蒸馏复习(有答案).doc

蒸 馏

一、蒸馏复习题
1． 蒸馏操作的作用和依据分别是什么？蒸馏操作的分类方法有哪些？
2． 什么是泡点、露点和沸点，如何用泡点方程和露点方程计算液相及气相组成？
3． 写出挥发度和相对挥发度的概念，相对挥发度的大小对精馏操作有何影响？理想溶液的相对挥发度确定方法。写出用相对挥发度表示的相平衡方程。
4． 说明回流在精馏操作中的重要性和必要性。连续精馏装置包括哪些设备？作用是什么？
5． 何谓理论板？什么是恒摩尔假定？恒摩尔假定条件是什么？
6． 掌握精馏塔的全塔物料衡算，熟悉精馏过程回收率的概念和计算。
7． 写出精馏段和提馏段的操作线方程，并简述其物理意义。能在y-x图正确绘制操作线。
8． 进料状态有几种？其热状态参数值的大小范围如何？热状态参数如何计算？
9． 写出进料线方程，并说明其物理意义。
10．分别叙述回流比和进料热状态对精馏操作的影响。
11．掌握逐板计算法和图解法求取理论塔板的方法，并说明适宜进料板位置的确定方法。
12．什么是全回流？全回流操作有何特点和实际意义。什么是最小回流比？如何确定？
13．适宜回流比的确定原则是什么？
14．工业生产中对板式塔有何要求？何谓操作弹性？常见的塔板类型有哪几种？
15．塔板上汽液两相有哪几种接触状态？各有何特点？工业生产中常用哪两种？
16．叙述液泛、雾沫夹带、漏液等现象的形成和处理方法。
17．塔板性能负荷图对精馏设计和操作有何指导意义，它是由哪几条线组成？

二、题型示例
（一）填充题
1．蒸馏是利用被分离的混合液中各组分的 不同，而使得各组分得以分离。
2．在一定的压强下，混合液的汽液平衡线偏离对角线越远，表示混合液越 分离。
3．相对挥发度数值的大小，可以用来判断混合液能被分离的难易程度，其相对挥发度越大，混合液越 分离；当相对挥发度等于1时，则表示该混合液不能用 分离。
4．在一块双组分精馏塔的理论塔板上，测得离开该板的的汽相中易挥发组分摩尔分率为0.9，液相中易挥发组分的摩尔分率为0.8，对应的相对挥发度为 ；相平衡方程可写为 。
5．精馏塔的塔顶温度最 ，塔底温度最 ，整个精馏塔的温度由上向下 。
6．当F=1000kmol/h，xF=0.4，xD=0.8（以上均为摩尔分率），塔顶的馏出液最大流量Dmax= kmol。
7．理论塔板指的是 该板的汽液两相互为平衡。
8．回流比越大，操作线离对角线 。当采用全回流操作时，操作线与对角线 ，此时操作线方程可写为 。
9．当热状态参数q数值变小时，说明料液的温度 ，提馏段操作线方程的斜率 ，对一定的分离要求，所需理论塔板数 。
10．当热状态参数q=0.75时，说明原料的进料状态为 ，若进料量为Fkmol，则其中有 Fkmol是饱和蒸汽，有 Fkmol是饱和液体。
11．进料线方程为y=-0.5x+0.6，此时热状态参数为q= ，为 进料，原料中易挥发组分的摩尔分率xF为 。
12．操作线方程表达了相邻的两层塔板上一层塔板 与下一层塔板 之间的关系；进料线方程是一个描述了 轨迹的方程。
13．图解法确定理论塔板时，以两段操作线交点处的所对应的塔板为 ，这样使所需的理论塔板数 。
14．全回流操作时，操作线方程可写为 ，此时对应的塔板数称为 。
15．全回流操作时，上一层塔板下降的液相组成 下一层塔板上升的汽相组成；部分回流操作时，上一层塔板下降的液相中易挥发组分组成 下一层塔板上升的汽相中易挥发组分组成。
16．对一定的工艺条件，回流比增加，所需的理论塔板数 ；对一定的精馏塔，操作时若增加回流比，塔顶馏出液中的易挥发组分浓度 ，塔底残液中难挥发组分浓度 。
17．精馏塔操作时，若发现馏出液xD下降，为使之合格，最简单的操作方法是 。若既要提高xD，又不改变馏出液量D，则冷却水及加热蒸汽的消耗量 。
18．对一块塔板，气液两相间的相对流向有 和 两种类型。
19．精馏塔正常操作中存在着 、 、 等与设计意图相违背的现象。
20．操作时液泛（淹塔）产生的原因有（1） （2） 。
21．塔板上气液接触状态有 、 、 三种，工程采用的是 、 两种。
22．塔顶蒸汽先进入分凝器，再进入全凝器，馏出液组成为0.95（摩尔分率），若相对挥发度为2.5，回流液浓度为 。

（二）选择题
1．蒸馏操作是利用均相混合液中各组分的 不同，使得各组分得以分离。
A、温度； B、挥发性能； C、溶解度； D、化学性质。
2．混合液中各组分的摩尔分率之和 。
A、大于1； B、小于1； C、等于1； D、任意数。
3．理论塔板指的是 互为平衡。
A、进入该塔板的汽液两相；B、离开该塔板的汽液两相；C、进入该板的汽相与离开该板的液相；D、进入该板的液相与离开该板的汽相。
4．按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F、R等其它参数不变，仅将料液改为冷液进料，则馏出液中易挥发组分浓度 ，残液中易挥发组分浓度 。
A、提高，降低； B、降低，提高； C、提高，提高； D、降低，降低。
5．精馏塔操作时，若D/F、R其它参数不变，仅进料中易挥发组分浓度忽然升高，由此会引起馏出液中易挥发组分浓度 ，残液中易挥发组分浓度 。
A、提高，降低； B、降低，提高； C、提高，提高； D、降低，降低。
6．精馏塔操作时，若将回流比增加，其它操作条件不变，D/F亦不变，由此会引起馏出液中易挥发组分浓度 ，残液中易挥发组分浓度 。
A、提高，降低； B、降低，提高； C、提高，提高； D、降低，降低。
7．精馏操作若采用全回流操作，可使物料得到 。
A、完全不分离； B、完全分离； C、最大限度的分离；D、最小限度的分离。
8．进料状态为 时，精馏段下降的液体量比提馏段的多。
A、冷液； B、饱和液体； C、饱和蒸汽； D、过热蒸汽。

（三）是非题
1．精馏塔与等温吸收塔相同，全塔温度可认为不变。（ ）
2．在进料组成不变的情况下，为提高馏出液中易挥发组分的浓度，精馏塔的精馏段塔板数应多些。（ ）
3．理论塔板指的是进入该板的汽液两相组成互为平衡。（ ）
4．在确定精馏塔理论进料板的位置时，当xn³xF时，第n块板为适宜进料板。（ ）
5．在t –x-y图上，当易挥发组分浓度为零时，所对应的泡点为难挥发组分沸点。（ ）
6．精馏段操作线的斜率随回流比增加而增大，全回流时操作线斜率无穷大。 （ ）
7．精馏所需的理论塔板数与原料的处理量多少无关。（ ）
8．所谓恒摩尔流，就是说每一层塔板的上升蒸汽量与下降的液体量相等。（ ）
9．为提高馏出液中易挥发组分浓度，精馏段的塔板数应多些。（ ）
10．对精馏塔作物料衡算时，只能用摩尔单位。（　　）
11．进料温度越高，其q值越小。（ ）
12．精馏塔底的再沸器起到了一块理论塔板的分离作用。（ ）
13．操作费用最小时，所对应的回流比为适宜回流比。（ ）
14．精馏塔的操作压强越高，混合液就越容易分离。（ ）
15．精馏塔内的温度随易挥发组分浓度增大而降低。（　　）
16．在精馏塔内，离开塔板的汽相中易挥发组分浓度总是高于离开该板的液相中易挥发组分浓度。（ ）

（四）计算题
1．某连续精馏塔分离A、B两元混合液。原料液中易挥发组分含量为45%，馏出液中易挥发组分含量为95%，残液中易挥发组分含量为3%（均为摩尔分率）。从全凝器回流到精馏塔内的液体量为256kmol/h，塔顶全凝器每小时冷凝356kmol蒸汽。试问：塔底残液量为多少kmol/h？回流比为多少？回流液浓度为多少？
2．某连续精馏塔，其操作线方程分别为：
精馏段 y=0.75x+0.24
提馏段 y=1.25x-0.02
若原料液为泡点进料，试求：回流比、馏出液、残液和原料液中易挥发组分的组成。
3．某连续精馏塔分离苯—甲苯混合液。已知原料为泡点进料，xF=0.44，xD=0.96，xW=0.024（均为摩尔分率）。取操作回流比R为最小回流比的两倍，相对挥发度为2.5。试求：（1）实际回流比R为多少？（2）写出精馏段操作线方程式。
4．在一连续精馏塔内分离A、B混合液。已知原料中A、B组分各含50%（摩尔分率），饱和液体进料，原料液处理量为100kmol/h，塔顶馏出液为50kmol/h，精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求：（1）精馏段内上升的蒸汽量和下降的液体量；（2）写出提馏段操作线方程。
5．在一连续精馏塔内分离A、B二元混合液。已知原料液为饱和液体，其中含易挥发组分为50%（摩尔分率，下同）。要求馏出液中易挥发组分不低于90%，残液中不高于1%，实际回流比为最小回流比的两倍，操作条件下相对挥发度为2.4。试求：（1）实际回流比；（2）写出精馏段操作线方程；（3）若塔顶为全凝器，从塔顶向下数第二块理论塔板上升的蒸汽组成y2为多少？
6．在一连续精馏塔内分离A、B混合液。原料液中A、B的摩尔分率各为50%，饱和蒸汽进料，馏出液量和残液量都为50kmol/h。提馏段操作线方程为y=1.5x-0.1，试求：（1）写出精馏段操作线方程；（2）若相对挥发度为2.4，试求离开提馏段最下面一层理论塔板的液相组成。
蒸馏复习参考答案
（一） 填充题
1.挥发能力
2.容易
3.容易 蒸馏
4.2.25
5.低 高 升高
6.500
7.离开
8.接近 重合 y=x
9.升高 变大 增加
10.气液混合 0.25 0.75
11.0.33 气液混合 0.4
12.液相浓度 气相浓度 精馏段和提留段操作性交点
13.加料板 最少
14.y=x 最小理论塔板数
15.等于 小于
16.减小 增大 升高
17.增大回流比 增大
18.逆流 错流
19.液沫夹带 液漏 液泛
20.气或液流量过大 气体夹带过量液体
21.泡沫 喷射 鼓泡 泡沫 喷射
22. 0.88
（二） 选择题
1. B
2. C
3. B
4. A
5. C
6. A
7. C
8. D
(三） 是非题
1. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. √
6. ×
7. √
8. ×
9. √
10. ×
11. √
12. √
13. ×
14. ×
15. √
16. √
（四） 计算题
1. D=V-L=100koml/h
W=119koml/h

2.
R=3

3. 泡点进料

4.

5.

6.

8