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（ ）時分布一致。 4、精餾塔計(jì)算中每個級由于（ ）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，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)圖求理論級數(shù)時要求進(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)的一個或幾個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。 24、恒沸劑與組分形成最高沸點(diǎn)的恒沸物時，恒沸劑從塔（ ）出來。 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、精餾過程的關(guān)鍵組分是指由設(shè)計(jì)者（ ）的那兩個組分。 27、特殊精餾是既加入（ ），又加入（ ）的精餾過程。 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，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、多組分精餾過程，當(dāng)進(jìn)料中的非分配組分只有重組分而無輕組分時，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)料級下； b. 恒濃區(qū)出現(xiàn)于進(jìn)料級上下； 上恒濃區(qū)在進(jìn)料級上，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)了四個物理量之間的關(guān)系，下列哪個不是其中之一（ ） a. 最小理論級數(shù)；b. 最小回流比； c. 壓力； d. 理論級數(shù)。 6、下列關(guān)于簡捷法的描述那一個不正確（ ） a. 計(jì)算簡便；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、下列說法正確的是（ ） a. 多組分精餾中，回流比小于最小回流比時滿足分離要求將需要無窮多的理論級； b. 多組分精餾中，

7、回流比小于最小回流比時無論多少理論級都不能滿足分離要求； c. 回流比R的值趨于零時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整個精餾塔將無分離作用。,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)定過程； b. 開車時； c. 當(dāng)產(chǎn)品不合格時進(jìn)行調(diào)節(jié)；d. 實(shí)驗(yàn)室研究傳質(zhì)過程。 9、用芬斯克公式求全塔理論級數(shù)時，式中相對揮發(fā)度應(yīng)為（ ） a. 塔頂處的相對揮發(fā)度；b. 進(jìn)料處的相對揮發(fā)度； c. 塔底處的相對揮發(fā)度；d. 全塔相對揮發(fā)度的平均值。,看看答案?,選擇題,10、全回流操作時，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； c. 精餾段上部和進(jìn)料級；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）時均能增加原溶液的相對揮發(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，下列說法正確的是（ ） 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. 塔釜和塔底第一個級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，可采用（ ）方法來調(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. 物系中三個組分可兩兩形成三個二元最低共沸物； b. 物系中三個組分可兩兩形成三個二元最高共沸物； c. 物系中三個組分可兩兩形成兩個二元最低共沸物，一個最高共沸物； d. 物系中三個組分可兩兩形成一個二元最

12、低共沸物，兩個最高共沸物。,看看答案?,選擇題,24、在下列單元操作中屬于雙向傳質(zhì)過程的是（ ） a. 吸收過程；b. 蒸出過程； c. 精餾過程；d. 以上三種操作過程。 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程。,看看答案?,選擇題,26、對一個恒沸精餾過程，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、對形成恒沸物的體系，下

13、列說法不正確的是（ ） 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、對形成恒沸物的某體系，下列說法不正確的是（ ） 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)無關(guān)。,看看答案?,選擇題,29、對某一恒沸體系，隨著外壓增大，其恒沸組成變化趨勢為（ ） 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.對最高恒沸物，摩爾汽化潛熱大的組分的濃度增大；對最低恒沸物，摩爾汽化潛熱小的組分的濃度增大； d. 對最低恒沸物，摩爾汽化潛熱大的組分的濃度增大；對最高恒沸物，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. 吸收過程；b. 蒸出過程； c. 精餾過程；d.

15、以上三種操作過程。,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. 級效率更低些； c. 級效率更高些； d. 精餾溫度更低些。,看看答案?,選擇題,第三章 精餾,簡答題,練 習(xí),1、普通精餾塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個？試按設(shè)計(jì)型和操作型指定設(shè)計(jì)變量。 2、敘述用簡捷法求普通精餾過程理論級數(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、說明沸點(diǎn)相近和相對揮發(fā)度相近是否為同一概念。 6、畫出一個二元非均相恒沸精餾流程 7、敘述用簡捷法作萃取精餾過程理論級數(shù)的步驟。,看看答案

16、?,簡答題,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，畫出其萃取工藝流程，并說明目前萃取精餾的發(fā)展動向 10、對萃取精餾塔當(dāng)塔頂產(chǎn)品不合格時,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都從塔頂打入塔內(nèi)，將會產(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，萃取劑應(yīng)從酮類選還是從醇類選？請說明原因。,看看答案?,簡答題,12、簡述加鹽萃取精餾是如何開發(fā)出來的 13、欲將95%（wt %）的乙醇分離成無水

17、乙醇，可采用哪些工藝方法，并說明各自的特點(diǎn)。（至少說明三種方法）,看看答案?,簡答題,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 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 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,已知各組分對的相對揮發(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，各組分相對于重關(guān)鍵的相對揮發(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個理論級時，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倍的最小回流比時的理論級數(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，試用簡捷法計(jì)算理論級數(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，用簡捷法計(jì)算理論級數(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，試用簡捷法確定理論級數(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重關(guān)鍵組分的相對揮發(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)用簡捷算法進(jìn)行估算分離所需的理論級數(shù)和加料位置。苯與甲苯的平均相對揮發(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，純組分的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)分別為 ， 。試判斷：在54時有無恒沸物？形成什么樣的恒沸物？ 28、試求總壓為86.65

29、9kPa時，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。試問80時 該系統(tǒng)有無恒沸物產(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，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)相對揮發(fā)度為常數(shù)，從上述數(shù)據(jù)估計(jì)相對揮發(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方程來推算出在60時的三元體系中醋酸甲酯對甲醇的相對揮發(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，水能作為該體系的萃取劑嗎？若當(dāng)全塔萃取劑濃度為 時，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，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時己二醇 的濃度為多大，才能使2，4-二甲基戊烷與苯的相 對揮發(fā)度在任何濃度下都不會小于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0.8%(mol)，塔釜液含正庚烷不超過1(mol)(以脫溶劑計(jì))，試求溶劑與進(jìn)料比和理論級數(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，理論級數(shù)。,看看答案?,計(jì)算題,41、以水為溶劑對乙酸甲酯-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）,簡答題 1、答：普通精餾

37、塔由5個可調(diào)設(shè)計(jì)變量。 按設(shè)計(jì)型：兩個分離要求、回流比、回流狀態(tài)、適宜進(jìn)料位置；按操作型：全塔理論級數(shù)、精餾段理論級數(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圖求理論級數(shù)N。,回到練習(xí),答 案 （簡答題）,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組分形成最低恒沸物，以增大原組分間相對揮發(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組分形成最低恒沸物，以增大原組分間相對揮發(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 改變越大越好。 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。 無毒、無腐蝕、熱穩(wěn)定性好，價廉易得，能長期使用。 5、答：相對揮發(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)相近和相對揮發(fā)度相近不是為同一概念。,回到練習(xí),答 案 （簡答題）,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＠帽╇孀骱惴袆?，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，如恒沸劑過量，則需進(jìn)一步精餾，以回收恒沸劑。,回到練習(xí),答 案 （簡答題）,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，塔頂、塔釜的泡點(diǎn)溫度。 求各組分的相對揮發(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組分或兩個組分形成非理想溶液，從而改變了遠(yuǎn)組分間的相對揮發(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，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，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，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 （簡答題）,10、答：因?yàn)樗?nèi)萃取劑濃度分布： 當(dāng) 一定時， ，加大回流比對分離不利，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，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，將會使入塔頂?shù)妮腿┑貌坏交厥眨敭a(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 （簡答題）,11、答：用萃取精餾分離時，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，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，使原來的兩種組分的相對揮發(fā)度顯著提高，從而可用普通精餾的方法使原來相對揮發(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揮發(fā)度的突出性能，可克服純?nèi)軇┬懿?，用量大的缺點(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，萃取精餾常來分離物性相似，且相對含量較大的物系，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，由于鹽對相對揮發(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