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《化工原理蒸馏习题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第五章蒸馏一、分析与判断1精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α，溶液的泡点，塔顶蒸汽冷凝温度（增大，减小，不变）。2板式塔精馏操作，已知物系在操作条件下，相对挥发度为α，操作方程为yaxb,设第n块板为一理论板，进出该板各物流如附图示，则yn1和xn1的关系是：yaxbA.n1n1ynxn-1axn1yn11(1)xB.n1yn1axn1byn+1xnC.axn1yn11(1)xD.n13精馏分离某二元组分混合液(F,xF,q),要求塔顶xD,轻组分回收率η。设计
2、时，若加大回流比R，则精馏段液气比提馏段液气比，所需理论板数NT,塔顶产品量D,塔釜xw塔顶冷凝量QC,塔釜加热量QR,若R太大，过程的调节余地将（增大，减小，不变）。4．某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而xF、D、F、xD、q、R不变，则W，xW，L/V，NT(增大，减小，不变)。5．精馏塔设计时，若塔顶采用全凝器，所需理论板数为NT1，采用分凝器，所需理论板数为NT2，则NT1NT2（>、=、<）。6．连续精馏操作，原工况为泡点进料，现由于某种原因，原料温度降低，使q>1,进料浓度xF,塔顶采出率D/F及
3、进料位置均保持不变。试判断：(1)塔釜蒸汽量V保持不变，则塔釜加热量QR,塔顶冷量QC，xD，xW。(变大，变小，不变，不确定)(2)保持回流比R不变，则塔釜加热量QR,塔顶冷量QC，xD，xW。(变大，变小，不变，不确定)7．某精馏塔在给定工况下的操作曲线如图所示，现维持进料条件（F,xF,q）和塔釜加热量不变而将塔顶采出率D/F增大，则塔顶产品组成xD,塔底产品组成xW(变大，变小，不变，不确定)。8．某精馏塔维持其他条件不变，将加料板下移，则精馏段塔板数，塔顶产品组成xD，塔底产品组成xW（变大，变小，不变，不确定）。
4、9．精馏塔操作中，由于某种原因进料浓度xF减小，进料量F与热状态q保持不变，塔釜加热量V不变，若欲维持塔顶产品xD与塔底产品组成xW不变，则R，D，L/V，L/V(增大，减小，不变)。10．精馏塔操作中，保持F、xF、q、L不变，而增大V,则R,xD，xW，L/V，L/V(增大，减小，不变)。11．精馏塔操作中，保持F、xF、q、R不变，而增大W则xD，xW，L/V，L/V(增大，减小，不变)。12．精馏塔真空操作中，F、xF、q、D、V不变，而真空度下降，则xD，xW(增大，减小，不变)。13.决定精馏塔分离能力大
5、小的主要因素是：物理方面设备方面和操作方面。二.计算题1.用精馏操作分离含甲醇20%(摩尔分数)的水与甲醇混合液,精馏塔顶部设有部分冷凝器,未冷凝的气体继续冷凝得到液体产品D1，冷凝部分回流入塔，部分作为产品D2，其数量为D1的1/3。要求塔顶产品D1的含量为0.9，塔底产品含量为0.05，物料在泡点下入塔。以产品D1计的回流比取为1.5，在操作条件下，相对挥发度α＝2.69，试求该精馏塔内应具有多少块理论板？2某液体混合物的组成为0.5（轻组分、摩尔分数），采用精馏方法加以分离，料液在泡点下加入塔内，要求塔顶含量为0.9，轻组分的回
6、收率为90%，回流比为2.0，试分别计算按以下两种加热方式所需要的理论板数：（1）全部热量由塔底再沸器供给（2）将离开提馏段第二块板的液体抽出30%，用中间加热器全部汽化后，再返回该层塔在操作条件下，物料的相对挥发度为2.57。3某两元混合物含易挥发组分0.4（摩尔分数），用精馏方法加以分离，所用精馏塔具有8块理论板（包括塔釜），加料板为第3块，塔顶设有全凝器，泡点回流。在操作条件下，两物质的平均相对挥发度为2.45，要求塔顶组成为0.9,轻组分回收率为90%。试求：（1）为达到分离要求所需要的回流比为多少？（2）若料液组成降为0.3
7、，馏出率D/F及回流比与（1）相同，塔顶产品组成及回收率有何变化？（3）若料液组成降为0.3，但要求塔顶产品组成及回收率不同，回流比应为多少？4．某苯与甲苯混合物的流量为100kmol/h，苯的含量为0.3（摩尔分数），温度为20℃，拟采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品的含量为0.9，苯的回收率为90％，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为2.47，试比较以下三种工况所需要的最低热耗（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161.5J/
8、(mol.K)，汽化潜热为32600J/mol。三、讨论题分离苯、甲苯的精馏塔，按以下三种方式冷凝（图5.1，5.2，5.3），塔顶第一板上升蒸气浓度为含苯0.8（摩尔分率），回流比均为2。1．用全凝器冷凝，在塔顶及回流
