(jì)算題,第三章 答案,答 案,練 習(xí),填空題 1、設(shè)計(jì)；操作 2、分配組分 3、全回流 4、組成；泡露點(diǎn)方程 5、萃取劑回收段 6、進(jìn)料時(shí)補(bǔ)加一定量的萃取劑 7、稀釋 8、增大 9、小 10、,回到練習(xí),答 案 （填空題）,11、變壓精餾；非均相恒沸物的精餾 12、泡點(diǎn)進(jìn)料 13、均出現(xiàn)的組分；餾出液或釜液 14、由設(shè)計(jì)者指定濃度或提出分離要求 15、重關(guān)鍵組分HK的流率；輕關(guān)鍵組分LK的流率 16、重關(guān)鍵組分；輕關(guān)鍵組分 17、組成；熱量衡算 18、塔頂；恒沸劑 19、萃取精餾；萃取劑 20、正,回

36、到練習(xí),答 案 （填空題）,21、負(fù) 22、越好 23、釜 24、釜 25、 ； 26、指定濃度或提出分離要求 27、能量分離媒介（ESA）；質(zhì)量分離媒介（MSA） 28、普通萃取精餾；溶鹽精餾,回到練習(xí),答 案 （填空題）,1、c；2、c；3、d；4、a；5、c；6、d；7、b；8、a；9、d；10、a ；11、a；12、a；13、b 14、b ；15、c ；16、a ；17、c ；18、a；19、b；20、b；21、a；22、a；23、a；24、c；25、c；26、a；27、d；28、b；29、d；30、d；31、c；32、b,回到練習(xí),選擇題,答 案 （選擇題）,簡(jiǎn)答題 1、答：普通精餾

37、塔由5個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量。 按設(shè)計(jì)型：兩個(gè)分離要求、回流比、回流狀態(tài)、適宜進(jìn)料位置；按操作型：全塔理論級(jí)數(shù)、精餾段理論級(jí)數(shù)、回流比、回流狀態(tài)、塔頂產(chǎn)品的流量。 2、答：根據(jù)工藝條件及工藝要求，找出一對(duì)關(guān)鍵組分。 由清晰分割估算塔頂、塔釜產(chǎn)物的量及組成。 根據(jù)塔頂塔釜組成計(jì)算相應(yīng)的溫度、求出平均相對(duì)揮發(fā)度。 用Fenske公式計(jì)算 。 用Underwood法計(jì)算 ，并選適宜的操作回流比R。 確定適宜的進(jìn)料位置。 根據(jù)，用Gilliland圖求理論級(jí)數(shù)N。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,3、答：恒沸精餾是在原溶液中添加恒沸劑S使其與溶液中至少一個(gè)組分形成最低恒沸物，以增大原組分間相對(duì)揮發(fā)度差的非理想溶

38、液的多元精餾，形成的恒沸物從塔頂采出，塔釜引出較純產(chǎn)品，最后將恒沸劑與組分分離。 利用相圖，作F與S連線及B與SA連線，兩線交點(diǎn)M便是總物料點(diǎn)，再由杠桿規(guī)則確定恒沸劑S的用量。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,4、答：恒沸精餾是在原溶液中添加恒沸劑S使其與溶液中至少一個(gè)組分形成最低恒沸物，以增大原組分間相對(duì)揮發(fā)度的非理想溶液的多元精餾，形成的恒沸物從塔頂采出，塔釜引出較純產(chǎn)品，最后將恒沸劑與組分分離。 恒沸劑的選擇 必須與原溶液中至少一組分形成最低恒沸物，且其沸點(diǎn)較低，一般 ，顯著影響關(guān)鍵組分的汽液平衡關(guān)系，使 改變?cè)酱笤胶谩?恒沸劑在恒沸物中的比例越小越好，且汽化潛熱應(yīng)小，使恒沸劑的用量少且能

39、耗低。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,恒沸劑易分離和回收，即形成非均相恒沸物，則可采用冷卻分層的辦法回收，若為均相，需采用萃取精餾或其它辦法回收。 無(wú)毒、無(wú)腐蝕、熱穩(wěn)定性好，價(jià)廉易得，能長(zhǎng)期使用。 5、答：相對(duì)揮發(fā)度定義為： 其中 即沸點(diǎn)只反映在飽和蒸汽壓上，故沸點(diǎn)相近和相對(duì)揮發(fā)度相近不是為同一概念。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,6、答：二元非均相恒沸精餾流程以丙烯腈生產(chǎn)中付產(chǎn)物乙腈的提純?yōu)槔?。利用丙烯腈作恒沸劑，它與水形成最低恒沸物由塔頂引出，因是非均相恒沸物，經(jīng)冷凝冷卻分層，一層為富丙烯腈，其中部分回流，部分可進(jìn)一步處理提純丙烯腈，作新鮮恒沸劑補(bǔ)充。另一層為富水相，須進(jìn)一步回收丙烯腈。

40、塔釜乙腈若不滿足分離要求，如恒沸劑過(guò)量，則需進(jìn)一步精餾，以回收恒沸劑。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,7、答：選定關(guān)鍵組分，計(jì)算脫溶劑濃度， 由分離要求，進(jìn)行物料衡算，求得塔頂、塔釜的組成。 計(jì)算萃取劑用量，并決定加料級(jí)，塔頂、塔釜的泡點(diǎn)溫度。 求各組分的相對(duì)揮發(fā)度。 由Fenske公式計(jì)算 。 計(jì)算最小回流比。 由 用Gilliland圖求N。 萃取劑回收段理論板數(shù)的確定。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,8、答：實(shí)質(zhì)：原分離物系中兩組分沸點(diǎn)相近，非理想性不大的物系，加入萃取劑的作用是萃取劑與其中一個(gè)組分或兩個(gè)組分形成非理想溶液，從而改變了遠(yuǎn)組分間的相對(duì)揮發(fā)度，變化值為。 當(dāng)原溶液為非理想物系

41、，以至形成恒沸物而難以分離，則萃取劑起稀釋作用，從而減弱了原分子間的相互作用，使相對(duì)揮發(fā)度改變。其值為。 提高其選擇性： 因?yàn)椋?萃取劑本身性質(zhì)的影響,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,選擇的萃取劑應(yīng)與組分1形成正偏差非理想溶液，選擇的萃取劑應(yīng)與組分2形成負(fù)偏差非理想溶液或理想溶液。 物系本身性質(zhì)的影響 ，則 ； ，則 。 當(dāng)不滿足此條件時(shí)，可采用萃取劑中間采出的流程以避免上述情況。 萃取劑濃度的影響 ，,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,9、答：從萃取劑的選擇性計(jì)算中可以看出 若組分1與組分2所形成溶液具有正偏差（ ）那么當(dāng) 時(shí)，即使 ，也有可能使 ，即加入萃取劑后，將使分離變得更困難， ，則 ；

42、，則 當(dāng)不滿足此條件時(shí)，可采用萃取劑中間采出或中間加入的流程以避免上述情況。 目前萃取精餾的發(fā)展動(dòng)向是加鹽萃取精餾和混合溶劑，以克服萃取精餾溶劑用量大的缺點(diǎn)。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,10、答：因?yàn)樗?nèi)萃取劑濃度分布： 當(dāng) 一定時(shí)， ，加大回流比對(duì)分離不利，通常有一最佳的回流比，它是權(quán)衡回流比和溶劑濃度對(duì)分離度綜合影響的結(jié)果。因此當(dāng)萃取精餾塔塔頂產(chǎn)品不合格時(shí)，不能采用加大回流比的方法使塔頂產(chǎn)品合格。 在萃取精餾中不設(shè)回收段，將會(huì)使入塔頂?shù)妮腿┑貌坏交厥?，塔頂產(chǎn)品夾帶萃取劑，從而影響產(chǎn)品的純度，使塔頂?shù)貌坏郊儍舻漠a(chǎn)品，且由于塔釜含有萃取劑也不能獲得純凈的產(chǎn)品，采取萃取精餾實(shí)現(xiàn)分離失去意義

43、。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,11、答：用萃取精餾分離時(shí)，萃取劑可有兩種類型 兩種方案比較知，選擇甲醇同系物有利。因?yàn)槿缬帽耐滴镒鬏腿r(shí)，該萃取劑要克服原溶液中沸點(diǎn)差異，使低沸點(diǎn)物質(zhì)與萃取劑一起由塔釜排出。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,12、答：溶鹽精餾是在原料液中加入第三種組分鹽，使原來(lái)的兩種組分的相對(duì)揮發(fā)度顯著提高，從而可用普通精餾的方法使原來(lái)相對(duì)揮發(fā)度很小或者形成恒沸物的體系分離。但由于鹽的回收十分困難，且循環(huán)使用中固體鹽的輸送加料及鹽結(jié)晶引起堵塞、腐蝕等問題。 而萃取精餾是加入的新組分不和原物系中的組分形成恒沸物，只改變組分間的相對(duì)揮發(fā)度，而其沸點(diǎn)比物系中其它組分的沸點(diǎn)高

44、，從精餾塔的塔釜引出。一般萃取劑的用量為60%-80%。 加鹽萃取精餾是綜合普通萃取精餾和溶鹽精餾的優(yōu)點(diǎn)把鹽加入溶劑而形成的新的萃取精餾方法。此種方法的特點(diǎn)是用含有溶解鹽的溶劑作為分離劑。它一方面具有利用溶鹽提高欲分離組分之間的相對(duì)揮發(fā)度的突出性能，可克服純?nèi)軇┬懿睿昧看蟮娜秉c(diǎn)，另一方面又能保持液體分離劑容易循環(huán)回收，便于在工業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,13、答：恒沸精餾：恒沸精餾是加入第三組份恒沸劑，通常恒沸精餾中的恒沸劑是由塔頂蒸出，恒沸精餾因受組成的限制，操作條件比較苛刻，恒沸精餾即可用于連續(xù)操作，也可用于間歇操作，恒沸精餾的操作溫度在同樣壓力下一般相對(duì)萃取精

45、餾要低，更宜于分離熱敏性物料，恒沸精餾通常用于脫除相對(duì)含量較少的組分。 萃取精餾：萃取精餾同樣也是加入第三組分萃取劑，萃取劑選擇的數(shù)目要遠(yuǎn)大于恒沸劑的數(shù)目，萃取劑一般從塔頂加入，從塔底流出，萃取精餾可以在較大范圍內(nèi)變化，操作比較容易，萃取精餾不宜用于間歇操作，萃取精餾常來(lái)分離物性相似，且相對(duì)含量較大的物系，常用于較大的連續(xù)生產(chǎn)裝置。,回到練習(xí),答 案 （簡(jiǎn)答題）,加鹽萃取精餾：加鹽萃取精餾是在萃取精餾中加入固體鹽，由于鹽對(duì)相對(duì)揮發(fā)度的影響比一般溶劑在得多，在很低的鹽濃度下，相對(duì)揮發(fā)度可以提高好幾倍，因此在加鹽萃取精餾中，鹽的濃度一般只是混合溶液的百分之幾，而萃取精餾中溶劑溶劑通常為0.6-0.8，鹽的加入，可使萃取劑濃度大大降低，可以減小塔徑，降低溶劑的回收