一、选择与填空(30分)
1. 汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度__________,但汽相组成__________液相组成。
2. 汽液两相呈平衡状态时,若汽液两相组成相同,则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。A. 相等; B. 大于;C. 小于;D. 不确定。
3. 所谓理论板是指___________________________________,且____________________。
4. 精馏过程是利用 和 的原理而进行的。精馏设计中,回流比越 ,所需理论板越少,操作能耗 ,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现 的变化过程。
5. 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数 (增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 (增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 (增大、减小),所需塔径 (增大、减小)。
6. 分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中, 进料的q值最大,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 。
7. 操作中的精馏塔,保持 、 、 、 不变,增加,则 _______, ______。
A. 增加; B. 不变;C. 不确定;D.减小。
8. 某二元物系,相对挥发度 ,则
,对 、 两层理论板,在全回流条件下,已知
__________________。
9. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板,其汽相组成关系为_________。
A. ; B. ; C. ; D. 不确定。
10. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ________,馏出液组成为________。
,则该精馏塔的操作回流比为
11. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA=0.6,相应的泡点为t1,与之相平衡的汽相组成yA=0.7,相应的露点为t2,则A
A t1=t2 B t1 12. 在一二元连续精馏塔的操作中,进料量及组成不变,再沸器热负荷恒定,若回流比减少,则塔顶温度 A ,塔顶低沸点组分浓度 B ,塔底温度 C ,塔底低沸点组分浓度 A 。 A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定 13. 精馏的操作线是直线,主要基于以下原因 D 。 A 理论板假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设 14. 操作中的精馏塔,保持 、 、 、 、 不变,减小 ,则有_________。 A. D增加,R减小;B. D不变,R增加; C. D减小,R增加;D. D减小,R不变。 15. 在塔的精馏段测得 则第三层塔板的 _________。 、 、(均为摩尔分率),已知, , 二、计算题(70分) 1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为 100 kmol/h, 其组成为0.55(摩尔分率,下同);釜残液流量为45 kmol/h,其组成为0.05;进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.6倍;物系的平均相对挥发度为2.0。 (1)计算塔釜重组分的收率; (2)求出提馏段操作线方程。(10分) 2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为100 kmol/h,组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的 1.6倍;操作条件下平均挥发度为2.4 ;测得现场操作数据:xn-1=0.270, xn=0.230 。若要求轻组分的回收率为97% ,塔釜残液组成为0.02 。试求: (1)塔顶产品的流量和组成; (2)操作回流比; (3)第n块塔板的气相默弗里板效率。(15分) 3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部,已知 平均相对挥发度单板效率 、、 , ,操作回流比为最小回流比的 2倍。塔底直接蒸汽加热,每层塔板的。试求: (1)塔顶采出率; (2)进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成。(10分) 4. 精馏塔采用全凝器,用以分离苯和甲苯组成的理想溶液,进料状态为汽液共存,两相 组成如下:xF=0.5077,yF=0.7201。 (1) 若塔顶产品组成xD=0.99,塔底产品的组成为xW=0.02,问最小回流比为多少?塔底产品的纯度如何保证? (2) 进料室的压强和温度如何确定。 (3) 该进料两组份的相对挥发度为多少? (20分) (Rmin=1.271,通过选择合适的回流比来保证;=2.49). 5. 1kmol/s的饱和汽态的氨—水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离,进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体,回流量为1.3kmol/s,塔底再沸器产生的汽相量为0.6kmol/s。若操作范围内氨—水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x,求塔顶、塔底的产品组成。(15分) (xD=1.40210-3, xW=8.26710-4) 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容