化工原理考研题库7蒸馏.pdf

x0 7b 0 5 0 0 1在你认为最正确的答案上打圈(1)两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越A.容易；B.困难；C.完全；D.不完全。(2)二元溶液连续精饵计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化：A.平衡线；B.操作线与g线；C.平衡线与操作线；D.平衡线与q线。(3)下列情况不是诱发降液管液泛的原因：A.液、气负荷过大：B.过量雾沫夹带：C.塔板间距过小：D.过量漏液。(4)在常压下苯的沸点为8 0.1,环己烷的沸点为8 0.73,为使这两组份的混合液能得到分离，可采用哪种分离方法？A.恒沸精储 B.普通精储 C.萃取精僧 D.水蒸汽直接加热精储.B.B.D.Ct 0 7a o 5 0 0 4 溶液的相对挥发度a等于两组份,a l 则表示组分A和B _ _ _ _，=1则表示组分A和B。当塔板中时，深塔板称烈论塔板：C，A/yB)/(XA/XB)能分离 不能用普通精微方法分离.离开的汽相与液相之间达到相平衡时t o 7a o 5 0 0 5精储过程是利用 和 的原理而进行的。精储过程的回流比是指,最小I可流比是指.多次部分汽化多次部分冷凝.回流与塔顶产品量之比塔板数为无限多时的回流比的极限值t 0 7a o 5 0 0 6已分析测得这四股物料的组成为0.6 2,0.70,0.75,0.8 2,试找出外,*,y-后的对应值,%=，%=,y?=,xi=,V6=0.8 2 环=0.7 y 7=0.75 力=0.6 2t 0 7a 0 5 0 0 7如图所示A点表示；B点表示；c点表示A B段表示；B C段表示。切，Xn-l ynt Xn Xn Xn-Xn 加少”+1t o 7a o 5 0 0 8在连续精储塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上液相组成分别为羽=0.7,赤=0.5(均为易挥发组份摩尔分率)。已知操作条件下相对挥发度=3,则%=,=,以液相组成表示的第/V板的单板效率&L=。讨论：在精储塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。()0.7 0.43 75 76.2%(x)x0 7b 0 5 0 10某二元混合物，进料量为10 0 k m o l/h,A-,-0.6,要 求 得 到 塔 顶 不 小 于0.9,则塔顶最大产量为(A)6 0 k m o l/h (B)6 6.7 k m o l/h (C)9 0 k m o l/h (D)不能定精馀分离a=2.5的二元理想混合液，已知回流比庐3,塔顶刘=0.9 6,测得第三层塔板(精馀段)的下降液体浓度为0.4,第二层板下降液体浓度为0.4 5,则第三层塔板的汽相单板效率原为：(A)2 2.2%(B)3 2.6 8%(0 4 4.1%(D)1 0 7.5%讨论:在已建成的板式精储塔中分离某二元混合液，在进料量和组成一定，精储过程中要求得到一定流量和组成的精储产品，进料位置不变，而将进料状况由冷液进料改为饱和液体进料时，设两种进料状况下塔效率不变，则塔底再沸器中加热介质的流量应减小，塔顶冷凝器和冷却器中冷却介质流量应加大。()B C xt 0 7 b 0 5 0 1 1直接水蒸汽加热的精储塔适用于 的情况。与 回流相对应的理论塔板数最少。在塔顶为全凝器的连续精储塔中，完成一定分离任务需川块理论板。如按下图设计，在相同操作条件下，完成相同的分离任务，则所需理论板数为.难挥发组分为水，且要求釜液中易挥发组成浓度很低 全 N-1t 0 7 b o 5 0 1 2对一定组成的二元体系，精镭压力越大，则相对挥发度,塔操作温度,对分离。简单蒸储过程中，釜 内 易 挥 发 组 分 浓 度 逐 渐,其沸点则逐渐越小 越高 越不利减小 升高t 0 7 a 0 5 0 1 3分离要求一定。当回流比为一定时，在五种进料状况中，进 料 的 值 最 大，其温度_,此时，提 储 段 操 作 线 与 平 衡 线 之 间 的 距 离，分离所需的总理论板数_对有恒沸现象的二元体系，用恒沸精镭比萃取精储好，因为前者能耗小。冷液 te +岩顶,，苔 X、o增大 变小 上升 下降t O 7 a o 5 0 2 5试述五种不同进料状态下的q值：(1)冷液进料；(2)泡点液体进料；(3)汽液混合物进料(4)饱 和 蒸 汽 进 料；(5)过 热 蒸 汽 进 料。(1均1 g=l (3)0 g l (4)g=0 (5)g A D (2)相同(3)。*而t O 7 a o 5 0 2 7恒沸精储与萃取精储主要针对 和 的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的。沸点相差很小和具有恒沸物体系 相对挥发度1 0 7 a o 5 0 4 0精像操作的依据是。实现精储操作的必要条件包括和O混合液中各组分的挥发度差异。塔顶液相回流 塔底上升气流t o 7 a o 5 0 4 1(1)“蒸储操作依据是组分间沸点差异”此话错在何处？。(2)精储塔塔顶某理论板上汽相露点温度为r液相泡点温度为塔底某理论板上汽相露点温度为垢液相泡点温度为口试按温度大小顺序用、=、t=1(3)增加被分离组分的相时挥发度t 0 7 bo 5 0 4 2总压为1 0 1.3 k P a,9 5 C温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1 5 5.7 k P a与6 3.3 k P a,则平衡时苯的汽相组成=,苯的液相组成=。(均以摩尔分率表示)。苯与甲苯的相对挥发度=。x K P-P )/(P -P )=(1 0 1,3-6 3.3)/(1 5 5.3-6 3.3)=0.4 1 1y =P。/P x x =1 5 5.7 x 0.4 1 1/1 0 1.3=0.6 3 2a =P 0/P=1 5 5.7/6 3.3=2.4 6t 0 7 a 0 5 0 4 3恒沸精储与萃取精储的共同点是。主要区别是：(1).(2)。都需加入某种添加剂(1)恒沸精馀添加剂必须与被分离组分形成新的恒沸物：萃取精储中要求萃取剂的沸点较原料中组分的沸点高得多。(2)恒沸精储添加剂被汽化由塔顶蒸出，经济性不及萃取精储。1 0 7 a o 5 0 4 4间歇精储与连续精储不同点在于：和。间歇精倒可以按两种方式进行操作，即 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _和 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。前者非定态后者定态 前者只有精储段 保持僻出液x o恒定 保持回流比R恒定t 0 7 a o 5 0 4 5等板高度(H E T P)的含义是：。某填料精储塔的填料层高度为8米，完成分离任务需要1 6块理论板(包括塔釜)，则等板高度(H E T P)=o与块理论塔板传质作用相当的填料层高度。H E T P=8/(l 6-l)=0.5 3 31 0 7 a o 5 0 4 6连续精储过程的进料热状态有 种。已知g=l.1,则加料中液体量与总加料量之比是_o理论板图解时，与、xf,q、X,R,操作压力 等参数中 无关。5 1 ：1 F.t 0 7 a o 5 0 4 7已知某精储塔在情况一下操作得到中、不、q、R、G、的、为。今改变操作为情况二，且知=qv,q=q,但 试比较(、=、,牛 m,R._ R。D W,/?/?t O 7 a o 5 0 4 8精饰过程设计时，增大操作压强，则 相 对 挥 发 度,塔顶温度,塔釜温度一一o (增大，减小，不变，不确定)减小，增加，增加。x 0 7 b 0 5 0 4 9精倍中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是(A)液相中易挥发组分进入汽相；(B)汽相中难挥发组分进入液相；(C)液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；(D)液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。Dt 0 7 b o 5 0 5 0试比较连续精馆塔的塔釜用直接蒸汽加热与间接蒸汽加热。(、=、R、7,H相同，则 MN N tn,_ _ _ _(6/0)(1)(2)t O 7 a o 5 0 5 1吉利兰(G il l il a nd)关联图如图示(纵轴上N 及均包括塔釜)。试说明：当(木/(於1)=1.0 时，庐，*：(2)当(A H%“)/(.M 1)=1.O 时，庐，沪(1)R=8,N=N m in；(2)/?=N=8。x O 7 a O 5 O 5 2请将你认为最确切答案填在()内。连续精馆塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为皿。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为%。比较：（）（A）陷混；（B）（0/%加；（D）判断依据不足。Ct o 7 b 0 5 0 5 3某精镭塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持*,G/a，?,R,心不变，则,X、,提 微 段 操 作 线 斜 率,理论板数。（增加，减小，不变，不确定）增加，减小，不变，增加。t 0 7 b o 5 0 5 4操作中精储塔，保持中，?,Xv,小不变。（1）若采用回流比小于最小回流比儿,”则沏_ _ _ _ _,（2）若火增大，贝I勾,Xi,./a。（增加，减小，不变，不确定）（1）减少，增加。（2）增加，减少，增加。t 0 7 b o 5 0 5 5若维持操作中精储塔的务、/、q,6不变，而减少塔釜蒸发量小。则：的,xqJq.。（变大，变小，不变，不确定）变小，变大，变小。t.0 7 b o 5 0 5 6某精储塔设计时操作线如图示。现保持塔顶冷凝量不变，改为7=0加料时设计，试在同一图上画出改变后操作线并回答有关参数有何变化？qJq,，解。变，NT增加。t O 7 b o 5 0 5 7连续精储塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态（,寿，g）不变，则0/必 _,_,X、。（变大，变小，不变，不确定）变小，变小，变小，变小。t 0 7 b 0 5 0 5 8某二元混合液中含易挥发组成*=0.5（摩尔分率），经平衡蒸馈（闪蒸）后得到汽量：液量=1：1（摩尔比），相对挥发度为2,则闪蒸后汽相中易挥发组成=,液相中易挥发组成 o0.5 85 8,0.4 1 4 2t 0 7 b o 5 0 5 9精储塔设计时采用的参数（必 的，7,q”的，/?均为定值），若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量_ _ _ _ _ _ _，塔内实际上升蒸汽量_ _ _ _ _ _ _ _,精锵塔液汽比,所需理论板数_.（增大，减少，不变，不确定）增大，增大，增大，减少。x 0 7 a 0 5 0 6 0请将你认为最确切答案填在（）内。（1）某二元混合物要求用精储方法分离，规定产品浓度为加X、。如进料为小时，则相应的最小回流比为若进料为曲相应为他，现小维2,贝I J：（）：（B）凡=&；（C）&i&2；（D）无法确定就大小。（2）精储操作时，若尸，简，q,户均不变，而将塔顶产品量。增加，其结果是：（）.（A）x 下降，M下降；（B）x 下降，M上升；（C）M下降，%不变；（D）M不变，M下降。C Aw 0 7 a 0 5 0 6 1请将你的判断结论：“是”或“非”填在（产品G减小，精储操作时也可能有类似情况；子汽化潜热相近，它只适用于理想物系；（八（4）理论板图解时与下列参数：中，精储段操作线方程为：y=0.7 5 x+0.3,这绝不可能。是 非 是（4俳 是）内。（1）精锚设计时，若回流比2增加并不意味.（八（2）恒摩尔流假定主要前提是两组分的分）。（3）若过热蒸汽状态进料，0线方程的斜率0；xf,q,R,a,x o,无关;()().(5)x O7 a O5 O6 2请将你认为最恰切答案填在（）内。（1）某真空操作情像塔，因故真空度减小，而4,Xf,?,加料位置，回流比8都不变。则塔底残液济变化为：（）（A）变 小（B）变 大（C）不 变（D）不确定（2）精储操作时，若 凡D,*,加料板位置，A都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成即变化为：（）（A）变 小（B）变 大（C）不 变（D）不确定B Bt o 7 a 0 5 0 6 3某连续精储塔中，若精馆段操作线方程的截距等于零，则：(1)回 流 比 等 于;(2)播出液量等于;(3)操作线斜率等于 o (以上均用数字表示)8;0；1 ox 0 7 a 0 5 0 6 4请将认为最恰切的答案填在。内。(1)精储的操作线是直线，主要基于如下原因()(A)理论板假定(B)理想物系(C)塔顶泡点回流(D)恒摩尔流假定(2)操作中连续精储塔，如采用回流比小于最小回流比，则()(A)x t,有均增加(B)x o,X 均不变(C)不能操作(D)X”减小，x,增加D Dw 0 7 a o 5 0 6 5请将你的判断结论：“是”或“非”填在()内。(1)连续精储塔，塔顶及塔底产品分别为s及则提储段液汽比总是大于1,精储段液汽比总是小于1。()。(2)等板高度(3俎值以小为好。()。(3)精僧设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷加料比热容加料需要较少理论板数。().(4)精储设计时，F,w,q,加，M，R均已确定，若将原塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热。则：(A)所需理论板数减少。()(B)塔顶易挥发组分回收率减少。()是(2)是 非(4)是 是t0 7 a o 5 0 6 6某二元物系的相对挥发度a=3,在具有理论板的精储塔内于全回流条件下作精僧操作，已知的=0.3,则(由 塔 顶 往 下 数)yn 1 +(a-1 )x =3 x 0.3/(l +2 x 0.3)=0.5 6 3 x”=切=0.5 6 3 =3 x 0.5 6 3/(1 +2 x 0.5 6 3)=0.7 9 4x O 7 a O 5 O 6 7某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x,=0.6,相应的泡点为与之相平衡的汽相组成=0.7,相应的露点为友，则：()。(A)i i=t2(B)titi(C)G 板(D)不能判断Ax O 7 a O 5 O 6 8某二元混合物，汽液相平衡关系如图。力和Z z分别表示图中相应点的温度。贝 心()(A)i i=ti(B)t、,tz(D)不能判断Dx 0 7 a 0 5 0 6 9某二元混合物，其中A为易挥发组分。液相组成为=0.4,相应的泡点为tl；汽相组成=0.4,相应的露点为仁贝 的()(A)ti=tz(B)t t(C)t Z tz(D)不能判断BtO 7 a o 5 0 7 0某精镭塔塔顶上升蒸汽组成加温度7,经全凝器恰好冷凝到泡点，部分回流入塔，组成苞，温度 则”Xo,T to (,=,Xm x(B)Xm =Xv2；(C)Xm Xm;(D)不能判断Ax 0 7 b 0 5 0 7 2请将你认为最恰切答案填在()内。精储塔设计时，若/X,笳，均为定值，将进料热状态从 7=1变为 1.设计所需理论板数：()(A)多；(B)少；(C)不变：(D)判断依据不足。BtO 7 a O 5 O 7 4某二元物系的相对挥发度a=3,在具有理论塔板的精僧塔内于全回流条件下作精饰操作，已知%=0.4,则:=.(由塔顶往下数)。全 回 流 操 作 应 用 场 合 通 常 是 x=)n/a-(-!)=0.4/(3-2 x 0.4)=0.1 8 2 y“+i=x,=0.1 8 2 精储开工阶段或实验研究时x 0 7 a 0 5 0 7 5判断A、B、C答案，正 确 者 在()中打J,错 误 者 在()打 乂。苯和甲苯溶液，其中含苯0.5(摩尔分率，下同)以每小时l O O O k m o l流量进入一精储塔，要求塔顶产品中苯含量不低于0.9,塔釜液中含苯不大于0.1。进料为泡点液体，用间接蒸汽加热，回流比取2。从塔顶采出量可以达到：A.5 7 0 k m o l/h ()B.增加理论板数才能达到5 7 0 k o m 1/h ()C.增加回流比才能达到5 7 0 k m o l/h ()D =Fx lx=1 0 0 0 x 0.5/0.9=5 5 5.5 k m o l/h A.(x)B.(x)C.(x)t O 7 b0 5 0 7 6间歇精储操作中，若保持储出液组成不变，必须不断 回流比，若保持回流比不变，则储出液组成;在精馈塔内，灵敏板是指 板。增加，不断下降。温度对外界干扰因素最灵敏的板。t 0 7 ao 5 0 7 7试比较某精储塔中第一 1,“，+1层理论板上参数的大小，即：%,5 7,丫 X r r T n tn,T rt T n o (),=,t O 7 bO 5 O 7 8写出相对挥发度的几种表示式。=；写出平衡常数4的定义式仁;对于。=1的 两 组 分 溶 液 能 否 用 普 通 精 锚 方 法 分 离；以及K=1的 溶 液 能 否 分 离:a=W V B =(PA/XA)/(pB/XB)=(jA/X A)/(yb/XB)K=y/x K 不能 不能x 0 7 b0 5 0 7 9某精镭塔，精储段理论板数为出层，提饵段理论板数为足层，现因设备改造，使精饰段理论板数增加，提储段理论板数不变，且R不，q,R,，等均不变，则此时：()(A)荀增加，玉不变 照增加，屈减小(O用增加I,屈增加(D)用增加I,用的变化视具体情况而定。Bt O 7 b0 5 0 8 0某精储塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持如不，回流比4和提镭段上升蒸汽量加不变，则此时例_,照,s,小 o (增加，不变，减少，无法确定)减少，增加，增加，无法确定。t 0 7 b0 5 0 8 1某精微塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且 保 持 如 不，4，5不变，则此时X i,Xh,R,qj 为_。(增加，不变，减少)增加，减少，不变，不变。t 0 7 b0 5 0 8 2某精微塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且 保 持 如 麻，R,5不变，则此时为,M,q,仇/。(增加，不变，减少)增加，减少，不变，不变。1 0 7 bo 5 0 8 3某精储塔操作时，仆，羔，4,例保持不变，增加回流 比 此 则 此 时 的,汨,4,qJ。(增加，不变，减少)增加，减少，增加，增加。t o 7 bo 5 0 8 4某精储塔操作时，缶，不，q,4保持不变，增加回流比尼 则 此 时 沏,加,5,”4。(增加，不变，减少)增加，减少，减少，增加。1 0 7 bo 5 0 8 5某精微的设计任务：原料为小，法,要求分离为照和小，设计时加料热状态g已选定，若选择较 大 的 回 流 比 尼 则 押,仇,q,qJq&。(增加，不变，减少)减少，增加，增加，增加。t 0 7 bo 5 0 8 6某平衡蒸储的流程以及原操作条件如图，若现在维持印，物料加热温度A蒸发室压强夕不变，若物料浓度8增加，则：加,to,X,。(上升，不变，下降)上升，下降，上升，上升。t 0 7 b 0 5 0 8 7某精循塔的设计任务为：原料为仆，M,要求塔顶为照，塔底为新。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需 理 论 板 数 川,提储段上升蒸汽量加,提做段下降液体量鼐,精微段上升蒸汽量4,精微段下降液体量仇o (增加，不变，减少)减少，增加，增加，不变，不变。t o7 b 0 5 0 8 8某平衡蒸镭的原操作条件如图示，若 现 在 维 持*和蒸发室压强P不变，而使物料温度7上升，则：A i,，to,Xi，G.（上升，不变，下降）下降，上升，下降，上升。v 0 7 b 0 5 0 8 9某精微塔的操作线及平衡线如图所示，现若在操作时增大回流比次（保持，热，q,s不变），试定性画出新情况下的操作线。见图。w0 7 b 0 5 0 9 0某精镭任务原设计的操作线如图。若设计时改用较大的塔釜蒸发量分，而维持其它参数不变，试定性画出变化后的操作线。见图。w0 7 b 0 5 0 9 1某精储塔原操作情况的平衡线和操作线如图。现若在操作时增大塔釜蒸发量6,但仍保持第,X Q,G不变，试定性画出变化后的操作线。见图。t O 7 M）5 0 9 2在连续蒸播操作中，若 F,xF,。均不变时，仅加大回流比可以使塔顶产品浓度有_ _ _ _ _ _ _ _ _此时若加热蒸汽量不变，产品量。将。若在改变E的同时保持不变，必然需增加蒸汽用量，则冷却水量将。增加 减少 增加t 0 7 b o5 0 9 3精饰塔中第“一1,+1块实际板板效率小于1。与 外 相 平 衡 的 液 相 浓 度 则x W x,。与正”相平衡的汽相浓度将；,则%丫,次 八。（.=，）,w0 7 b 0 5 0 9 4某提储塔流程及操作线如图，试定性画出当强片,g不变时，增加塔釜蒸发量后的操作线。见图。、，0 7 b 0 5 0 9 5某提储塔的流程及操作线如图。试定性画出保持牛、四、q,0不变，增加理论板数后的操作线。见图。x 0 7 b 0 5 0 9 6某精储塔精储段理论板数为可层，提储段理论板数为总层，现因设备改造，使提储段的理论板数增加，精储段的理论板数不变，且 小、族、q、R,=R x（D/F）+1 /（R+1 ）x D/F =（2 x 0.5+l）/（3 x 0.5）=4/3 x =x /（D/F）=0.4/0.5=0.8w0 7 a o5 0 9 8某精储系统流程如图示。每塔各股进料热状态均为 7=1。试在同一张yx图中画出A塔和B塔操作线示意图。见图。t 0 7 b o5 0 9 9某精储塔的设计任务：原料为*、井，要求塔顶为加，塔底为吊，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量窕不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则 所 需 理 论 板 川,精储段上升蒸汽量qr.,精储段下降液体量比,提 微 段 下 降 液 体 量 处。（增加，不变，减少）解：增加，减少，减少，不变。1 0 7 b o5 1 0 0操作中精储塔，今保持0、*、q,小不变，使残液量 增加。贝！j：M,x*,qj q,_ _ _ _ _ _ _ _。（变大、变小，不变，不确定）天大，变大，变大。w 07 M）5 1 01操作中的连续精镭塔的操作线如图示。现保持跳、3、q,役不变，而使G增加，试在原图上定性绘出新工况下的操作线。见图。粗线为新工况操作线-xO7bO51O2请将你认为最恰切答案填在()内。(1)操作中的精僧塔，保持小，q,z”x、,6不变，减小XV,则()(A)x增大，户减小：(B)0,不变，增加；(C)G减小，4增加；(D)。,减小，户不变操作中精微塔，保持*,q,%不 变，减少G，则塔顶易挥发组分回收率感化为()(A)变大(B)变小(C)不变(D)不确定C BtO7bo5103精僧塔操作时，保 持 加*,0,不变，增加塔底排液量力,则：为,_ _ _ _ _ _ _ _,%混。(增大，减少，不变，不确定)增大，不变，增大。t07bo5104操作中的精储塔，保持中，q,也 用，心不变，增大衣,贝I：取_,R,0/g*(变大，变小，不变，不确定)变大，变小，变小。t07bo5105精馆塔操作时，保 持q,q,0,xf不变，而增加*/牛，则：Ai,qj q,A i。(变大，变小，不变，不确定)变小，变小，变小。w07b05106图示为塔板数力-8时精储塔的操作线。若在设计时保持我，X f,g不变，减少q/g,试在原图上定性绘出新工况下的操作线。见图。粗线为新工况操作线。j07al0001含甲醇15%(质量)的水溶液，其密度为970kg/m,试计算该溶液中甲醇的：摩尔分率 摩尔比质量比质量浓度摩尔浓度 解M 0.05 此时由物料衡算可得D*0.9=1x 0.5-0.05(1-D)D=0.529 k m o l/H因 此D=0.56 k m o l/H,无论如何是做不到的3.实际生产上的限制还有:当回流量增加时，发生塔板上液泛和降液管液泛,塔顶塔底热负荷有一定限制。j O 7 c 20005用连续精储塔分离苯一甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40,塔顶储出液中含苯0.9 5(以上均为摩尔分率)，原料液为汽、液混合进料，其中蒸汽占1/3(摩尔数比)，苯一甲苯的平均相对挥发度为2.5,回流比为最小回流比的2倍，试求：原料液中汽相及液相的组成；最小回流比；若塔顶采用全凝器，求从塔顶往下数第二块理论板下降的液体组成。解 设原料液中液相组成为注，汽相组成为卉(均为摩尔分率)则(2/3)+(1/3加=0.4T=2.5X F/(1+1.5X F)解 之 得 由0.326,”=0.548R m i“/(R m i +1 )=(Q一阿4.加一4)=(0.95-0.54 8)/(0.95-0.3 2 6)R m i”=1 8若焉段操作线方程为：y=R/(R+1 )X+X D/(R+1)R=2 R m i =2 x 1.8=3.6j=0.783 x+0.2 0 7塔顶采用全凝器,y i =X D=0.95y!=2.5x i/(l+1.5x i)0.95=2.5X I/(1+1.5X I)x i =0.884 2=0.785x 1)+0.2 0 7=0.783 x 0.884+0.2 0 7=0.899 =2.5x V(1+1.5x 2)0.899=2.5x 2/(1 +1.5x 2)X 2=0.781对全塔作总物料及组分A的衡算，得j O 7c 2 50 0 6用一连续精偏塔，分离甲醛一水溶液，进料组成为0.3 5,泡点进料，以得到0.9 5和0.7 5两种产品，釜液浓度为0.0 2(以上均为摩尔分率)，组成为0.75的产品由侧线在泡点下采出，侧线采出量为进料量的2 5%,求侧线板的位置和进料口的位置。设回流比为3。甲醇水的平衡关系如下：x 0.0 2 0.0 4 0.0 6 0.0 8 0.1 0 0.1 50.2 0 0.3 00.4 0y 0.1 3 4 0.2 3 4 0.3 0 4 0.3 65 0.4 1 8 0.51 7x 0.50 0.60 0.70 0.80 0.95 1.0y 0.779 0.82 5 0.870 0.958 0.979 1.0令 F=l k m o l 已知：D =0.2 5F=0.2 5k m o l0.579 0.6650.72 9l=D+0.2 5+W W=0.75-D 0.3 5=0.95D+0.2 5x 0.75+(0.75-D)x 0.0 2解得 D=O.I 59k m o l W=0.59l k m o l侧线出料口以上的操作线方程与般塔精阿段的操作线无异，其截距为:X /(R+1)=0.95/(3+1)=0.2 3 8 0.2 4 由此可在图中作操作线 a c,在塔顶出料I I与侧线出料I I之间列总物料及组分A的衡算，得V=L+D+D 及 V r=L X+DX+D X：.r=L XVV+DX/V+D X N上式为进料口与侧线出料口间塔段的操作线方程，因是泡点出料，故该线与精储段操作线相交与X=X=0.75线上，由此得出点d。因系泡点进料，故V=V=(R+I)D 式中的截距为DX/V+D X N=DX Z(R+1)D+D X/(R+I)D|=X/(R+l)+D X Z(R+1)D=().95/(3+1 )+0.25x0.75/(3+1 )0.159=0.532=0.53由此在，轴上确定点c，联点c与点d，直线c d为进料口与侧线出口间的操作线，该线与X=X=0.35线交于点d,联点d及点b得提饰段操作线。在平衡线与操作线间作梯级，得理论板总层数N=9(包括釜)，第3层理论板跨过侧线出料口，第5层理论板跨过进料口。|j07b20007拟设计一常压连续精微塔以分离某易挥发组分含量为40%(mol%下同)，流量为100kmol/h的料液，要求储出液组成为92%,回收率为90%,料液为泡点进料，回液比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7。操作条件下物系的平衡关系见附图。试求：完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板的位置；若今、*、儿为不变，欲提高此系统易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有哪些？l.D=nFx/x=o.9x 100 x0.4/0.92=39.13kmol/H,W=60.9kmol/Hx=0.1 Fx/W=0.1 x 100 x0.4/60.9=0.0656Vq=l：.X=0.4 查图得 丫 =0.61RmiN=(X-Y)/(Y-X 尸(0.92-0.61)/(661-0.4)=1.48R=1.5x1.48=2.2 x/(R+1)=0.92/3.2=0.29 在KX图中绘图得N=15-1=14块(未包括釜)加料=第6块理论板N=14/0.7=20块(不包括釜)N精=5/0.7=7.14,取8块,.第九块为实际加料板2.可用措施:加大回流比j t,x I,n f改为冷液进料，N =Y-Y Y=Xy=x=(Fx-W x)/J=(2.5xO.4-O.7xO.O2)/l.8=0.548由第一板至塔釜作物料衡算:L x y+Wvy=(L/V )x-(W/V )x=1.25x-(0.707/2.8)x0.02_ v =1.25x-0.00505.理论板 x=x =y/a(a l)y=0.548/3-2x0.548=0.288.y=1.25x0.288-0.(X)505=0.36-0.005;0.355y=y=0.548-0.355=0.193jO7b 15009用常压连续精储塔分离苯一甲苯混合液。塔顶上升蒸汽组成必=0.94(苯的摩尔分率)，在分凝器内冷凝蒸汽总量2/3(摩尔)作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品。操作条件下，系统的平均相对挥发度a=2.5。试求：1.塔顶产品及回流液的组成；2.由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。设 精 储 段 上 升 蒸 汽 量 为 题 给:L=2/3 D=1/3 R=21.分凝器相当于一层理论板数y=2.5x/(l+1.5x)及 0.94=l/3x+2x/3解得 x=0.969,x=0.9262.y=R/(R+l)k+x/(R+l)=0.667x+0.323由 y=2.5x/(l+i.5x)求得x=0.862 y2=0,667x0.862+0.323=0.898j07al0010某连续精储塔进料液中含易挥发组分55%(摩尔百分数，下同)(与此相平衡的汽相组成为75%),要求塔顶产品含易挥发组分95%,饱和液体进料。求最小【可流比。若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为1.5时，求进料板上一板流下的液体组成。Rmin=(x-y )/(y-x )=(0.95-0.75)/(0.75-0.55)=lx=x r=R/(R+l)x+x/(R+l)求 X=?0.7 5=1.5/(1.5+l)x +0.9 5/(1.5+1)x=0.6 2j 0 7 a l 0 0 11用连续精储塔每小时处理l O O k m o l含苯40%和甲苯6 0%的混合物，要求储出液中含苯9 0%,残液中含苯1%(组成均以m o l%计)。(1)储出液和残液各多少k m o l/h。(2)饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132k m o l,问回流比为多少？F=D+W F x =D x+W x W=56.2k m o l/H D=43.8 k m o l/H*=1 v =v A L=V-D=132-43.8=8 8.2 R=L/D=8 8.2/43.6=2.0 2j O 7 a l O O 12用常压连续精循塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度=3,加料量？F 10 k m o l/h,饱和蒸汽进料，进料中易挥发组分浓度为0.5(摩尔分率，下同)，塔顶产品浓度为0.9,塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比后2几“易挥发组分的回收率为9 0%,塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馆段上升蒸汽量。a =3,F=l 0 k m o l/H,q=0,x =0.5占 =0.9,Q =0.9,R=2.0 R m i N V=?解:q=0 v =V-F=(R+1)D-Fy=x x =y/a -(a -1)y =0.5/(3-2x 0.5)=0.25R m i N=(x -y )/(y -x )=(0.9-0.5)/(0.5-0.25)=1.6R=2.0 R m W=2x 16=3.2 V D=n E r lx=0.9 x 10 x 0.5/0.9=5k m o l/7V,=(3.2+1)5-10=1 I k m o l/hj O 7 b l 50 13某精储塔用于分离苯一甲苯混合液，泡点进料，进料量30 k m o l/h,进料中苯的摩尔分率为0.5,塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.9 5和0.10,采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度行2.40。(1)求塔顶、底的产品量：(2)若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。F=D+W Fx =D x +W x30=。+W 30 x 0.5=0 x 0.9 5+W x O.10 D=14.1 k m o l/H W=15.9 k m o l/HX =X=0.5,y =a x /l+(a-l)x =2.40 x 0.5/I +(2.40-1)x 0.5 =0.7 0 6R m i N=(x -y )/(y-x)=(0.9 5-0.7 0 6)/(0.7 0 6-0.5)=1.18R=1.5x l.18=1.7 7r=R/(R+l)X+x /(R+1)=1.7 7/(1.7 7+l)X+0.9 5/(1.7 7+1 )=0.6 39 X+0.343y=x =0.9 5x =y /a -Y(a -)=0.9 5/(2.40-0.9 5(2.40-1 )=0.8 8 8y =0.6 39 X +0.343=0.6 39 x 0.8 8 8+0.343=0.9 10 x =0.9 10/2.40-0.9 10(2.40-1)=0.8 0 8j O 7 b 20 0 14在连续精银塔中，精储段操作线方程产0.7 5X+0.20 7 5,q线方程式为尸-0.5犬+1 5*试求回流比R储出液组成A-D；进料液的q值;当进料组成X F=0.44时，精储段操相线与提储段操作线交点处峋值为多少?并要求判断进料状态。解 y=/?/(/?+l)A+x n/(/e+l)阳(R+l)=0.7 5R=0.7 5R+0.7 5R=0.7 5/0.25=3 A T/(/?+I)=0.20 7 5X D/(3+1)=0.20 7 5X D=0.8 3 q/(q-l)=-0.5q=_O.5q+U.54=0.5/1.5=0.333 0.7 5x+0.20 7 5=0.5x+1 .5X F0.7 5xq,+0.20 7 5=-0.5xqz+1.5x 0.441.25胸=1.5X0.44-0.20 7 5=0.4525的=0.36 20 q,V=(R+1)Q，f=L/(V-F)X,-WxO.l/(V-F)=(RD/(R+D-2D)X,-DxOA/(R+D-2D=5/(6-2)X,-0.1/(6-2)=1.25X,-0.025(3)(X-X)/(X-X)=0.6 X=17(a-(a-l)r=().9/(3-(3-l)x0.9|=0.75(0.9-X)/(0.9-0.75)=0.6 解得 X=0.81Y=5X/6+0.15=5x0.81/6+0.15=0.825j07b20021如图所示的苯一甲苯常压连续精馆塔，塔顶设置全凝器，泡点回流。塔内有三层理论板，而且塔釜可视为一层理论板。每小时lOOkmol含苯50mo1%的苯-甲苯混合液，从第三层塔板以泡点状态加入。塔顶产品含苯85mo%，相平衡关系如图所示。(1)求回流比火，塔底排出液组成刘，塔顶产量。，及塔釜蒸发量6;(2)当回流中断，进料情况及塔釜供热状况仍保持不变时，精网塔处于什么状态？(I)精 曲段有两层理论板,X=0.85,X=0.5,用试差法得精储段操作线a c,与X=X=0.5线交于点O。提储段也有两层理论板，从点D开始再用试差法作图，得提储段操作线 b。X=0.17X/(R+1)=0.10 3 f R=0.85/0.103-1=7.25F=D+W FX=DX+WX 100=D+lV 100 x0.5=0 x0.85+x0.17得/=48.5kmol/”V =V=(R+1)D=8.25x48.5=4