化工原理蒸馏习题详解.doc

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1、蒸馏练习下册第一章蒸馏概念1、精馏原理2、简捷法3、漏液4、板式塔与填料塔公式全塔物料衡算【例1－4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程）进料热状况对汽液相流量的影响2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D和W，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系

2、，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。5．恒沸精馏原理6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分）1.漏液线（气体流量下限线）（1分）2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分）3.液相流量下限线（1分）4.液相流量上限线（1分）5.液泛线（1分）最适宜的区域为五条线相交的区域内。7．进料热状况参数8、平衡蒸馏原理9、液泛的定义及其预防措施10、

3、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。11、什么是理想物系？四计算题1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：提馏段：设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。3、在

4、连续精馏塔中分离苯和甲苯二元混合溶液，原料液流量为5000kg/h，组成为含苯0.3（质量分率，下同），塔顶馏出液中苯的回收率为88%，要求塔釜含苯不高于0.05，求馏出液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。(苯的相对分子量为78，甲苯92)解：（5分）（1）由得（2）又（3）联立（1）、（2）、（3）得：W=39.5kmol/hD=17.8kmol/hXD=0.952（10分）4、用连续精馏塔分离某二元混合液，原料液流量为300kmol/h，露点（饱和蒸汽）进料，进料浓度为0.5，塔顶馏出液浓度为0.95，釜残液浓度为0.1，（以上均为易挥发组

5、分的摩尔分率）。操作条件下相对挥发度为2.0，塔顶采用全凝器，泡点回流。已知回流比为最小回流比的1.29倍。试求：（１）最小回流比Rmin；（２）离开第二层理论板的液体浓度（由塔顶往下数）。5、用精馏塔分离某二元混合物，已知塔精馏段操作线方程为y=0.75x+0.205；提馏段操作线方程为y=1.415x-0.041，试求：（1）此塔的操作回流比R和馏出液组成xD；（2）饱和液体进料条件下的釜液组成xW；（3）饱和液体进料，馏出液量D为120kmol/h时所需原料液的量F。6、在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2

6、，馏出液组成为0.94（易挥发组分的摩尔分率，下同），釜残液组成为0.04，釜残液流量为150Kmol/h，回流比为最小回流比的1.2倍，且已知q线方程为y=6x–1.5,求：1最小回流比；2精馏段操作线方程；3提馏段操作线方程。1.q线方程与交点坐标为（xq,yq）得2．精馏段操作线方程为：1．得全塔物料恒算：代入数值计算得提馏段操作线为，代入数值得提馏段操作线方程为：7、氯仿和四氯化碳的混合液在一连续精馏塔中进行分离，在精馏塔某一理论板n处，进入该塔板的气相组成为0.91（摩尔分率,下同），从该塔板流出的液相组成为0.89，物系的相对挥

7、发度为1.6，精馏段内的液气比为2/3（摩尔比），试求：（1）从第n板上升的蒸汽组成？（2）流入第n板的液相组成？（3）若为泡点回流，求回流比并写出精馏段操作线方程？解：1）精馏操作达平衡时：2）由物料衡算方程：得：3）得L/D=R=28、用精馏塔分离某二元混合物，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.205，提馏段操作线方程为y=1.415x-0.041，求：1．回流比R，塔顶组成XD，塔底残液组成XW。2．XF=0.37，馏出液量D=120kmol/h时所需进料量F。3．由及得提馏段操作线方程过（xW,xW）点，即xw=1.415xw-

8、0.041得xw=0.12.即解得9、用板式精馏塔常压下分离苯-甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度a=2.50，进料量为140kmol/h，进料组成xF=0.