化工原理考試題(精餾)

1、化工原理練習(xí)題（精餾）一.填空題1精餾操作的依據(jù)是 。實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括和。2已分析測得這四股物料的組成為0.62，0.70，0.75，0.82，試找出Y X ! Y ! X的對(duì)應(yīng)值，Y 二 _，X二_，Y 二，X 二,V6iX63. 某二元物系的相對(duì)揮發(fā)度a = 3，在具有理論板的精餾塔內(nèi)于全回流條件下作精餾塔操作，已知x 0.3，貝y y4. 某泡點(diǎn)進(jìn)料的連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為y=0.80x+0.172,提餾段操作線方程為y=1.45x-0.015,則回流比R=,餾出液組成x ,原料組成x =.釜液組成 x =.5. 如圖所示，a點(diǎn)表示;b點(diǎn)表示;c點(diǎn)表示; ab段表

2、示;be段表示Yn|Xn*l1Ynrfl11Xnnn-1n41Xn41二.選擇題（5分）1.某精餾塔精餾段理論板數(shù)為N2 提譏il霞口論板數(shù)為N餾段的理論板數(shù)增加，精餾段的理論板數(shù)不變，且F、x q、R, V等均不變，則此時(shí)()A. x戚x1曾乩文B. x 減小，x 不變:C. x!應(yīng)x減?。篋. xx的變化視具依情況而定.三.問答題1.精餾塔在一定條件下操作時(shí)，問將加料口向上移動(dòng)兩層塔板，此時(shí)塔頂和塔底產(chǎn)品組成將 有何變化？為什么？四.計(jì)算題（65分）1.分離苯和甲苯混合液，進(jìn)料組成為0.4,餾出液組成為0.95，殘液組成為0.05 （以上組成均為苯的摩爾分率）。苯對(duì)甲苯的平均相對(duì)揮發(fā)度為2

3、.44。泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂冷凝器為全凝器，塔釜為間接蒸汽加熱。試求：最小回流比；（2）若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精餾段操作線方程（3）列出提餾段操作線方程。2.苯和甲苯混合液含苯 0.4（摩爾分率，下同），流量為100kmol.h常N、.卜彳一1連瀆性 餾，要求塔頂 x =0.9，塔底 x =0.0677, D=40kmol.hR 為 1.4Rmin ,已知操作條件下相對(duì)揮發(fā)度 a = 2.47是常數(shù)。求：（1）精餾段操作線方程；（2）提餾段操作線方程。3.如圖，在由一塊理論板和塔釜組成的精餾塔中，每小時(shí)向塔釜加入苯一甲苯混合液100kmol，苯含量為50% （摩爾，下同），泡點(diǎn)進(jìn)料，要

4、求塔頂餾出液中苯含量80%，塔頂采用全凝器，回流液為飽和液體，回流比為3,相對(duì)揮發(fā)度為 2.5,求每小時(shí)獲得的頂餾出液量D，釜排出液量4. 某一精餾塔，塔頂為全凝器，塔釜用間接蒸汽加熱。用以處理含易揮發(fā)組成x =0.5（mol組成）的飽和蒸汽。塔頂產(chǎn)量 D和塔底排量 W相等。精餾段操作線方程為 y=5x/6+0.15試 求： 回流比R，塔頂組成xx（2）提餾段操作線方程。5. 由一層理論板與塔釜組成的連續(xù)精餾塔，每小時(shí)向塔釜加入含甲醇40% （摩爾分率）的甲醇 水溶液100kmol，要求塔頂餾出液組成 x =0.84，塔頂采用全凝器，回流比 R= 3,在操作 條件下的平衡關(guān)系為 y= 0.45

5、x+ 0.55，求：（1）塔釜組成x ；（2）每小時(shí)能獲得的餾出液量D。7化工原理練習(xí)題答案（精餾）一.填空題1.混合液中各組分的揮發(fā)度差異。塔頂液相回流塔底上升氣流2.y6 = 0.82x6 = 0.70y7=0.75x7 = 0.623.y 二a x /(1 +( a - 1) x =3X 0.3/(1+2 X 0.3)=0.563x二 y二 0.563y二3X 0.563/ (1+ 2X 0.563)= 0.7944.0.860.2880.0335.a)y ,xb) y, xc) y,xd) x,xe) y,y二.選擇題A.三問答題當(dāng)加料板從適宜位置向上移兩層板時(shí)，精餾段理論板層數(shù)減少，

6、在其它條件不變時(shí)，分離能力下降，xD易揮發(fā)組分收率降低，xW To四.計(jì)算題1. y二2.44X 0.4/ (1 + 1.44X 0.4)= 0.62Rx By j/(y x=(0.95-0.62) / ( 0.62-0.4)=1.5 R= 1.2X 1.5 = 1.8y - M.8/2.8) x 一 0.95/2.8=0.64x 一 0.34.令 F=1kmol.hFx =Dx +Wx0.4=0.95D+(1-D) 0X5解得 D=0.39kmol.hW=0.61kmol.h/ q=1L'=L+qF=RD+F=1.8 X 0.39+1=1.7kmol.hV'=V=(R+1)D

7、=2.8 X 0.39=1.09kmol.h y'=L'x'/V'-Wx/V'=1.7x71.09-0.61 0.05X.09=1.56x'-0.028二 1.56x 0.0282.q=1,yq=2.47 X 0.4/(1+1.47 X 0.4)=0.622,Rmi n=(0.9-0.622)/(0.622-0.4)=1.25.R=1.4 X.25=1.75,y=1.75x=0.636xV'=V=(R+1)D,/(1.75+1)+0.9/(1.75+1)+0.327L'=L+qF=RD+F,y'=L'x'/

8、V'-Wxw/V'=(RD+F)x '/(R+1)D-(F-D)xw/(R+1)D=1.545x'-0.03693.y1=xD=0.80.8=2.5x1心+1.5x1)x1=0.615yw=x1 XR/(R+1)+xD/(R+1)=3015/(3+1)+0.8/4=0.6610.661=2.5xW/(1 + 1.5xW)xW=0.438100=D+W,100 X).5=0.8D+0.438W4(1)D=F(x -x )/(x -xx /(R+1)=x/(5+1)=0.15D=17.1(kmol.h),)x =0.1x =0.9R/(R+1)=5/6 R=5提餾段操作線：y'=(L ' /V ' )x-Wx N '飽和蒸汽進(jìn)料 q=0, L ' =L, V ' =V-F 又 F=2D,W=D,L=RD,V=(R+1)D y'=L/(V-F)x'-W X 0.1/(V-F)=RD/(R+1)D-2Dx'-D0X/(R+1)D-2D =5/(6-2)x'-0.1/(6-2) =1.25x'-0.0255.(1)y1=xD=0.84,0.84=0.45x1+