第9章液体精馏（习题集）

第9章 液体精馏

—.填充题

1. 精馏操作的依据是___________________, 实现精馏操作的必要条件是_____________________________, _________________________________. 2. 相对挥发度的定义为_______________________________, 用相对挥发度表达的气液平衡方程可写为_______________________. 根据相对挥发度的大小, 可用来___________________________, 若相对挥发度为1, 则________. 3. 在精馏操作中, 若降低操作压强, 则相对挥发度_____________, 塔顶温度_________, 塔釜温度_________________, 从平衡角度分析该分离过程_____________.

4. q的定义为_______________________________, 饱和液体进料q为______, 饱和蒸汽进料q为________________, 蒸汽是液体的2倍混合进料q为____. 5. 某两组分物系, 相对挥发度为3, 在全回流下进行精馏, 若己知yn=0.4, 则yn+1

为____________. 全回流操作通常适用于______________________________, _________________________________.

6. 精馏和蒸馏的区别在于_________________________; 平衡蒸馏和简单蒸馏的区别在于______________________________________________________. 7. 在连续精馏中, 其他条件均不变, 仅加大回流比, 可以使塔顶产品浓度______, 塔底产品浓度____________. 若此时加热蒸汽量V不变, 产品量D将_______________.

8. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275, 则该塔的操作回流比为_______, 馏出液组成为_________________.

9. 在总压为101.3kPa、温度为85℃下, A组分与B组分的饱和蒸汽压分别为116.9kPa和46kPa, 则其相对挥发度为______________, 平衡时液相组成xA为____________, 气相组成yA为__________.

10. 恒沸精馏与萃取精馏的共同点是_____________________________________, 两者的主要区别是_________________________________________________, ___________________________________.

二. 选择题

1. 两组分的相对挥发度越小, 则分离该体系( ).

A.容易 B.困难 C.安全 D.不安全 2. 精馏塔的操作线是直线的原因( ).

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 3. 精馏塔中, 其气相组成关系为( ).

A.yn+1>yn>yn-1 B.yn+1

4. 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.t1t2 C. t1=t2 D.不能判断 5. 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.xD、xw均不变 C. xD、xw均变大 D.xD减小, xw增大 6. 用某精馏塔分离两组分溶液, 规定产品组成为xD、xw, 当进料组成为xf1时, 相

应回流比为R1, 进料组成为xf2时, 相应回流比为R2, 若xf1

A.R1=R2 B.R1R2 D.无法判断 7. 用精馏塔完成分离任务所需理论塔板数为8块(包括塔釜), 若全塔效率为50%, 则塔内实际板数为( )块.

A.16 B.12 C.14 D.4

8.在常压下, 苯的沸点为80.1℃, 环已烷的沸点为80.73℃, 欲使该两组分得到分离, 宜采用( ).

A.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸气精馏 9.真空操作的精馏塔，若真空度降低，其它条件不变，则塔顶产品组成（ ）. A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定

10.二元溶液连续精馏过程中，如进料状态发生改变，将引起（ ）发生变化. A.平衡线 B.平衡线和精馏段操作线 C.提馏段操作线和q线 D.平衡线和q线

三. 计算题

1. 乙苯、苯乙烯混合物是理想体系, 纯组分的蒸汽压为:

乙苯 lgPA0=6.95719-1424.225/(t+213.21) 苯乙烯 lgPB0=6.95711-1445.58/(t+209.43)

式中压力的单位为mmHg, 温度的单位为℃. 试求:

(1) 塔顶总压为60mmHg时, 组成为0.595(乙苯的摩尔分率)的蒸汽温度. (2) 与上述气相成平衡的液相组成.

2. 某混合物含易挥发组分0.24, 在泡点状态下连续送入精馏塔. 塔顶馏出液组

成为0.95, 釜液组成为0.03(均为易挥发组分的摩尔分数). 试求: (1) 塔顶产品的产出率.

(2) 采用回流比R=2时, 精馏段的液汽比及提馏段的液汽比.

3. 某混合物中含易挥发组分0.10(摩尔分数, 下同). 以饱和蒸汽状态连续加入一精馏塔的塔釜. 塔的操作压力为760mmHg, 加料量为10kmol/h, 塔顶产品组成为0.90, 塔釜排出液组成为0.05. 试求: (1)塔顶全冷凝器的蒸汽冷凝量. (2)回流比R及精馏段的液汽比.

4. 欲设计一连续精馏塔分离含苯和甲苯各50%的料液, 要求馏出液中含苯96%, 残液中含苯不高于5%(以上均为摩尔分数), 泡点进料, 选用的回流比为最小回流比的1.2倍, 物系的相对挥发度为2.5. 求理论塔板数及加料板位置.

5. 在一常压连续精馏塔中分离某理想溶液，已知xF=0.4, xD=0.95，R=1.5Rmin，q=1.2，α=2.0. 试计算由第2块板上升的气相组成y2.

6. 在连续精馏塔中，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.215，q线方程为y=0.667-0.5x，α=2，塔底塔顶产品各占进料的一半，求： （1）xF 、xW、xD。

（2）进料中汽液两相的摩尔比.

7. 某连续精馏操作分离二元混合液体，已知精馏段操作线方程为y=0.80x+0.16，提馏段操作线方程为y=1.40x-0.02，若进料中气液相各占一半，求xW、xD、xF、R.

8. 连续操作的二元精馏塔，精馏段操作线方程为y=0.5x+0.475，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.01. 若进料是饱和液体，试求xF、xD、xW及R.

9. 在连续操作的精馏塔中，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.215，q线方程为y=0.667-0.5x,α=2试求： (1)塔顶产品组成。

(2)操作回流比是最小回流比的几倍.

10. 苯-甲苯精馏塔的塔顶组成：xD=0.95, 若泡点进料，xF=0.48且回流比为最小回流比的1.20倍，苯-甲苯的相对挥发度为2.56，求从第三块理论塔块上升的蒸气组成y3.

11. 苯一甲苯体系，xF=50%、xD=95%、xW=5%、α=2.45,问泡点进料和露点进料

的最小回流比各为多少？

12. 泡点进料的苯一甲苯混合液，含苯50%，要求馏出液含苯95%，馏残液中含

苯5%，回流比为2，求精馏段和提馏段操作线方程.

13. A、B组成的理想溶液，α=3, 现含有A50%的混合物在一连续操作的精馏塔

中分离，塔顶产品含A96%，塔底产品含B96%.已知精馏段L/V=2/3，提馏段L’/V’=1.4，试求;

(1) 该塔精馏段和提馏段操作线方程. (2) 进料中蒸汽所占的百分率.

(3) 操作回流比是最小回流比的多少倍.

14. 某二元混合物以饱和蒸汽状态进入精馏塔，已知xF=0.5，xW=0.05, xD=0.9，

α=3，R=2Rmin, 求提馏段操作线方程.

15. 一精馏塔有5块理论板(包括塔釜), 含苯50%(摩尔分数)的苯-甲苯混合液预 热至泡点, 连续加入塔的第3块板上, 采用的回流比R=3, 塔顶产品的产出率 D/F=0.44, 物系的相对挥发度为2.47, 求操作可得塔顶、塔底产品组成.