液体精馏习题课.ppt

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1、液液 体体 精精 馏馏习题课习题课1概述概述 蒸馏原理与蒸馏操作蒸馏原理与蒸馏操作 2双组分体系的气液平衡双组分体系的气液平衡 理想体系的气液平衡理想体系的气液平衡、非理想体系的气液平衡、非理想体系的气液平衡3双组分简单蒸馏双组分简单蒸馏 简单蒸馏与平衡蒸馏简单蒸馏与平衡蒸馏4双组分连续精馏双组分连续精馏 连续精馏原理与过程分析、基本型连续精馏塔的设计型连续精馏原理与过程分析、基本型连续精馏塔的设计型 和操作型计算和操作型计算、其它类型的连续精馏、其它类型的连续精馏5间歇精馏间歇精馏 间歇精馏特点与计算间歇精馏特点与计算6特殊精馏特殊精馏 萃取精馏萃取精馏、恒沸精馏、恒沸精馏n了解蒸馏与蒸发的

2、区别；掌握相对挥发度的定义；了解闪蒸的原理；了解蒸馏与蒸发的区别；掌握相对挥发度的定义；了解闪蒸的原理；n掌握用安托因方程计算平衡的气液相组成；掌握用安托因方程计算平衡的气液相组成；n掌握掌握 txy图线、泡点线和露点线；了解总压对泡点线和露点线的影响；图线、泡点线和露点线；了解总压对泡点线和露点线的影响；了解正、负偏差溶液的形成和特点。了解简单蒸馏的计算；掌握精馏原理了解正、负偏差溶液的形成和特点。了解简单蒸馏的计算；掌握精馏原理及回流的定义；掌握全塔物料衡算；掌握恒摩尔流假设；掌握五种进料状及回流的定义；掌握全塔物料衡算；掌握恒摩尔流假设；掌握五种进料状态；掌握平衡线、态；掌握平衡线、q线

3、、精馏段操作线和提馏段操作线；掌握理论板的定线、精馏段操作线和提馏段操作线；掌握理论板的定义及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念；义及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念；掌握进料状态对理论塔板数的影响；掌握设计型计算中图解法、逐板计算掌握进料状态对理论塔板数的影响；掌握设计型计算中图解法、逐板计算法求解理论塔板数的方法；了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理法求解理论塔板数的方法；了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理论塔板数。在操作型计算中，掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和论塔板数。在操作型计算中，掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶

4、产品和塔底产品的影响。了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回塔底产品的影响。了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。了解间歇精馏的特点与计算，了解特殊精馏的特点。收塔各自的特点。了解间歇精馏的特点与计算，了解特殊精馏的特点。基本要求基本要求重重 点点:相对挥发度相对挥发度,“t-x-y”图线图线,精馏原理精馏原理,恒摩尔流假设恒摩尔流假设,进料状态进料状态,操作线方程操作线方程,操作型计算和设计型计算。操作型计算和设计型计算。难难 点点:t-x-y图图,精馏原理精馏原理,操作型计算与判断操作型计算与判断。主要公式：主要公式：1、拉乌尔定律、拉乌尔定律2、道尔顿

5、定律、道尔顿定律3、气液平衡方程、气液平衡方程4、物料衡算、物料衡算5、塔顶回收率、塔顶回收率6、操作线方程、操作线方程 精馏段操作线方程精馏段操作线方程 回流比回流比 汽液关系汽液关系 提馏段操作线方程提馏段操作线方程 汽液关系汽液关系 q线方程线方程 加料板物料关系加料板物料关系7、最小回流比、最小回流比8、塔效率、塔效率一、填空、选择与判断题一、填空、选择与判断题1.精馏操作的基本依据是（精馏操作的基本依据是（）。2.精馏过程的回流比是指（精馏过程的回流比是指（），最小回流比），最小回流比 是指（是指（）。）。3.某连续精馏塔，进料状态某连续精馏塔，进料状态q=1，D/F=0.5，xF=

6、0.4，R=2，提馏段操作线的截距为零，则提馏段操作线，提馏段操作线的截距为零，则提馏段操作线 的斜率的斜率L/V=（），馏出液组成），馏出液组成xD=（）。）。4.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是（）精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是（）和（）。和（）。5.精馏塔操作时，保持精馏塔操作时，保持F、R、q、xF不变，增大塔釜不变，增大塔釜排液量排液量W，则，则xD（）、）、L/V （）、）、xW（）。）。A.变大变大 B.变小变小 C.不变不变 D.不确定不确定 6.已知已知q=1.1，那么加料中液体量与总加料量之比为（，那么加料中液体量与总加料量之比为（）。）。7.操作中，

7、若提馏段上升蒸汽量增加，而回流量操作中，若提馏段上升蒸汽量增加，而回流量L和和进料状态（进料状态（F、xF、q）仍保持不变，则）仍保持不变，则R（），xD（），xW（）,L/V （）。（1）变大）变大 （2）变小）变小 （3）不变）不变 （4）不确定）不确定 8.某精馏塔在全回流下操作，物系的某精馏塔在全回流下操作，物系的 2，已知离开，已知离开某理论板的气相浓度某理论板的气相浓度yn=0.5，则，则yn+1=（）。）。9.分离某二元组分，进料量为分离某二元组分，进料量为100kmol/h，xF=0.6，若，若塔高不受限制，塔顶馏出物浓度塔高不受限制，塔顶馏出物浓度xD不小于不小于0.9，则塔

8、，则塔顶最大产量为（顶最大产量为（）。）。A.60kmol/h B.66.7kmol/h/h C.90kmol/h D.不确定不确定 10.精馏塔操作中，若精馏塔操作中，若F、xF、D、q、加料板位置、加料板位置、V不变，而使操作压力增大，则不变，而使操作压力增大，则 xD（），xW（）。）。11.精馏塔设计中，回流比越（精馏塔设计中，回流比越（），所需理论板数越），所需理论板数越少，操作能耗越（少，操作能耗越（）。但随着回流比的增大，操作。但随着回流比的增大，操作费与设备费的总和呈现（费与设备费的总和呈现（）的变化过程。的变化过程。12.某二元混合液中含易挥发组分的浓度某二元混合液中含易挥发

9、组分的浓度xF=0.5，经平，经平衡蒸馏后得到汽量衡蒸馏后得到汽量:液量液量1:1（摩尔比），相对挥发度（摩尔比），相对挥发度为为2，则闪蒸后汽相中易挥发组分浓度（，则闪蒸后汽相中易挥发组分浓度（），液相中），液相中易挥发组分浓度（易挥发组分浓度（）。）。13.精馏段操作线方程为精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3是绝不可能的。（是绝不可能的。（）14.平衡蒸馏的效果一般比简单蒸馏好。（平衡蒸馏的效果一般比简单蒸馏好。（）15.若过热蒸汽状态进料，若过热蒸汽状态进料，q线方程斜率大于零。（线方程斜率大于零。（）16.图解法求理论板时与下列参数图解法求理论板时与下列参数F，XF，q，R，XD

10、，XW中的中的无关。（无关。（）二、计算题二、计算题 1.用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物，进料用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物，进料量为量为100kmol/h，进料中甲醇的摩尔分率为，进料中甲醇的摩尔分率为0.10，以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲醇含量为甲醇含量为0.90，塔釜产品中甲醇含量为，塔釜产品中甲醇含量为0.05。试求：试求：该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比；该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比；塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。VLFxDxf q=0 xw1.解：解：FxF=DxD(FD)xW V=F=100

11、kmol/h 由由 V=(R+1)D 得：得：塔顶全凝器蒸汽冷凝量：塔顶全凝器蒸汽冷凝量：V=100 kmol/h 2.用板式精馏塔在常压下分离苯用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯混合液，塔顶甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥发度为为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47，进料为，进料为150kmol/h，组成为，组成为0.4（摩尔分率）的饱（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为，塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，求：，求：塔顶馏出液和塔釜采出液的组成；塔顶馏出液和塔釜采出液的组成；精馏段和提馏段操作线方程；精馏段和提馏段操作线方程；回流比与最小回流比的比值；回流比与最小回流比的比值；已知全回流时，塔顶第一层塔板的汽相默弗里板已知全回流时，塔顶第一层塔板的汽相默弗里板效率效率Emv=0.6，全凝器凝液组成为，全凝器凝液组成为0.98，求由塔顶第，求由塔顶第二层塔板上升的汽相组成。二层塔板上升的汽相组成。