第六章 蒸馏
一、填空题
1、蒸馏是用来分离 的单元操作。 答案：均相液体混合物
2、含乙醇12%（质量百分数）的水溶液，其乙醇的摩尔分率为 。 答案：5.07%
3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分 的差异而达到分离的目的。 答案：挥发度
4、进料板将精馏塔分为 和 。 答案：精馏段、提馏段
5、理想溶液的气液相平衡关系遵循 。 答案：拉乌尔定律
6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下，加热到某一温度，液体出现第一个气泡，此温度称为该液体在指定总压下的 。 答案：泡点温度，简称泡点
7、在一定总压下准却气体混合物，当冷却到某一温度，产生第一个液滴，则此温度称为混合物在指定总压下的 。 答案：露点温度，简称露点
8、理想溶液中各组分的挥发度等于其 。 答案：饱和蒸气压
9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的 。 答案：难易程度
10、精馏与简单精馏的区别在于 。 答案：回流
11、在精馏操作中，回流比的操作上限是 。 答案：全回流
12、在精馏操作中，回流比的操作下限是 。 答案：最小回流比
13、在工业生产中，塔顶液相回流常采用的方法有 、 、 。
答案：泡点回流、冷液回流、塔顶采用分凝器产生液相回流
14、 是衡量实际塔板分离效果的标准，实际并不存在。 答案：理论板 15、理想溶液是
指 。 答案：相同分子间作用力与相异分子间作用力相等的溶液。
16、表示物质挥发能力大小的物理量是 。 答案：挥发度
17、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为 。 答案：进料热状况参数
18、q值越大，达到分离要求所需的理论板数 。 答案：越少
19、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为 。 答案：逐渐降低
20、当分离要求一定，回流比一定时，在五种进料状况中， 进料的q值最大，
此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离 ，分离所需的总理论板数 。
答案 ： 冷液，最远 ， 最少。
二、选择题
1、理想溶液的特点是：相同分子间的作用力（ ）不同分子间作用力。
A：大于 B：等于 C：小于 D：不能确定 答案： B
2、实验表明，当由两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液，其气液平衡关系服从（ ）
A：亨利定律 B：费克定律C：拉乌尔定律 D：牛顿粘性定律 答案：C 3、双组分理想溶液的t-x-y图中，下方曲线称为（ ）
A：饱和蒸气线 B：饱和液体线 C：饱和蒸气压线 D：露点线 答案 B 4、关于理论板理列说法错误的是（ ）
A：理论板可作为衡量实际塔板分离效率的依据和标准。 B：离开理论板的气、液两相互成平衡。 C：实际塔板即为理论板，二者之间无区别。
D：理论板为假想板，实际并不存在。 答案：C
5、关于恒摩尔流假定，下列说法中正确的是（ ） A ：恒摩尔流假定在任何条件下均可成立。
B ：恒摩尔气化是指精馏段上升蒸气摩尔流量与提馏段上升摩尔流量相等。 C ：恒摩尔流假定是指精馏段上升蒸气摩尔流量与下降液体摩尔流量相等。
D ：由恒摩尔流假定可知，精馏段上升蒸气和下降液体有如下关系：L1=L2=…=L，V1=V2=…=V 答案：D
6、下列关于相对挥发度的说法中正确的是（ ） A：相对挥发度的大小，反映了溶液用蒸馏分离的难易程度。 B ：α =1的溶液称为恒沸物。 C ：α越大，溶液越容易分离。
D：α越小，溶液越容易分离。 答案：A
7、关于精馏原理的叙述错误的是（ ） A：精馏过程是简单蒸馏的重复过程。
B：要维持精馏操作的高纯度分离，塔顶必须得设全凝器。 C：要维持精馏操作的高纯度分离，塔底必须得设再沸器。
D：有液相回流和气相回流，是精馏过程的主要特点。
8、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线（ ） A：提馏段操作线与q线 B：平衡线
C：平衡线与精馏段操作线
D：平衡线与q线 答案：A 9、连续精馏塔的操作中若采用的回流比小于原回流比，则（ ）
A：xD增大，xW增大 B：xD减小，xW减小
C：xD增大，xW减小 D：xD减小，xW增大 答案：D
10、提馏段温控是指将灵敏板取在提馏段的某层塔板处，若灵敏板温度降低，则要使塔釜产品合格，应采取的调节手段为（ ）
A：适当增大回流比 B：适当减小回流比
C：适当增大再沸器的加热量 D：适当减小再沸器的加热量 答案：B 11、在精馏操作中当进料量大于出料量时，会引起（ ）
A：淹塔 B：塔釜蒸干 C：漏液 D：返混 答案：A 12、关于恒沸精馏和萃取精馏下列说法错误的是 （ ） A：这两种方法都是在被分离的混合液中加入第三组分。 B：这两种方法都是分离相对挥发度α=1的恒沸物或相对挥发度过低的混合液。 C：这两种方法在被分离的混合液中加入第三组分后，都能形成有明显界面的两相。 D：所选取的第三组分的热稳定性较好。 答案：C
13、依据液体混合物中各组分挥发度的差异，使混合液中各组分达到一定程度的分离的操作叫（ ） A：吸收 B：精馏 C：液-液萃取 D：干燥 答案：B 14、关于理想溶液，下列说法中错误的是（ ） A：理想溶液中相同分子与相异分子间的作用力相等。 B：理想溶液在混合过程中无容积效应。
C：理想溶液在混合过程中有热效应。
D：理想溶液符合拉乌尔定律。 答案：C
15、精馏操作中，若进料组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率（ ）
A ：增加 B ：减小 C：不变 D：不能确定 答案：A
16、全回流时，理论塔板数为（ ） A：0 B：∞ C：Nmin D：不能确定 答案：C
17、间歇蒸馏和平衡蒸馏的主要区别在于（ ）
A：前者是一次部分气化，后者是多次部分气化 B：前者是稳态过程，后者是不稳态过程
C：前者是不稳态过程，后者是稳态过程
D：不能确定 答案：C 18、当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度（ ）。 A：增大 B：减小 C：不变 D：不能确定 答案：B 19、精馏塔的塔底温度总是（ ）塔顶温度。
A：高于 B：低于 C：等于 D：小于等于 答案：A 20、关于x-y图，下列说法中错误的是（ ）
A：平衡曲线偏离参考线愈远，表示该溶液愈容易分离。 B：平衡曲线总是位于参考线上方
C：当总压变化不大时，外压对平衡曲线的影响可以忽略。
D：平衡曲线离参考线愈近，表示该溶液愈容易分离。 答案：D 三、判断题
1、精馏用板式塔，吸收用填料塔。 （ ）
答案：×
2、恒摩尔流假定在任何条件下都成立。 （ ） 答案：×
3、若以过热蒸气进料时，q线方程斜率﹥0。（ ） 答案：√
4、若某溶液气液相平衡关系符合亨利定律，则说明该溶液是理想溶液。 （ ） 答案：×
5、组分A和B的相对挥发度α=1的混合溶液不能用普通精馏的方法分离。（ ） 答案：√
6、当分离要求和回流比一定时，进料的q值越大，所需总理论板数越多。（ ） 答案：×
7、用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F、χF、q、R、α、D、α、D、χD。（ ） 答案：√
8、精馏操作时，操作流比为最小回流比时所需理论板数为无穷多。（ ） 答案：√
9、间歇蒸馏为稳态生产过程。（ ） 答案：×
10、在精馏操作中，减压对组分的分离有利。 （ ） 答案：√ 11、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则精馏段操作线斜率等于1。（ ） 答案：√
12、全回流时，塔顶产品量D﹦∞。（ ） 答案：×
13、精馏塔的塔底温度总是低于塔顶温度。（ ） 答案：×
14、在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（ ） 答案：×
15、根据恒摩尔流假定，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一这相等。 （ ） 答案：×
16、回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。 （ ） 答案：×
17、恒沸精馏和萃取精馏均采取加入第三组分的办法得以改变原物系的相对挥发度。（ ） 答案：√
18、板式精馏塔自下而上液体中轻组分浓度分布特点为逐板降低。（ ） 答案：×
19、在压强一定时，均相液体混合物具有恒定的沸点。（ ） 答案：×
20、由A.B两组分组成的理想溶液中，其相对挥发度可以用同温下的两纯组分的饱和蒸气压的比值来表示。（ ） 答案：√ 四、简答题
1、 精馏的原理是什么？
答：精馏是指液体混合物经同时多次地部分气化和部分冷凝，最后分离成近乎纯态的液 体的分离过程。
2、 压强对相平衡关系有何影响？精馏塔的操作压强增大，其他条件不变，塔顶、塔底的温度
和组成如何变化？
答：一定温度下，总压增大，物系中各组分的饱和蒸气压随之升高，各组分挥发度差异变小。 精馏塔的操作压强增大，其他条件不变，塔顶、塔底的温度将增大，塔顶组成将减小，塔
底组成将增大。
3、 精馏塔中气相组成、液相组成以及温度沿塔高如何变化？
答：精馏塔气相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓，液相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓，温度沿
塔高逐渐降低。
4、 恒摩尔流假定的主要内容是什么？简要说明其成立的条件。
答：恒摩尔流假定的主要内容是：精馏段每块塔板上升的蒸气摩尔流量彼此相等，下降的液
体流量也各自相等；同理，提馏段亦然。
即：精馏段：L1＝L2＝L3＝…＝Ln＝L； V1＝V2＝V3＝…＝Vn＝V
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提馏段：L1＝L2＝L3＝…＝Ln＝L； V1＝V2＝V3＝…＝Vn＝V
’’
且L≠L，V≠V。
恒摩尔流假定成立的条件：⑴各组分的摩尔气化焓相等；⑵气液接触时因温度不同而交换的热量可以忽略；⑶塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。 5、 进料热状态有哪些？对应的q值分别是多少？ 答：进料的热状况有以下五种： ①冷液进料 ②泡点进料 ③气液混合进料 ④露点进料 ⑤
过热蒸气进料。
对应的q值范围分别为：①冷液进料，q＞0； ②泡点进料，q＝1； ③气液混合进
料 ，0＜q＜1；④露点进料 ，q＝0；⑤过热蒸气进料，q＜0。 6、 q值的物理意义是什么？
答：q值的物理意义：将1kmol原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的摩尔汽化热之间的比值
关系，其在数值上等于进料中液相所占的分率。
7、 在进行精馏塔的设计时，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，而保持进料组成及热
状况、塔顶采出率、回流比及塔顶馏出液组成不变，则塔釜产品量和组成，提馏段操作线的斜率及所需的理论板数如何变化？
答：在上述条件下，塔釜产品量增加，组成减小，提馏段操作线斜率不变，所需的理论板数
增加。 分析：在χD、D/F、xF、R已定时，两种蒸气加热时的操作线位置相同，区别只是直接蒸气
加热的提馏段操作线将原间接加热的提馏段操作线延长至y?0的x轴上，其交点为直接蒸气加热时的塔底组成，故梯级线也应同时跨越新的xW而略有增加，这是因为直接蒸气的稀释作用，需稍增加塔板层数回收轻组分。由于??DxDFxF恒定，故
xWW必然增加。 ?(1??)F，当xW降低时， FFxW8、 什么是理论板？说明理论板与实际塔板的关系。
答：理论板是指离开该板的蒸气和液相组在达到平衡的塔板。理论板和实际塔板间存在如下关系：