精馏作业题.doc

一、判断题

1. 进行蒸馏分离，混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低。（ ）
2. 回流液的作用，是使蒸汽部分冷凝的冷却剂，并使精馏稳定进行。（ ）
3. 通过提馏段物料衡算得出的方程是提馏段操作线方程。（ ）
4. 精馏塔釜的作用，是向最下面一块塔板供应蒸汽。（ ）
5. 精馏（或蒸馏）的基本原理为：易挥发组分在气相中的含量大于它在液相中的含量。（ ）
6. 普通精馏操作可分离所有的液体混合物。（ ）
7. 全回流时，精馏所用理论板层数最多。（ ）
8. 精馏是一种既符合传质规律，又符合传热规律的单元操作。（ ）
9. 蒸馏是分离均相液的一种单元操作。（ ）
10. 精馏操作线方程是指相邻两块塔板之间蒸气组成与液体组成之间的关系。（ ）
11. 简单蒸馏属于间歇性操作。 ( )
12. 精馏塔的进料板属于精馏段。 ( )
13. 饱和蒸汽进料的进料线是一条与x轴垂直的直线。 ( )
14. 浮阀塔板的特点是造价较高，操作弹性小，传质性差。（ ）
15. 液泛不能通过压强降来判断。（ ）
16. 筛板精馏塔的操作弹性大于泡罩精馏塔的操作弹性。（ ）
17. 精馏过程中，平衡线随回流比的改变而改变。（ ）
18. 蒸馏的原理是利用液体混合物中各组分溶解度的不同来分离各组分的。（ ）
19. 精馏塔发生液泛现象可能是由于气相速度过大，也可能是液相速度过大。（ ）
20. 蒸馏塔总是塔顶作为产品，塔底作为残液排放。（ ）
21. 浮阀塔板结构简单，造价也不高，操作弹性大，是一种优良的塔板。（ ）
22. 精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。（ ）
23. 精馏是传热和传质同时发生的单元操作过程。（ ）
24. 正常操作的精馏塔从上到下，液体中轻相组分的浓度逐渐增大。（ ）
25. 精馏操作中，回流比越大越好。（ ）
26. 灵敏板温度上升，塔顶产品浓度将提高。（ ）
27. 筛板塔板结构简单，造价低，但分离效率较泡罩低，因此已逐步淘汰。（ ）
28. 精馏塔板的作用主要是为了支承液体。（ ）
29. 连续精馏停车时，先停再沸器，后停进料。（ ）
30. 回流是精馏稳定连续进行的必要条件。（ ）
31. 二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起操作线与q线的变化。（ ）
32. 精馏过程塔顶产品流量总是小于塔釜产品流量。（ ）
33. 精馏塔的总板效率就是各单板效率的平均值。（ ）
34. 精馏塔中温度最高处在塔顶。（ ）
35. 评价塔板结构时，塔板效率越高，塔板压降越低，则该种结构越好。（ ）
36. 通过简单蒸馏可以得到接近纯部分。（ ）
37. 精馏操作的回流比减小至最小回流时，所需理论板数为最小。（ ）
38. 理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。（ ）
39. 精馏塔的操作弹性越大，说明保证该塔正常操作的范围越大，操作越稳定。（ ）
40. 连续精馏预进料时，先打开放空阀，充氮置换系统中的空气，以防在进料时出现事故。（ ）
41. 各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。（ ）
42. 简单蒸馏过程中，釜液组成不断下降，馏出液组成不断上升。（ ）
43. 当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。（ ）
44. 板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。（ ）
45. 连续精馏过程中，提馏段操作线方程，是表示提馏段内任一块理论塔板上的上升蒸汽组成与该板液相组成之间的关系。（ ）
46. 各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件。（ ）
47. 传质单元高度即相当于板间距，传质单元数即相当于理论板层数。（ ）
48. 回流比愈小，达到一定分离要求所需要的理论塔板数愈小。（ ）
49. 当减小空塔气速和增大塔板间距，可使雾沫夹带量减小。（ ）
50. 当板式塔上升气体流速较小，气体通过升气孔道的动力不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。（ ）

二、选择题

1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（　　）时，不能用普通精馏方法分离。
A. 3.0 B. 2.0 C. 1.0 D. 4.0
2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100Kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为（ ）。
A . 60.5 kmol/h B. 66.7 kmol/h C. 90.4 kmol/h D. 不能确定
3. 在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按（ ）求出。
A. 拉乌尔定律 B. 道尔顿定律 C. 亨利定律 D. 杠杆规则
4. q线方程一定通过x－y直角坐标上的点（ ）。
A. (xW,xW) B. (xF,xF) C. (xD,xD) D. (0,xD/(R+1))
5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ ）的变化。
A. 平衡线　B. 操作线与q线　C. 平衡线与操作线　D. 平衡线与q线
6. 精馏操作是用于分离（ ）。
A. 均相气体混合物　B. 均相液体混合物　C. 互不相溶的混合物 D. 气—液混合物
7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈（ ）。
A. 容易 B. 困难 C. 完全 D. 不完全
8. 设计精馏塔时，若F、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将（　　），塔顶冷凝器热负荷（ ），塔釜再沸器热负荷（ ）。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定
9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V( )，L′/V′ ( )，xD ( ) ，xw ( )。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定
10. 精馏塔操作时，若F、xF、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则xD ( )，xw ( )。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定
11. 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则xD ( )，xw ( )。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不一定
12. 全回流时的精馏过程操作方程式为 （ ） 。
A. yn= xn B. yn-1 = xn
C. yn+1 = xn D. yn+1 = xn+1
13. 精馏是分离（B ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ ）的差异。
A. 气体 B. 液体 C. 固体 D. 挥发度 E. 溶解度 F. 温度
14. 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ ）成立。
A. q =0，L =L′ B. q =1，V =V′ C. q =0，L =V D. q =1，L =L′
15. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ ）成立。
A. q =0，L =L′ B. q =1，V =V′ C. q =0，L =V D. q =1，L =L′
16. 精馏过程的理论板假设是指（ ）。
A. 进入该板的气液两相组成相等 B. 进入该板的气液两相组成平衡
C. 离开该板的气液两相组成相等 D. 离开该板的气液两相组成平衡
17. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温度为t2，则（ ）。
A. B. C. D. 不能判断
18. 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ ）。
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
19. 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出液组成不小于0.9，则最大的馏出液量为（ ）。
A. 6.67kmol/h B. 6kmol/h C. 9kmol/h D. 不能确定
20. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（ ）。
A. B. C. D. 不确定
21. 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为xD1，用平衡蒸馏得气相组成为xD2，若两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ ）。
A. xD1> xD2 B. xD1= xD2 C. xD1< xD2 D. 不能确定
22. 在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使( )。
A. 平衡线发生变化 B. 操作线与q线变化
C. 平衡线和q线变化 D. 平衡线和操作线变化
23. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比，则( )。
A. 不能操作 B. 、均增加
C. 、均不变 D. 减小、增加
24. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为（ ）。
A. 16层 B. 12层 C. 14层 D. 无法确定
25. 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变，则精馏段操作线斜率（ ），提馏段斜率( )，精馏段下降液体量( )，提馏段下降液体量( )。
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法判断
26. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（ ）。
A. 1/2 B. 1/3 C. 2 D. 3
27. 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以( )方式进料。
A. 饱和蒸汽 B. 饱和液体 C. 过热蒸汽 D. 冷流体
28. 当高真空精馏时，选用( )为宜，因其阻力降最小。
A．泡罩塔 B．浮阀塔 C．筛板塔 D．填料塔
29. 当物料有结垢现象时,选用( ) 最合适。
A．填料塔 B．浮阀塔 C．一般筛板塔 D．大孔径筛板塔
30. 塔板上布置出口安定区的目的是为了( )。
A．防止雾沫夹带量过高 B．防止越堰液体的气泡夹带量过高
C．防止漏液量过大 D．液体分布不均匀
31. 二元精馏计算过程中操作线为直线，主要基于 （ ）。
A. 理想物系 ；B. 理论板假定；C. 恒摩尔流假定；D.等分子反向扩散。
32. 某连续精馏塔，因设备改造，使提馏段理论板数增加，精馏段理论板数不变，且、、q、R、V、等均不变，则此时（　　）
A. 减小，不变； B. 减小，增大；
C. 减小，的变视情况而定；D. 减小，减小。
33. 精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的说法是（　　）。
A.　液相中轻组分进入汽相； B.汽相中重组分进入液相；
C.　液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中轻组分较多；
D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生。
34. 全回流时，图上精馏段操作线的位置（ ）。
A.在对角线之上 B. 在对角线与平衡线之间
C.与对角线重合 D. 在对角线之下
35. 降液管内液体表观停留时间不得少于3-5秒的限制,是为了( )。
A．气液有足够时间分离 B．气液有足够时间传质
C．气体流动阻力不过大 D．液体流动时间不过大
36. 当塔板操作上限是过量雾沫夹带时,提高操作上弹性,可采取( )措施。
A．增大降液管 B．增加堰高 C．增大板间距 D．增长堰长
37. 塔板开孔率过大,会引起( )
A．降液管液泛 B．漏液严重 C．板压降上升 D．雾沫夹带过量
38. 某精馏塔的理论板数为16块（不包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为（ ）块（不包括塔釜）。
A. 34 B. 31 C. 30 D. 32
39. 操作中精馏塔， 保持F，，q，V＇不变，减少D，则塔顶易挥发组分回收率η变化为（ ）
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定
40. 精馏过程的操作线为直线，主要基于（ ）。
A.恒摩尔流假定 B. 塔顶泡点回流
C. 理想物系 D. 理论板假定
41. 精馏塔操作线的斜率为R/(R+1),全回流时，其斜率等于（ ）。
A. 0 B. 1 C. -1 D. ∝

三、填空题

1. 对于二元理想溶液, 若重组分含量（ ），则泡点温度越低。
2. 对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系（ ）。
3. 使精馏段和提馏段操作线方程重合的操作条件是（ ）。
4. 用逐板计算法求理论板层数时，当有xn-1 > x q且xn < xq，则精馏段理论板层数为（ ）块。
5. 精馏是利用各组分之间的（ ）不同而达到分离各组分的。
6. 原料相同，若气化率相同，则平衡蒸馏比简单蒸馏的分离效果（ ）。
7. 理论板是指( )。
8. 完成一个精馏操作的两个必要条件是（ ）和塔底上升蒸气。
9. 在精馏操作中，由于工艺条件变化，进料状态由气相变为液相，提馏段操作线斜率 。（减小，增大，不变，变化不确定）
10. 实际生产中进行间歇精馏操作，一般将（ ）和（ ）种操作方式结合起来。
11. 常压板式塔进行精馏操作，通常塔板上气液两相的接触状态包括（ ）、（ ）和（ ）。
12. 平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的（ ）。
（泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间）
13. 蒸馏操作的依据是组分间的（ ）差异。
14. 在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度（ ）平衡蒸馏。
（高于、低于、等于、或高于或低于）
15. 塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需理论塔板数（ ）。（增多、减少、不变、不确定）
16. 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持 不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比 。（增大、减小、不变、不确定）
17. 某泡点进料的连续精馏中，,当时，达到此分离要求的最小回流比______________ 。
18. 两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者能耗 后者。（大于、小于、等于、不确定）
19. 连续精馏塔操作时, 增大塔釜加热蒸汽用量，若回流量和进料的F、、q都不变，则L/V_____ 。(增大、减少、不变、不确定)
20. 塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成__________ 。 (增大、减小、不变、不确定)
21. 试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即：＿，＿，＿(大于、小于、等于、不确定）
22. 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知＝0.3，则＝__________（由塔顶往下数）
23. 某连续精馏塔的设计任务为：原料为，要求塔顶为，，塔底为。若选定回流比R加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需的理论板数N_____________，提馏段下降液体量L’ 增加______。(增加、减小、不变)
24. 举出四种型式的塔板:_______、______、_______、________。
(筛孔塔板、 泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板、垂直塔板、多降液管塔板、林德筛板、无溢流塔板等中的四种)；

四、简答题（共10分）

1. 全回流操作和最小回流比操作各有什么特点，如何确定回流比？

2. 在板式精馏塔的塔板上，气液两相是怎样进行传热、传质的？

五、计算题（共50分）
1．在连续精馏塔中分离某组成为0.5（摩尔分率，以下同）的两组分理想溶液。泡点进料。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液，其组成为0.88，全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馏出液中易挥发组分的回收率为96%。若测得塔顶第一块板上的液相组成为0.79。试求：（1）操作回流比和最小回流比（2）若馏出液量为100Kmol/h，则原料液流量为多少？

2．在连续精馏塔中分离苯-甲苯混和液，进料量为100Kmol/h，组成为0.5（mol%，下同），相对挥发度α=3，泡点进料。要求釜液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为0.98，回流比为最小回流比的1.5倍。求： （1）塔顶、塔釜量 （2） 最小回流比 （3）精馏段和提馏段上升的蒸气和下降的液体量 （4） 精馏段和提馏段操作线方程 （5）全塔最小理论板层数。

3．实验测得常压精馏塔在部分回流情况下，在精馏段相邻两塔板的上升气相组成为，，已知操作条件下平均相对挥发度，回流比 ,塔顶产品组成 （以上均为易挥发组分的摩尔分率）。求以汽相组成表示的第n板的单板效率。

4．某连续精馏塔的操作线方程为：（精馏段）；（提馏段）。若为过冷液体进料，且进料热状况参数为1.2，进料量为。试求：

5．连续精馏塔有塔板8层，塔顶采用全凝器，用以分离二元理想混合液，料液含A35%, 泡点进料，馏出液含A70％，塔釜液含A10％（以上为摩尔分数），已知相对挥发度，回流比为4.5，求理论塔板数。
6．用常压精馏塔分离双组分理想混合物， 泡点进料， 进料量100kmol.h，加料组成为塔顶产品组成,产量 D＝50kmol.h，回流比R=2Rmin，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α＝3。试求：
①Rmin(最小回流比) ；
②精馏段和提馏段上升蒸汽量；
③列出该情况下的提馏段操作线方程。

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