A、16层 ; B、12层 ; C、14层 ; D、无法确定 68、最小回流比是指( D );
A、回流量接近于零; B、在生产中有一定应用价值;是
C、不能用公式计算; D、是一种极限状态,可用来计算实际回流比 69、塔板上造成气泡夹带的原因是( A );
A、气速过大;B、气速过小;C、液流量过大;D、液流量过小 70、精馏塔的下列操作中先后顺序正确的是( B )。 A、先通加热蒸汽再通冷凝水;B、先全回流再调节回流比; C、先停再沸器再停进料; D、先停冷却水再停产品产出
三、问答题
7、什么是回流?精馏操作过程中回流有什么作用?
在精馏操作中,将一部分塔顶馏出液返回塔内的过程称之为回流。 在精馏操作中,回流的第一个作用是为第一块塔板提供轻组分和下降液体,维持塔板上气液平衡,保持部分汽化的液体维持一定水平,防止像简单蒸馏那样轻组分越蒸越少,不能连续进行。回流的第二个作用就是实现部分冷凝的冷却剂,由于有塔顶回流和各层塔板下降的液体存在,才能使上升蒸汽实现部分冷凝。
12、什么位置为适宜的进料位置?为什么?
跨过两操作线交点的梯级所对应的位置即为适宜的进料位置。此时所需的理论塔板数为最少。
13、g值的物理意义是什么?不同进料状态下的g值怎样? 汽化千摩尔原料液所需的热量与原料液的千摩尔汽化潜热之比值。
饱和液体:g=1;饱和蒸汽: g=o;气液混合物:0<g<1;过冷液体:g>1;过热蒸汽g<0。
19、一正在运行的精馏塔,由于前段工序的原因,使料液组成xF下降,而
'F、q、R、V'仍不变,试分析L、V、L、D、W及xD、xW将如何变化? 解:V?V'??1?q?F 分析,因为V' 、q、F不变,则:V不变;
V?L?D?RD?D 分析D?VR?1 因R不变,V不变,则D不变;
F?D?W 分析F不变,D不变,则W不变;
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L?RD 分析R不变,D不变,则L不变; L'?V'?W 分析F不变,D不变,则W不变;
因为R不变,所以L/V不变;因为V'、W不变,所以L/V'不变;而精馏段和提馏段的理论塔板数也不变,由 xF下降,可得:xD减少、xW也减少。 20、某分离二元混合物的精馏塔,因操作中的问题,进料并未在设计的最佳位置,而偏下了几块板。若F、xF、q、R、V'均同设计值,试分析L、V、L、D、W、及xD、xW的变化趋势?(同原设计值相比)
20、解:V?V'??1?q?F 分析 V'、q、F不变,则V不变; V??R?1?D 分析R不变,V不变,则D不变; L?RD 分析R不变,D不变,则L不变; L'?L?qF 分析L不变,q、F不变,则L不变; F?D?W 分析F、D不变,则W不变;
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四、计算题 ?
7、有某平均相对挥发度为3的理想溶液,其中易挥发组份的组成为60%(縻尔分率,以下相同)的料液于泡点下送入精馏塔。要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%,残液中易挥发组份的组成不大于2%。求:每获1kmol 馏出液时原料液用量?若回流比为1.5 ,它相当于Rmin的多少倍?假设料液加到板上后,加料板上的浓度仍为60%,求提馏段第二块理论板上的液相组成?
解:已知:??3,xF?0.6,xD?0.9,xw?0.02,q?1。
相平衡关糸:y??x1????1?x?3x1?2x,
F=W+D F=W+1, F?06?w?0.02?1?0.9。 联立求解得:F?1.52Kmol。
最小回流比:q?1,xF?0.6?xq,
7
yq?3x1?2x?3.061?2.0.6?0.818。
?0.376。
Rmin?xD?yqyq?xq?0.9?0.8180.818?0.6 其倍数为:n?1.50.376?4。
提馏段操作线方程:y?W?0.52L''x?W.xwL?W' ,
L?W,L'?L?F?R.D?F?1.5?1.52?3.02
y?1.208x?0.00416由x1'?0.6, 得:y2'?1.208x?0.00416?0.72。 即:提馏段第二块板上的气相组成为0.72.
11、连续精馏塔的操作线方程有:精馏段:y?0.75x?0.205;提馏段:
y?1.25x?0.020,试求泡点进料时,原料液、馏出液、釜液组成及回流比?
11解:y?0.75x?0.205
RR?1?0.75,
R?3
xDR?1?0.205 xD?0.82
y?1.25x?0.020
xW?1.25xW?0.020 xW?0.08 y?0.75x?0.205,y?1.25x?0.020 0.75xF?0.205?1.25xF?0.020,xF?0.45
答泡点进料时,原料液的组成为0.45,馏出液的组成为0.82,釜液组成为
0.08,回流比为3。
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