第七章 《蒸馏》练习题
一、选择题
1.蒸馏是利用各组分( )不同的特性实现分离的目的。 C A 溶解度;B 等规度;C 挥发度;D 调和度。
2.在二元混合液中,沸点低的组分称为( )组分。 C A 可挥发;B 不挥发;C 易挥发;D 难挥发。
3.( )是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A A 液相回流;B 进料;C 侧线抽出;D 产品提纯。
4.在( )中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 C A 冷凝器;B 蒸发器;C 再沸器;D 换热器。
5.再沸器的作用是提供一定量的( )流。 D A 上升物料;B 上升组分;C 上升产品;D 上升蒸气。
6.冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。 B A 塔顶气相;B 塔顶液相;C 塔底气相;D 塔底液相。
7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的( )回流。 B A 气相;B 液相;C 固相;D 混合相。
8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为( )。 C A 浮阀板;B 喷射板;C 加料板;D 分离板。
9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )。 B A 精馏段;B 提馏段;C 进料段;D 混合段。
10.某二元混合物,进料量为100 kmol/h,xF = 0.6,要求塔顶xD 不小于0.9,
则塔顶最大产量为( )。 B A 60 kmol/h;B 66.7 kmol/h;C 90 kmol/h;D 100 kmol/h。
11.精馏分离某二元混合物,规定分离要求为xD、xw。如进料分别为xF1、xF2时,其相应的最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。当xF1?xF2时,则( )。A A.Rmin1?Rmin2; B.Rmin1?Rmin2; C.Rmin1?Rmin2; D.Rmin的大小无法确定
12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。 D
A.理论板假定; B.塔顶泡点回流; C. 理想物系; D. 恒摩尔流假定
13. 某二元混合物,其中A为易挥发组分。液相组成xA?0.5时相应的泡点为t1,
气相组成yA?0.3时相应的露点为t2,则( )。 D A.t1?t2; B.t1?t2; C.t1?t2; D.无法判断
14. 某二元混合物,其中A为易挥发组分。液相组成xA?0.5时泡点为t1,与
之相平衡的气相组成yA?0.75时,相应的露点为t2,则( )。 A A.t1?t2; B. t1?t2 ; C.t1?t2 ; D. 不能判断
15. 连续精馏塔操作中,如采用的回流比小于原回流比,则( )。 B A.xD、xW 均增加; B.xD 减小,xW增加; C.xD、xW均不变; D.不能正常操作
16. 某真空操作精馏塔,在真空度降低后,若保持F、D、xF、q、R及加料
位置不变,则塔顶产品组成xD变化为( )。 A A.变小; B.变大; C.不变; D.不确定;
17. 精馏操作时,若在F、xF、q、R不变的条件下,将塔顶产品量D增加,
其结果是( )。 C A.xD下降,xW 上升; B.xD下降,xW 不变; C.xD下降,xW 亦下降; D.无法判断;
分析:当D增加时,xD必然减小,但因回流比R不变,只有V和L同时增加,
L'R??F即V'和L'同时增加,以q?1为例,从提馏段操作线斜率看V'DR?1,当D增
L'大后, V' 变小,而
NT不变,故有xW 减小。
18.二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( )。 A
A. 提馏段操作线与q线; B.提馏段操作线与平衡线; C. 平衡线与精馏段操作线; D. 平衡线与q线;
19.某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数分别为N1和N2,若只增加提馏段理论板数,而精馏段理论板数不变,当F、xF、q、R、V等条件不变时,则有( )。 B
A.xW减小,xD增加; B.xW减小,xD不变; C.xW减小,xD减小; D.xW减小,xD无法判断;
20.下列哪些判断不正确( )。 A A.上升气速过大引起漏液; B. 上升气速过大造成过量雾沫夹带; C. 上升气速过大引起液泛; D. 上升气速过大造成大量气泡夹带;
二、填空题
1.溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 泡点;露点
2.板式塔塔板上气液两相接触状态有3种, 它们是鼓泡接触状态,__________,___________。
泡沫接触状态,喷射接触状态;
3.精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 多次部分气化;多次部分冷凝
4.最小回流比是指 。 塔板数为无穷多时的回流比的极限值
5.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板数 。 过热蒸气;最多
6.对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度 。精馏操作中,当 q = 0.6 时, 表示进料中的 含量为60%。 越低;液相
7.对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系 。x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系 。 容易分离; 不容易分离
8.板式塔不正常操作现象常见的有3种,它们是严重漏液、_______,__________。 液泛、严重雾沫夹带
9.完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶 和塔底 。 液相回流,上升蒸气
10.精馏操作中,再沸器相当于一块 板。用逐板计算法求理论板层
数时,用一次 方程就计算出一层理论板。 理论板; 相平衡
11.精馏塔的塔底温度总是高于塔顶温度,其原因
一是___________________________ , 二是__________________________。 由于塔顶轻组分浓度高于塔底的,相应的泡点较低; 由于塔内压降使塔底压力高于塔顶,因而塔底的泡点较高
12.评价塔板性能的标准主要是5条,它们是(1)通过能力大,(2)塔板效率高,(3)___________,(4)___________,(5)结构简单,造价低。 塔板压降低,操作弹性大
13.若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度________________;②所得残液浓度 ________________;③馏出物总量 平衡蒸馏大于简单蒸馏。 ①简单蒸馏大于平衡蒸馏;②两种情况的残液浓度相同;
14.某精馏塔操作时,若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变,
增加回流比,则此时塔顶产品组成xD ,塔底产品组成xW ,塔顶产品流率 ,精馏段液气比 。 增加;减少;减少;增加
分析:由V?(R?1)D,当V不变时,R增加,D必须减少。在理论板数不变时,
回流比的增加平均传质推动力加大,必会使产品分离程度提高。当R增加时,液
L气比V?RR?1必然也增大。
15.塔板负荷性能图中有5条线,分别是(1)___________,(2)__________,(3)漏液线,(4)液相上限线,(5)液相下限线。 液泛线,雾沫夹带线
16. 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分,塔板结构设计时,溢流堰长度和高度应适当。 干板降压;液层降压;
17.当增大操作压强时,精馏过程中物系的相对挥发度 ,塔顶温度增加,塔釜温度 。 减小;增加
分析:同一物系,总压越高,物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高,由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率,故各组分的挥发度差异变小。 18.精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔底xW______,精馏段操作线斜率_______。 增大;减小
V的减少导致L减少,分析:塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少,当D不变时,
R即回流比R减小,故精馏段操作线斜率R?1减小,提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时,两段操作线斜率的改变只能使xD减小和xW增大。
19.精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应增大,蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ,操作费和设备费的总投资将是 变化过程。增大;急速下降至一最低后又上升
20.将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较,操作弹性最大的是________ , 单板压降最小的是_________,而造价最昂贵的是泡罩塔。浮阀塔; 筛板塔
三、计算题