WTDstandardizationoffice【WTD5AB-WTDK08-WTD2C】化工原理
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库答案下册总化工原理试题库（下册）第一章蒸馏选择题当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。A.3.0B.2.0C.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,要求塔顶产品浓度不小于，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。D.不能确定在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。A.拉乌尔定律B.道尔顿定律C.亨利定律D.杠杆规则q线方程一定通过X—y直角坐标上的点___B_____。A.(Xw,Xw)B(XF,XF)C(XD,XD)D(0,XD/(R+1))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（ B ）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线精馏操作是用于分离（ B ）。 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—液混合物混合液两组分的相对挥发度愈小，则
表
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明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。A容易；B困难；C完全；D不完全设计精馏塔时，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___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___，塔釜再沸器热负荷___A___。A变大，B变小，C不变，D不一定连续精馏塔操作时，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___B___，L′/V′___A___，xD___B___，xW___A___。A变大，B变小，C不变，D不一定精馏塔操作时，若Ｆ、xF、q，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则xD___A___，xw___B___。A变大，B变小，C不变，D不一定操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R
B.=C.R2D.无法判断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（C）。层层层D.无法确定在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用（C）。A.恒沸精馏B.普通精馏C.萃取精馏D.水蒸气精馏精馏操作中，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（C），提馏段斜率（B），精馏段下降液体量（C），提馏段下降液体量（A）。A.增大B.减小C.不变D.无法判断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（C）。23C.2溢流液泛是由于（A）造成的。A.降液管通过能力太小B.液流分布不均匀C.塔板上严重漏液D.液相在塔板间返混直接水蒸气加热的精馏塔适用于（分离轻组分水溶液）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较，当xD、xW、R、q、α、回收率相同时，其所需理论板数要（A）A.多B.少C.相等D.无法判断在精馏塔的设计中，设计思想是：在全塔汽液两相总体呈（A）接触，而在每一块塔板上汽液两相以（C）方式接触。A.逆流B.并流C.错流（D）不确定某精馏塔内，进料热状况参数为，由此可判定物料以（D）方式进料。（A）饱和蒸汽（B）饱和液体（C）过热蒸汽（D）冷流体两组分的相对挥发度越小，则表示分离物系越（D）A.容易B.减少C.完全D.不完全二、填空题某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为__________。当分离要求和回流比一定时，__________进料的q值最小，此时分离所需的理论塔板数__________。蒸馏是指__________________________________的化工单元操作。在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项工作应该是__________________________________。实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________。恒摩尔流假设成立的主要条件是________________________________________。某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，Ｄ／Ｆ，ｑ，Ｒx(D)不变，则Ｗ／Ｆ将_______，x(w)将_______，提馏段操作线斜率将_______，理论板数将_______。在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈，完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈，故5种进料状态种中，进料所需的理论板数最少。直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是_______________，而后者_______________。操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（Ｆ，xF，q）仍保持不变，则R_____，xD_____，xw_____，L′/V′_____。操作时，若Ｆ、Ｄ、xF、q，加料板位置、Ｖ不变，而使操作的总压力增大，则xD________，xW_____精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是__________________________，原因之二是_____________________。精馏塔设计中，回流比越___________所需理论板数越少，操作能耗__________。但随着回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的________。精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于。填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指；填料层高度Z=。简单蒸馏与精馏的主要区别是_____________________________________________________________精馏的原理是_______________________________________________。精馏过程的恒摩尔流假设是指____________________________________________________。进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________，汽液混合物进.料时q值范围_______________。精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用_____________，总费用呈现__________________________的变化过程。精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_____________，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_____________，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量__________，所需塔径___________。某填料精馏塔的填料层高度为８米，完成分离任务需要１６块理论板（包括塔釜），则等板高度（HETP）＝___________。总压为1atm，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，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＝___________。精馏处理的物系是___________________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。吸收处理的物系是_______________混合物，利用各组分_______________的不同实现分离。精馏操作的依据是。实现精馏操作的必要条件是和。气液两相呈平衡状态时，气液两相温度，液相组成气相组成。用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为。根据α的大小，可用来，若α=1，则表示。在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度，从平衡角度分析对该分离过程。某两组分体系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知则。全回流操作通常适用于或。精馏和蒸馏的区别在于；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于。精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是和。在总压为，温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为则相对挥发度α=，平衡时液相组成，气相组成为。某精馏塔的精馏段操作线方程为，则该塔的操作回流比为，馏出液组成为。最小回流比的定义是，适宜回流比通常取为Rmin。精馏塔进料可能有种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状况q值为。在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为的两组分溶液，操作回流比为3，若测得第2、3层塔板（从塔顶往下计）的液相组成为流出液组成xD为（以上均为摩尔分率），则第3层塔板的气相莫弗里效率为EMV3=。在精馏塔设计这，若保持、不变，若增加回流比，则，，。在精馏塔设计中，若、及一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数。精馏段上升蒸气量、下降液体量；提馏段上升蒸气量，下降液体量。操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比，提馏段液气比/，，。操作中的精馏塔保持、不变，若釜液量增加，则，，。在连续精馏塔中，若、、、相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，则所需理论板数，。恒沸精流与萃取精馏的共同点是。两者的主要区别是和。三、计算题某二元混合液含易挥发组分，泡点进料，经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为，塔底产品浓度为（以上均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，试计算：(1)塔顶产品的采出率D/F为多少？（4分）；(2)如果回流比R为2，请分别求出精馏段、提馏段操作方程。用一常压连续精馏塔分离苯－甲苯混合液，原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔之比为2:3。每小时处理量料液60kmol/h，料液中含苯50％，所得残液含苯5％，馏出液中含苯98％(以上组成均为摩尔百分率)，苯对甲苯的平均挥发度为，试求：⑴馏出液和残液量？⑵R＝2R小时的操作回流比？⑶该操作条件下，精馏段和提馏段操作线方程式？在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，进料组成为xF=,塔顶组成为xD=（均为摩尔分数）；进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的倍；在本题范围内气液平衡方程为：y=+，气相默弗里效率Emv=。若要求轻组分收率为98%，试计算：（1）塔釜馏出液组成；（2）精馏段操作线方程；（3）经过第一块实际板气相浓度的变化。用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为，馏出液中含A为（以上均为摩擦分率），已知进料热状况q为，最小回流比为，试求相对挥发度α值？用一提馏塔分离某水溶液（双组分体系，水为重组分），原料液量为100kmol/h，泡点进料，进料组成为40％，塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流，其组成为70％（以上组成均为轻组分的摩尔分率）。轻组分回收率为98％，直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和汽化，操作条件下两组分的平均相对挥发度为，每层塔板用气相表示的单板效率为70％，求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。用一连续精馏塔在常压下分离苯－甲苯液体混和物。在全浓度范围内，体系的平均相对挥发度为。泡点进料，进料量为100kmol/h。进料中苯含量为(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为，苯的回收率为95％以上。塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比取为最小回流比的倍，塔釜采用间接蒸汽加热。求（1）塔底产品浓度；（2）精馏段操作线方程和提馏段操作线方程；（3）从塔顶开始数起，离开第二块板的液相组成（小数点后取三位数）。苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)＝，要求得到组成为的塔顶产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：连续平衡蒸馏、简单蒸馏（微分蒸馏）、连续蒸馏。在三种情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知α=。在常压连续精馏塔中，分离苯—甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯（摩尔分率，下同）泡点进料。馏出液组成为，釜液组成为，操作回流比为最小回流比的倍，操作条件下平均相对挥发度为，试求：（1）提馏段操作方程（2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为（摩尔分率，下同）饱和气体进料。馏出液组成为，釜液组成为，操作回流比为最小回流比的倍，操作条件下平均相对挥发度为，试求：（1）提馏段操作线方程（2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2.在常压连续精馏塔中，分离两份理想溶液。原料液组成为（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，馏出液组成为，釜液组成为。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为，试求：（1）提馏段操作线方程（2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2。试计算压力为，温度为时84℃，苯-甲苯物系平衡时，苯与甲苯在液相和气相中的组成。()苯-甲苯混合液初始组成为（摩尔分率，下同），在常压下加热到指定温度，测得平衡的液相组成x为、汽相组成y为，试求该条件下的液化率。(q=4.某两组分混合气体，其组成（摩尔分率）,通过部分冷凝将蒸汽量中的流量冷凝为饱和液体，试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为(；)5.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为75kmol/h，泡点进料。精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别为和试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。()6.在常压连续精馏塔中，分离含甲醇为（摩尔分率）的甲醇-水混合液。试求进料温度40℃为时得q值。已知进料泡点温度为75.3℃。操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为(kg.℃)；水的汽化潜热为2320KJ/kg，比热为（kg.℃）。7．将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中，要求馏出液组成为95%，釜液组成为3%（均为易挥发组分的摩尔分率）。已知进入冷凝器中蒸汽量为850kmol/h，塔顶回流液量为670kmol/h，试求塔顶、塔釜产品量及回流比。（D=180kmol/h；W=h；R=）用板式精馏塔在常压下分离苯－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，进料为150kmol/h、组成为（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为4，塔顶馏出液中苯的回收率为，塔釜采出液中甲苯的回收率为，求：（１）塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；（2）精馏段及提馏段操作线方程；（3）回流比与最小回流比的比值。（、；精馏线y=+、提馏线y=；R/Rmin=）在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯－甲苯混合液100kmol，含苯量为50%（摩尔％，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中含苯量为80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3，相对挥发度为，求每小时获得的塔顶馏出液量Ｄ，塔釜排出液量Ｗ及浓度xw。（D=h,W=h,xW=）用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1kmol/s，xF=（摩尔分率，下同），以饱和液体状态加入塔中部，塔顶馏出量D=s，xD=，R=，系统a=3，塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求：（１）蒸汽通入量;（２）提馏段操作线（V=s；y=）在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。原料液流量为1000kg/h，组成为（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成不大于，馏出液中二硫化碳回收率为88%。试求馏出液流量和组成。（h;）在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料。馏出液组成为，釜液组成为。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3。试求：（1）提馏段操作线方程；（2）离开第2层理论板（从塔顶往下计）的气相(；在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。已知原料液组成为（摩尔分率，下同），泡点进料，馏出液组成为，釜液组成为，回流比为2，物系的平均相对挥发度为。塔顶为全凝器。试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。(2块)在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为（摩尔分率，下同）馏出液组成为，回流比为最小回流比的倍，物系的平均相对挥发度为，试求以下两种进料状况下的操作回流比（1）饱和液体进料；（2）饱和蒸汽进料。；在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。物系的平均相对挥发度为。塔顶采用全凝器。实验测得塔顶第一层塔板的单板效率Eml为，且已知精馏段操作线方程为y=+，试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。原料液组成为（摩尔分率，下同），馏出液组成为。气--液混合进料，其中气相占1/3（摩尔数比），回流比为最小回流比的2倍，物系的平均相对挥发度为，塔顶采用全凝器，试求从塔顶往下数第二层理论板的上升蒸汽组成实验测得常压精馏塔在部分回流下，精馏段某相邻两板的上升气相组成分别为。已知物系平均相对挥发度为5，回流比为，馏出液组成为（摩尔分率），试求以气相组成表示的第n层板的单板效率Emv。()在一常压连续精馏塔中分离由A、B组成的混合液。已知原料液组成为，要求塔顶产品组成为，釜液组成为（均为A组分的摩尔分率），操作回流比为，试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。（1）q=2；（2）泡点进料；（3）气液混合进料，汽化率为1/2。在一常压连续精馏塔中，精馏段操作线方程式和q线方程式如下：试求：（1）回流比；（2）馏出液组成；（3）q值(R=3；；q=1/3)在一常压连续精馏塔中，分离苯－甲苯混合液。塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热，泡点进料。物系的相对挥发度α＝。试计算：（１）全回流时，，第一块塔板上的气相单板效率时，求第二块塔板上升蒸汽组成；（２）进料量为180kmol/h，原料组成为时，要求塔顶苯的回收率为，塔釜甲苯的回收率为时，求和；（３）若，求R；（４）写出精馏段操作线方程式。；，；；)常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h，组成为(摩尔分率，下同)，馏出液组成为，釜残液组成为，操作回流比为，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔底采用间接蒸汽加热，求：1.塔顶、塔底产品流量，Kmol/h；2.回流比为最小回流比的倍数；3.精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h；4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。将180kmol/h含苯(摩尔分率，下同)的苯—甲苯溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求塔顶馏出液中含苯，釜残液中含苯不高于，进料为饱和液体，回流比R=2，求塔顶、塔底两产品流量及精馏段、提馏段操作线方程式。在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为的苯—甲苯混合液，进料量100kmol/h，且为饱和液体进料，其中含苯（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求塔顶馏出液中含苯，塔底釜残液中含苯，回流比取最小回流比的倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）推导精馏段、提馏段操作方程式。在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进料，其中含苯（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求塔顶馏出液中含苯，塔底釜残液中含苯，回流比取最小回流比的倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为的苯—甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进料，其中含苯（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求塔顶馏出液中含苯，塔底釜残液中含苯，回流比取最小回流比的倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。连续、常压精馏塔中分离某混合液，要求塔顶产品组成为,塔底产品为（摩尔分率），已知此塔进料q线方程为y=，采用回流比为最小回流比的倍，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：1、精馏段操作线方程；2、若塔底产品量W=150kmol/h，求进料量F和塔顶产品量D；3、提馏段操作线方程。在一连续、常压精馏塔中分离某液态二组元混合液，其中含易挥发组分（摩尔分率，下同），混合液流量为1000kmol/h，塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含易挥发组分,易挥发组分的回收率为90%，泡点进料，回流比取最小回流比的倍，已知相对挥发度α为。试求：①塔顶馏出液流量D；②塔釜残液流量W，组成xw；③回流比R及最小回流比Rmin；④写出提馏段操作线方程。苯和甲苯的混合物，其中含苯（摩尔分率，下同），流量为1000kmol/h，在一连续、常压精馏塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含苯,苯的回收率为90%，泡点进料，泡点回流，回流比取最小回流比的倍，已知相对挥发度α为;求：1、塔顶馏出液流量D；2、塔釜残液流量W；3、塔顶第二块理论板上升的蒸汽量V及组成y2；4、塔釜上一块理论板下降的液体量L’及组成xm；。在一常压连续精馏塔中分离某二元混合液，其中含易挥发组分（摩尔分率，下同），汽液混合物进料，流量为100kmol/h，进料中蒸汽的摩尔流率占总进料量的1/3。塔顶采用全凝器，要求塔顶易挥发组分的回收率为90%，回流比取最小回流比的倍，塔底残液中轻组分组成为。已知相对挥发度α为，提馏段内上升蒸汽的空塔气速为2m/s，蒸汽的平均分子量为，平均密度1.01kg/m3。试求：⒈塔顶馏出液中轻组分的流量？⒉从塔顶向下第2块理论板上升的气相组成？⒊提馏段操作线方程？⒋提馏段塔径？常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h，组成为（摩尔分率、下同），馏出液组成为，釜残液组成为，操作回流比为，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔顶采用间接蒸汽加热，求：1）塔顶、塔底产品流量，Kmol/h；2）回流比为最小回流比的倍数；3）精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h；4）塔顶第二块理论板上下降的液相组成。在连续精馏塔中，将含苯（摩尔分率）的笨、甲苯混合液进行分离。已知为饱和蒸汽进料，进料量为100kmol/h，要求塔顶、塔底产品各为50kmol/h，精馏段操作线方程为y=+。试求塔顶与塔底产品的组成，以及提馏段操作线方程。（提示：提馏段操作线方程为）在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为100，组成为（易挥发组分摩尔流率），其精馏段和提馏段操作线方程分别为（1）（2）试求：（1）塔顶流出液流量和精馏段下降液体流量（）；（2）进料热状况参数。在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液组成为（苯摩尔分率，下同），馏出液组成为，釜残液组成为，试分别求以下三种进料热状况下的最小回流比和全回流下的最小理论板数。20℃下冷液体；饱和液体；饱和气体。假设操作条件下物系的平均相对挥发度为。原料液的泡点温度为94℃，原料液的平均比热容为（kg.℃），原料液的汽化热为354kJ/kg。在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液的流量为100，泡点下进料，进料组成为苯摩尔分率，下同）。回流比取为最小回流比的倍。若要求馏出液组成为，苯的回收率为90%，试分别求出泡点下回流时的精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。物系的平均相对挥发度为。用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯，塔顶馏出液中含苯，塔底馏出液中含苯（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（摩尔比）。苯—甲苯的平均相对挥发度为，回流比为最小回流比的2倍，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：每小时馏出液及釜残液量；原料液中汽相及液相组成；回流比；每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量；离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；离开塔釜上一块理论板的液相组成。苯和甲苯的混合物，其中含苯（摩尔分率，下同），流量为1000，在一连续精馏塔中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶流出液含苯，苯的回收率为，泡点进料，回流比取最小回流比的倍。已知相对挥发度α为。求：塔顶流出液流量D塔釜残液流量W精馏段上升的蒸汽量及提馏段下降的液体量。某分离苯﹑甲苯的精馏塔进料量为1000kmol/h，浓度为。要求塔顶产品浓度不低于，塔釜浓度不大于（皆为苯的摩尔分率），泡点液相进料，间接蒸汽加热，回流比为2。当满足以上工艺要求时，塔顶﹑塔底产品量各为多少？塔顶产品量能达到560kmol/h吗？采出最大极限值是多少？当塔顶产品量为535kmol/h时，若要满足原来的产品浓度要求，可采取什么措施？做定性分析。分离苯﹑甲苯的精馏塔有10块塔板，总效率为，泡点液相进料，进料量为1000kmol/h，其浓度为，要求塔顶产品浓度为，塔釜浓度为（皆为苯的摩尔分率）。该塔的操作回流比为多少？有几种解法？试对几种解法进行比较。用该塔将塔顶产品浓度提高到是否可行？若将塔顶产品浓度提高到，可采取何种措施？对其中较好的一种
方案
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进行定性和定量分析。当塔顶产品浓度为时，最小回流比为多少？若塔顶冷凝水供应不足，回流比只能是最小回流比的倍，该塔还能操作吗？若因回流管道堵塞或回流泵损坏，时回流比为0，此时塔顶及塔釜的组成和流量分别为多少？（设塔板效率不下降）。用一连续精馏塔分离苯—甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯，塔顶馏出液中含苯，塔底馏出液中含苯（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（摩尔比）。苯—甲苯的平均相对挥发度为，回流比为最小回流比的2倍，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：每小时馏出液及釜残液量；原料液中汽相及液相组成；回流比；每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量；离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；离开塔釜上一块理论板的液相组成。精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相组成如下：xF=，yF=。(1)若塔顶产品组成xD=，塔底产品的组成为xW=，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证?(2)进料室的压强和温度如何确定。(3)该进料两组份的相对挥发度为多少?(Rmin=，通过选择合适的回流比来保证；?=．常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯(摩尔分数)，进料状态是汽液各占一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯(摩尔分数)，已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为。试求：（1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。(液相；汽相；Rmin=最小回流比与理论板数用一连续精馏塔分离苯—甲苯混合液，原料中含苯，要求塔顶馏出液中含苯，釜液中含苯(以上均为摩尔分数)，R=4。求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。及所需理论板数：(1)原料液温度为25℃；(2)原料为汽液混合物，汽液比为3：4。已知苯—甲苯系统在常压下的相对挥发度为。(Rmin=，NT=10，第5块加料；Rmin=，NT=11，第6块加料)物料恒算：1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为s，塔底再沸器产生的汽相量为s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=，求塔顶、塔底的产品组成。(xD=?10-3，xW=?10-4)操作线方程一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、液相组成分别为和，相邻上层塔板的液相组成为，而相邻下层塔板的气相组成为(以上均为轻组分A的摩尔分数，下同)。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为。若已知塔顶与塔底产量比为2／3，试求：(1)精馏段操作线方程；(2)提馏段操作线方程。(精馏段3y=2x+；提馏段3y=综合计算：某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，xF=，q=0，xD=,xW=，(以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度?=2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的倍。试求：(1)塔顶易挥发组分的回收率;(2)塔釜的汽化量;(3)第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起)。(?=％；V’=s;x2=热状况参数与能耗某苯与甲苯的混合物流量为100kmol／h，苯的浓度为(摩尔分率，下同)，温度为20℃，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为，试比较当N?时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)：(1)20℃加料；(2)预热至泡点加料；(3)预热至饱和蒸汽加料。已知在操作条件下料液的泡点为98℃，平均比热容为，汽化潜热为32600J/mol。；；用一连续操作精馏塔在常压分离苯—甲苯混合液，原料含苯（摩尔分率，下同），塔顶馏处液含苯，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为¤，求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。Logp0=A-B/（t+C），A=，B=，C=有苯和甲苯混合液，含苯，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含苯（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为最小回流比的倍。已知塔内平均相对挥发度为。试求：（1）、塔顶产品流量D；（2）、塔底釜残液流量W与组成；（3）、最小回流比；（4）、精馏段操作线方程；（5）、提馏段操作线方程（6）、若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用的回流比，所需理论板数为多少？某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下
流程
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安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸汽直接加热。塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，xF=（摩尔分率，下同），xD=，xw=，S=60kmol/h。试求：（1）、塔顶轻组分的回收率；（2）、若保持S、F、xF、q、xD、xW不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为θ，kmol/h，组成xθ=，则该塔的最小回流比为多少？拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为100kmol/h的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的倍，全塔效率为，料液的相对挥发度为3。试求：（1）、完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位置；（2）、若F、xF、NP不变，欲提高此物系易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的措施有那些？22、用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯，塔顶馏出液中含苯（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（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为，回流比为最小回流比的2倍，试求：（1）、原料液中汽相与液相的组成；（2）、最小回流比；（3）、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相组成。某一正在操作的连续精馏塔，有塔板15块，塔顶为全凝器，用于分离苯-甲苯混合液，料忒中含苯35%，泡点进料，馏出液含苯97%，残液含苯5%（以上皆为摩尔百分率）试求：（1）、最小回流比；（2）、如采用回流比R=，求理论板数及全塔效率；（3）、如果单板效率等于全塔效率，求提馏段最下一块板上升蒸汽组成。某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液，泡点进料，进料量为30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为，塔顶、塔低产品中苯的摩尔分率分别为和，采用回流比为最小回流比的倍，操作条件下可取平均相对挥发度为。（1）、塔顶、塔底的产品量；（2）、若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二板的蒸汽和液体组成。有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料掖组成为50%（摩尔%），饱和蒸汽进料。原料处理量为每小时100kmol，塔顶、塔底产品量各为50kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=+，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求：（1）塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）（2）全凝器中每小时冷凝蒸汽量；（3）蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量；（4）若全塔平均相对挥发度为，塔顶第一块板的液相莫弗里效率为，求离开塔顶第二块板的汽相组成。用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为（摩尔分率，下同），馏出液组成为，残液组成为，相对挥发度为，饱和蒸汽进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）馏出液及残液量；（2）最小回流比；（3）操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少？（4）塔釜上一块理论板液相组成为多少？（5）计算第（3）问时做了什么假定？用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为（摩尔分率，下同），馏出液组成为，残液组成为，相对挥发度为，泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。操作回流比为，求：（1）馏出液及残液量；（2）提馏段上升蒸汽量；（3）提馏段操作线方程；（4）最小回流比。用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，原料液中含苯，塔顶馏出液中含苯（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中周期占1/2（摩尔分率），苯—甲苯的平均相对挥发度为，回流比为最小回流比的倍，试求：（1）、原料液中汽相与液相的组成；（2）离开塔顶第二块板的汽相组成；用一连续精馏塔分离二元理想溶液，进料量为10kmol/h，进料组成为（摩尔分率，下同），馏出液组成为，易挥发组成的回收率为90%，相对挥发度为，饱和蒸汽进料，回流比为最小回流比的2倍。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）馏出液及残液量；（2）最小回流比；（3）第一块塔板下降的液体组成为多少？（4）精馏段上升的蒸汽量与提馏段下降的液体量各为多少？用一连续精馏塔分离苯与甲苯混合液，泡点进料，塔顶馏出量为75kmol/h（绝压），查得此压强下水蒸气的汽化潜热为511kcal/kmol，在塔釜温度下釜液的汽化潜热为10000kcal/kmol，精馏段操作线方程为y=+。试求：（1）加热蒸汽消耗量；（2）离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成。第二章吸收一、选择题吸收操作的依据是（ B）。 Ａ.挥发度差异Ｂ.溶解度差异 Ｃ.温度差异 Ｄ.密度差异在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会____A_____。A.增大B.减小C.不变D.不能确定在吸收系数的准数关联式中，反映物性影响的准数是（B ）已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为Ｅ1=、E2=、E3=则（ A ）2 t2在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会___C___。A.增加B.不变C.减小D.不能确定下述说明中正确的是____D_____。A.用水吸收氨属液膜控制B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制C.用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力都不可忽略下述说法错误的是____B____。A.溶解度系数Ｈ很大，为易溶气体B.亨利系数Ｅ值很大，为易溶气体C.亨利系数Ｅ值很大，为难溶气体D.相平衡系数m值很大，为难溶气体扩散系数D是物质重要的物理性质之一，下列各因数或物理量与扩散系数无关的是(D)。A.扩散质和扩散介质的种类B.体系的温度C.体系的压力D.扩散面积吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（D）。A物理吸收B化学吸收C高浓度物理吸收D低浓度物理吸收吸收操作的作用是分离（A）。A气体混合物B液体混合物C互不相溶的液体混合物D气液混合物通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确（D）。A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大C.操作最为经济D.填料层高度趋向无穷大根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（C）。A.两相界面存在的阻力B.气液两相主体中的扩散的阻力C.气液两相滞流层中分子扩散的阻力D.气相主体的涡流扩散阻力根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示得传质总系数KL(B)A.大于液相传质分系数kLB.近似等于液相传质分系数kLC.大于气相传质分系数kGD.近似等于气相传质分系数kG对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数（ B ） Ａ.变小 Ｂ.增大 Ｃ.不变 Ｄ.不确定吸收是分离（A）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（E）的差异。A、气体B、液体C、固体D、挥发度E、溶解度F、温度为使吸收过程易于进行，采取的措施是(B)。A加压升温B加压降温C减压升温D减压降温吸收速率方程式中各吸收系数之间的关系是（A）。A（KG）-1=（kG）-1+（HkL）-1B（KG）-1=（HkG）-1+（kL）-1C（KG）-1=（kG）-1+（mkL）-1D（KG）-1=（mkG）-1+（kL）-1根据双膜理论，在气液接触界面处（D）。Api=ciBpi＞ciCpi＜ciDpi=ci/H物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而（C），随温度的升高而（A）。A增大B不变C减小D无法判断根据双膜理论，在气液接触界面处（D）。A、气相组成小于液相组成B、气相组成大于液相组成C、气相组成等于液相组成D、气相组成与液相组成平衡为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是（C）。A、加压和升温B、减压和升温C、加压和降温D、减压和降温对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（B）。A、气相一侧B、液相一侧C、气液相界面处D、无法判断在吸收过程中，（C）将使体系的相平衡常数m减小。A、加压和升温B、减压和升温C、加压和降温D、减压和降温对易溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于（A）。A、气相一侧B、液相一侧C、气液相界面处D、无法判断实验室用水吸收空气中的二氧化碳，基本属于（B）吸收控制，其气膜阻力（B）液膜阻力。汽膜（B）液膜（C）共同作用（D）无法确定②(A)大于(B)小于(C)等于(D)无法确定在双组分理想气体混合物中，组分A的扩散系数是（C）。A.组分A的物质属性B.组分B的物质属性C.系统的物质属性D.仅取决于系统的状态含低浓度溶质的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔组成与其在液相中的摩尔组成的差值为（D）。A.负值B.正值C.零D.不确定某吸收过程，已知气膜吸收系数kY为2kmol/（），液膜吸收系数kX为4kmol/（），由此判断该过程为（D）。A.气膜控制B.液膜控制.C.不能确定D.双膜控制含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将（A）。A.增加B.减小C.不变D.不确定含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔液体的流量增大，其他操作条件不变，则对于气膜控制系统，起出塔气相组成将（B）。A.增加B.减小C.不变D.不确定在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为（A）。A，Y-Y**-Y在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若将进塔液相组成X2增大，其它操作条件不变，则气相总传质单元数NOG将（C），气相出口浓度将（A）。A.增加B.减小C.不变D.不确定在逆流吸收塔中当吸收因数A〈1，且填料层高度为无限高时，则气液平衡出现在（C）。A.塔顶B塔上部C.塔底D.塔下部在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。当将进塔气体组成Y1增大，其他操作条件不变，则出塔气相组成Y2将（A），吸收率φ（）。A.增加B.减小C.不变D.不确定二、填空题在吸收单元操作中，计算传质单元数的方法很多，其中，采用对数平均推动力法计算总传质单元数法的前提条件是。吸收操作是吸收质从_______转移到_______的传质过程。在吸收操作中压力____________，温度________将有利于吸收过程的进行。吸收是指____________________________________的化工单元操作。当气体处理量及初、终浓度已被确定，若减少吸收剂用量，操作线的斜率将____，其结果是使出塔吸收液的浓度_______，而吸收推动力相应_________。用亨利系数E表达的亨利定律表达式为.在常压下,20℃时,氨在空气中的分压为,与之平衡的氨水浓度为10(kgNH3(100kg)-1H2O).此时亨利系数E=相平衡常数m=.对于难溶气体，吸收时属于控制的吸收，强化吸收的手段是。吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数，传质推动力。某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用常数表示，而操作线的斜率可用表示。吸收是指的过程，解吸是指的过程。溶解度很大的气体，吸收时属于控制，强化吸收的手段是。在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将，操作线将平衡线。吸收因数A可以表示为______，它在Y—X图上的几何意义是_________________________。在一逆流吸收塔中，若吸收剂入塔浓度下降，其它操作条件不变，此时该塔的吸收率，塔顶气体出口浓度。在低浓度难溶气体的逆流吸收塔中，若其他条件不变而入塔液体量增加，则此塔的液相传质单元数Ｎ(l)将_______，而气相总传质单元数ＮOG将_______，气体出口浓度ｙ(a)将_______。对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数，相平衡常数m，溶解度系数H（增加、减少、不变）。在一逆流吸收塔中，吸收剂温度降低，其它条件不变，此时塔顶气体出口浓度出塔溶液组成。对易溶气体的吸收过程，阻力主要集中于。若传质总系数与分系数之间的关系表示为,则其中的表示____________，当____________项可以忽略时表示该吸收过程为气膜控制。若传质总系数与分系数之间的关系表示为,则其中的表示____________，当____________项可以忽略时表示该吸收过程为液膜控制。传质单元数NOG反映_________________________________,分离任务所要求的液体浓度变化越_______________,过程的平均推动力越______________,所需的传质单元数NOG越大。在填料塔中用水吸收氨。欲提高吸收速率，增大的流量比增大的流量更有效。在低浓度溶质的气液平衡系统，当总压操作降低时，亨利系数E将，相平衡常数将，溶解度系数H将。亨利定律表达式，若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体为气体。亨利定律表达式，若某气体在水中的亨利系数H值很大，说明该气体为气体。在吸收过程中，KY和ky是以和为推动力的吸收系数，它们的单位是。若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为，其中表示，当项可忽略是，表示该过程为气膜控制。在1atm、20℃下某低浓度气体被清水吸收，若气膜吸收系数，液膜吸收系数为，溶质的溶解度系数，则该溶质为气体，气相总吸收系数。一般而言，两组分A、B的等摩尔相互扩散体现在单元操作中，而组分A在B中单向扩散体现在单元操作中。在吸收过程中，若降低吸收剂用量，对气膜控制体系，体积吸收总系数值将，对液膜控制物系，体积收总系数值将。双膜理论是将整个相际传质过程简化为。吸收塔的操作线方程和操作线是通过得到的，它们与、和等无关。在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率，吸收推动力。在吸收过程中，物系平衡关系可用表示，最小液气比的计算关系式=。某吸收过程，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分A，混合气进塔组成为，出塔组成为（均为摩尔比），已知吸收因数A为1，若该吸收过程所需理论板数为4层，则需传质单元数为。三、计算题在填料塔内用清水逆流吸收空气和氨混合气中的氨，惰性气体的处理量为50kmol/h，进塔气体浓度Y1=(比摩尔分率)，要求氨的回收率为90%，吸收剂用量是最小用量的倍。操作条件下平衡关系为Y*=，气相传质单元高度H0G为0.8m，气相传质单元数NoG为，试求：(1)吸收剂用量为多少kmol/h?；(2)出塔液体浓度X1为多少？；(3)填料层高度为多少m?吸收塔中用清水吸收混合气体中的SO2，气体与水逆流接触，气体(标准状态)流量为5000m3/h，其中SO2(体积分数)为10％，要求SO2的吸收率为95％，塔的操作条件为293K及，在此条件下，SO2在二相间的平衡关系可近似的表示为Y*=，试问：取用水量为最小用水量的倍时，用水量应为多少？某吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害成分A。在此情况下，测得的浓度如图所示。已知平衡关系为Y=。求(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍？(3)由于法定排放浓度规定ｙ(2)必须小于，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少？(4)画出填料加高前后吸收操作线的示意图。某厂现有一直径为1.2m、填料层高度为5.4m的吸收塔，用来吸收某气体混合物中的溶质组分。已知操作压力为3
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