化工原理-第九章-液體精餾

化工原理-第九章-液體精餾（一）測試一一．選擇題1．蒸餾是利用各組分（）不同的特性實現(xiàn)分離的目的。CA溶解度；B等規(guī)度；C揮發(fā)度；D調(diào)和度。2．在二元混合液中，沸點低的組分稱為（）組分。CA可揮發(fā)；B不揮發(fā)；C易揮發(fā)；D難揮發(fā)。3．（）是保證精餾過程連續(xù)穩(wěn)定操作的必不可少的條件之一。AA液相回流；B進料；C側(cè)線抽出；D產(chǎn)品提純。4．在（）中溶液部分氣化而產(chǎn)生上升蒸氣，是精餾得以連續(xù)穩(wěn)定操作的一個必不可少條件。CA冷凝器；B蒸發(fā)器；C再沸器；D換熱器。5．再沸器的作用是提供一定量的（）流。DA上升物料；B上升組分；C上升產(chǎn)品；D上升蒸氣。6．冷凝器的作用是提供（）產(chǎn)品及保證有適宜的液相回流。BA塔頂氣相；B塔頂液相；C塔底氣相；D塔底液相。7．冷凝器的作用是提供塔頂液相產(chǎn)品及保證有適宜的（）回流。BA氣相；B液相；C固相；D混合相。8．在精餾塔中，原料液進入的那層板稱為（）。CA浮閥板；B噴射板；C加料板；D分離板。9．在精餾塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）稱為（）。BA精餾段；B提餾段；C進料段；D混合段。10．某二元混合物，進料量為100kmol/h，xF=0.6，要求塔頂xD不小于0.9，則塔頂最大產(chǎn)量為（）。(則W=0)BA60kmol/h；B66.7kmol/h；C90kmol/h；D100kmol/h。11．精餾分離某二元混合物，規(guī)定分離要求為、。如進料分別為、時，其相應(yīng)的最小回流比分別為、。當(dāng)時，則（）。AA．；B．；C．；D．的大小無法確定12．精餾的操作線為直線，主要是因為（）。D理論板假定；C.理想物系；塔頂泡點回流；D.恒摩爾流假定13．某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分。液相組成時相應(yīng)的泡點為，氣相組成時相應(yīng)的露點為，則（）DA．；B．；C．；D．無法判斷14．某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分。液相組成時泡點為，與之相平衡的氣相組成時，相應(yīng)的露點為，則（）。AA．；B．；C．；D．不能判斷15．操作中連續(xù)精餾塔，如采用的回流比小于原回流比，則（）。BA．、均增加；Ｂ．減小，增加；Ｃ．、均不變；Ｄ．不能正常操作16．某真空操作精餾塔，在真空度降低后，若保持、、、、及加料位置不變，則塔頂產(chǎn)品組成變化為（）。AA.變?。籅．變大；C.不變；D．不確定；17．精餾操作時，若在、、、不變的條件下，將塔頂產(chǎn)品量增加，其結(jié)果是（）。CA．下降，上升；B．下降，不變；C．下降，亦下降；D．無法判斷；分析：當(dāng)增加時，必然減小，但因回流比不變，只有和同時增加，即和同時增加，以為例，從提餾段操作線斜率看，當(dāng)增大后，變小，而不變，故有減小。18．二元溶液連續(xù)精餾計算中，進料熱狀況的變化將引起以下線的變化（）。A提餾段操作線與線；平衡線；C．平衡線與精餾段操作線；D.平衡線與線；19．某精餾塔精餾段和提餾段的理論板數(shù)分別為和，若只增加提餾段理論板數(shù)，而精餾段理論板數(shù)不變，當(dāng)、、、、等條件不變時，則有（）。BA．減小，增加；B．減小，不變；C．減小，減小；D．減小，無法判斷20．下列哪些判斷正確（）。B，C，DA．上升氣速過大引起漏液；B.上升氣速過大造成過量霧沫夾帶；上升氣速過大引起液泛；D.上升氣速過大造成大量氣泡夾帶；E.上升氣速過大使板效率降低21．當(dāng)氣體量一定時，下列判斷哪些正確（）。C，D，E液體量過大引起漏液；C.液體量過大引起氣泡夾帶；液體量過大引起霧沫夾帶；D.液體量過大引起液泛；E.液體量過大使板效率降低22．精餾操作中適宜回流比應(yīng)?、谧畲蠡亓鞅群妥钚』亓鞅鹊钠骄耽谕ㄟ^經(jīng)濟衡算來決定③按最小回流比決定23、某二元連續(xù)精流塔，第三塊塔板下降液體濃度為0.4（摩爾分率，下同），第二塊塔板下降液體濃度為0.45，若相對揮發(fā)度為2.5，全回流操作，則第三塊塔板的氣相單板效率為。AA.22.5%；B．32.7%；C.44.1%；D．107.6%；填空題1．溶液被加熱到鼓起第一個氣泡時的溫度稱為溫度。泡點2．氣相混合物被冷卻到有第一滴液滴析出時的溫度稱為溫度。露點3．精餾過程是利用和的原理進行完成的。多次部分氣化；多次部分冷凝4．最小回流比是指。塔板數(shù)為無窮多時的回流比的極限值5．當(dāng)分離要求和回流比一定時，進料的值最小，此時分離所需的理論板數(shù)。過熱蒸氣；最多6．對于二元理想溶液,若輕組分含量越高,則泡點溫度。越低7．對于二元理想溶液,相對揮發(fā)度α大,說明該物系。容易分離8．對于二元理想溶液,x-y圖上的平衡曲線離對角線越近,說明該物系。不容易分離9．完成一個精餾操作的兩個必要條件是塔頂和塔底。液相回流，上升蒸氣10．精餾操作中，再沸器相當(dāng)于一塊板。理論板11．用逐板計算法求理論板層數(shù)時，用一次方程就計算出一層理論板。相平衡12．精餾操作中，當(dāng)q=0.6時,表示進料中的含量為60%。液相13．若原料組成、料液量、操作壓力和最終溫度都相同，二元理想溶液的簡單蒸餾和平衡蒸餾相比較的結(jié)果有：①所得餾出物平均濃度______；②所得殘液濃度______;③餾出物總量______。①簡單蒸餾的餾出物平均濃度大于平衡蒸餾的餾出物平均濃度；②兩種情況的殘液濃度相同；③平衡蒸餾的餾出物總量大于簡單蒸餾的餾出物總量。14．某精餾塔操作時，若保持進料流率及組成、進料熱狀況和塔頂蒸氣量不變，增加回流比，則此時塔頂產(chǎn)品組成，塔底產(chǎn)品組成，塔頂產(chǎn)品流率，精餾段液氣比。增加；減少；減少；增加分析：由，當(dāng)不變時，增加，必須減少。在理論板數(shù)不變時，回流比的增加平均傳質(zhì)推動力加大，必會使產(chǎn)品分離程度提高。當(dāng)增加時，液氣比必然也增大。15．某精餾塔的設(shè)計任務(wù)是：原料為、，分離要求為、。設(shè)計時若選定回流比不變，加料狀況由原來的氣液混合改為過冷液體加料，則所需的理論板數(shù)，精餾段和提餾段的氣液相流量的變化趨勢，，，。若加料熱狀況不變，將回流比增大，理論塔板數(shù)。減少；不變；不變；增加；增加；減少分析：在進料組成、流率、回流比和產(chǎn)品的分離要求一定時，進料的越大，平均傳質(zhì)推動力越大，所需理論板數(shù)越少。由全塔物料平衡知，當(dāng)、、、一定時，塔頂產(chǎn)品流率和塔底產(chǎn)品流率也一定。則由知不變，同理也不變。由知當(dāng)、不變時，值越大，越大。而由可知，越大，也越大。16．用圖解法求理論塔板時，在、、、、、、和操作壓力諸參數(shù)中，與解無關(guān)。進料流率17．當(dāng)增大操作壓強時，精餾過程中物系的相對揮發(fā)度，塔頂溫度，塔釜溫度。減??；增加；增加分析：同一物系，總壓越高，物系中各組分的沸點及混合物的泡點越高。物系中各組分的飽和蒸氣壓亦隨總壓升高而升高，由于輕組分的飽和蒸氣壓上升的速率低于重組分的飽和蒸氣壓上升的速率，故各組分的揮發(fā)度差異變小。18．精餾塔結(jié)構(gòu)不變,操作時若保持進料的組成、流率、熱狀況及塔頂流率一定,只減少塔釜的熱負荷,則塔頂______,塔底______,提餾段操作線斜率_____。減少；增大；增大分析：塔釜熱負荷減少意味著蒸發(fā)量減少，當(dāng)不變時，的減少導(dǎo)致減少，即回流比減小，故精餾段操作線斜率減小，提餾段操作線斜率增加。塔板數(shù)不變時，兩段操作線斜率的改變只能使減小和增大。19．精餾塔的塔底溫度總是________塔頂溫度，其原因一是_______,二是________。高于；由于塔頂輕組分濃度高于塔底的，相應(yīng)的泡點較低；由于塔內(nèi)壓降使塔底壓力高于塔頂，因而塔底的泡點較高20．將板式塔中泡罩塔、浮閥塔、篩板塔相比較,操作彈性最大的是______,造價最昂貴的是____，單板壓降最小的是_______.。浮閥塔;泡罩塔;篩板塔21.板式塔塔板上氣液兩相接觸狀態(tài)有______種,它們是_____。板式塔不正常操作現(xiàn)象常見的有_______，它們是_______。3種；鼓泡接觸狀態(tài)，泡沫接觸狀態(tài)，噴射接觸狀態(tài)；3種；嚴重漏液、液泛、嚴重霧沫夾帶22.評價塔板性能的標(biāo)準(zhǔn)主要是______條，它們是______。塔板負荷性能圖中有______條線，分別是______。5；（1）通過能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板壓降低，（4）操作彈性大，（5）結(jié)構(gòu)簡單，造價低；5；（1）液泛線，（2）霧沫夾帶線，（3）漏液線，（4）液相上限線，（5）液相下限線23.板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是______，填料塔中填料的作用是______。保證塔板上有一定高度的液層，以便氣液兩相充分接觸傳質(zhì)；讓液體在表面上形成液膜并沿填料間空隙下流，同時讓氣體在填料空隙間上升并在潤濕的填料表面上進行氣液兩相間的傳質(zhì)。24.常見的連續(xù)接觸式的氣液傳質(zhì)設(shè)備是______塔，塔內(nèi)______為分散相，______為連續(xù)相，為保證操作過程中兩相的接觸良好，塔內(nèi)頂部應(yīng)設(shè)裝置，中部應(yīng)設(shè)裝置。填料；液體；氣體；液體分布裝置；液體再分布裝置25.板式塔中氣、液兩相發(fā)生與主體流動方向相反的流動，稱現(xiàn)象，它們主要是：①液沫夾帶（霧沫夾帶），產(chǎn)生的原因為，②氣泡夾帶，產(chǎn)生的原因為。返混現(xiàn)象；小液滴因其沉降速度小于氣流速度被氣流夾帶至上層塔板和大滴液因板間距小于液滴的彈濺高度而被氣流帶至上層塔板；液體在降液管中停留時間過短，氣泡來不及從液體中分離返回至板面而被液體卷入下層塔板。26.板式塔中板上液面落差過大導(dǎo)致，造成液面落差的主要原因有。為減小液面落差，設(shè)計時可采用的措施常見的有。氣流分布不均勻，影響汽液間傳質(zhì)；塔板結(jié)構(gòu)，液相流量，液流長度（塔徑）；采用結(jié)構(gòu)簡單的篩板塔，溢流裝置采用雙溢流或多溢流。27.板式塔中氣體通過塔板的阻力主要有和兩部分。塔板結(jié)構(gòu)設(shè)計時，溢流堰長度應(yīng)適當(dāng)，過長則會，過短則會。溢流堰高度也應(yīng)適當(dāng)，過高會，過低會。干板降壓；液層降壓；降低塔板面積有效利用率；由于降液管截面過小導(dǎo)致流不暢，同時塔板上液流分布不均；使塔板壓降增大并易發(fā)生霧沫夾帶；由于液層高度太小，液體在堰上分布不均，影響傳質(zhì)效果。28.板式塔的塔板有和兩種，塔徑較大的塔常采用塔板，以便。塔板面積可分為4個區(qū)域，它們分別是，各自的作用是。整塊式；分塊式；分塊式；通過人孔裝拆塔板；①鼓泡區(qū)，設(shè)置篩孔、浮閥或泡罩的區(qū)域，為氣液傳質(zhì)的有效區(qū)域。②溢流區(qū)，為降液管和受液盤所占的區(qū)域。③破沫區(qū)，又稱安定區(qū)，位于鼓泡區(qū)和湍流區(qū)之間，分兩條，入口側(cè)防止漏液，出口側(cè)使液體中夾帶的泡沫進入降液管前可部分脫離液體。④邊緣區(qū)，又稱無效區(qū)，是靠近塔壁的一圈邊緣區(qū)，供支承塔板之用。29．精餾塔設(shè)計時，若工藝要求一定，減少需要的理論板數(shù)，回流比應(yīng)，蒸餾釜中所需的加熱蒸氣消耗量應(yīng)，所需塔徑應(yīng)，操作費和設(shè)備費的總投資將是的變化過程。增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升30．恒沸精餾和萃取精餾的主要區(qū)別是①______；②______。恒沸精餾添加劑應(yīng)與被分離組分形成新的恒沸物；萃取精餾中的萃取劑則應(yīng)具有沸點比原料中組分的沸點高得多的特性。用相對揮發(fā)度α=2.16的理想混合物進行平衡蒸餾（閃蒸）時，已知XF為0.5，氣化率為60%。則得氣相組成為，液相組成為；若采用簡單蒸餾并蒸至滏溫等于閃蒸時溫度，則塔頂產(chǎn)品組成閃蒸時氣相組成，汽化率為。0.574；0.385；大于；31、恒摩爾流結(jié)果基于的假設(shè)是：；；。各組分的摩爾汽化熱相等；氣液接觸時因溫度不同而交換的顯熱可以忽略；塔設(shè)備保溫良好，熱損失可以忽略32、對某一板式塔進行改造，若其他條件不變，增大板間距，則該塔的操作彈性；液泛氣速。增大；提高33、恒沸精餾與萃取精餾的共同點是，主要區(qū)別是。在混合液中加入第三組分，以提高各組分間的相對揮發(fā)度差別使其得以分離；恒沸精餾加入第三組分，該組分能與原料液中的一個或個組分形成新的恒沸液；萃取精餾中加入第三組分萃取劑要求沸點較原料液中各組分的沸點高得多，且不與組分形成恒沸液34、板式塔在相同操作條件下，若塔板的開孔率增加，則塔板壓降，漏夜量。35、一理想物系，平衡時測得氣相組成是液相組成的兩倍。若將含輕組分50%的該物系進行平衡蒸餾分離，控制液化率50%，分離后餾出液輕組分濃度是原料含輕組分濃度的倍。1.3336、蒸餾是利用各組分的不同的特性實現(xiàn)分離的。精餾是通過多次的和的過程分離混合物。（二)測試二一、選擇題1.當(dāng)分離沸點較高，而且又是熱敏性混合液時，精餾操作壓力應(yīng)采用()；分離常溫常壓為氣體的混合物時，操作壓力應(yīng)采用()。(A)加壓 (B)減壓 (C)常壓2.某雙組分混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xA=0.6，常壓下相應(yīng)的泡點溫度為t1，氣相組成yA=0.6，常壓下相應(yīng)的露點溫度為t2，則()。(A) (B) (C) (D)不能判斷3.常壓下采用簡單蒸餾與平衡蒸餾分離某液體混合物，在原料初始組成與汽化率相同的條件下，簡單蒸餾所得餾出物中易揮發(fā)組分的平均組成為xD1，平衡蒸餾的組成為xD2，則()。(A) (B)(C) (D)不能判斷4.由苯與甲苯組成的氣液混合物進料中，氣相與液相的摩爾數(shù)之比為3:2，液相、氣相中苯的摩爾分數(shù)分別為0.3、0.5，進料溫度為98.6℃，則q=()。(A)0.3 (B)0.4 (C)0.5 (D)不能判斷5.精餾過程的操作線為直線，主要基于()。(A)塔頂泡點回流 (B)理想物系(C)恒摩爾流假設(shè) (D)理論板假定6.用精餾分離甲醇-水二元物系，進料組成為35%(甲醇的質(zhì)量分數(shù)，下同)，要求塔頂餾出液組成為99%，塔頂易揮發(fā)組分的回收率為99.9%。設(shè)計所得泡點進料時最小回流比為Rmin，1，今改為冷液進料，最小回流比為Rmin，2，則()。(A)(B)(C)(D)不能判斷7.一操作中精餾塔，若保持F、xF、q、(塔釜上升蒸汽量)不變，而增大回流比R，則()。(A)xD增大、xW增大(B)xD增大、xW減小(C)xD下降、xW增大(D)xD下降、xW減小8.操作間接蒸汽加熱的連續(xù)精餾塔時，由于某種原因，再沸器中加熱蒸汽壓力下降而使提餾段上升蒸汽流量下降，而進料熱狀況q、濃度xF及進料量F不變，同時回流量L恒定，則餾出液濃度xD及流量D、殘液濃度xW的變化趨勢為()。(A)xD增大、D減小、xW增大(B)xD增大、D減小、xW減小(C)xD減小、D增大、xW增大(D)xD增大、D增大、xW減小9.設(shè)計精餾塔時，若將塔釜由原來的直接蒸汽加熱改為間接蒸汽加熱，而保持進料量、進料熱狀況、塔頂餾出液量、餾出液濃度及回流比等不變，則提餾段操作線斜率()，殘液濃度()。(A)變大(B)變小(C)不變(D)不確定10.在設(shè)計連續(xù)操作精餾塔時，欲保持餾出液組成xD和易揮發(fā)組分的回收率ηD不變，試定性判斷分別改變下列操作參數(shù)(其它參數(shù)不變)時所需的理論板數(shù)NT將如何變化?(1)加大回流比，NT()。(2)提高操作壓強，NT()。(3)提高加料溫度，NT()。(4)增加生產(chǎn)能力30%(仍能正常工作)，NT()。(A)增大(B)減小(C)不變(D)不確定二、填空題1.簡單蒸餾過程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度逐漸，釜液溫度逐漸。(增大、減小、不變、不確定)2.已知89℃時乙醇(A)、水(B)的飽和蒸汽壓分別為152.53kPa和67.69kPa。常壓下平衡時氣液兩相組成分別為y=0.3891，x=0.0721，則其相對揮發(fā)度=_________。3.某二元混合物，進料量為100kmol/h，進料組成xF=0.6(摩爾分數(shù)，下同)，要求塔頂?shù)玫浇M成xD不小于0.95的產(chǎn)品，則塔頂餾出液的最大流量為kmol/h。4.將相對揮發(fā)度為2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中進行精餾，現(xiàn)測得全凝器中冷凝液組成為0.98，塔頂?shù)诙铀迳仙臍庀嘟M成為0.969，則塔頂?shù)谝粚铀宓臍庀嗄ダ锇逍?，則塔頂?shù)谝粚铀宓囊合嗄ダ锇逍蕿椤?.在常壓下用精餾塔分離某二元理想混合液，泡點進料，進料中易揮發(fā)組分的組成為0.4(摩爾分數(shù)，下同)，塔頂產(chǎn)品組成為0.95，體系的相對揮發(fā)度為2.47，則最小回流比Rmin=_________。6.精餾塔設(shè)計時采用的參數(shù)F、xF、q、R、D、xD均為定值，若降低塔頂回流液的溫度，則所需理論板數(shù)將。7.下列參數(shù)F、xF、、q、R、xD、xW中圖解法求理論板時不用的有____。圖解法求理論板數(shù)時進料熱狀況變化，位置變化的線有_____________。8.精餾塔操作中，由于某種原因進料濃度xF減小，進料量F與熱狀態(tài)q保持不變，塔釜加熱量不變，若維持塔頂產(chǎn)品組成xD與塔底產(chǎn)品組成xW不變，則R_____，D____，W____，L/V_____，________。(增大，減小，不變)9.間歇精餾的特點：(1)______________；(2)___________________；(3)_______________。對于恒定回流比的間歇精餾過程，其餾出液組成______，對于恒定餾出物組成的歇精餾過程，其回流比_____。10.恒沸精餾的原理是?；A(chǔ)知識測試題參考答案一、選擇題1.BA 2.A 3.C 4.B 5.C 6.B 7.A 8.A 9.CA 10.(1)B(2)A(3)A(4)C二、填空題1.降低；升高 2.8.203.63.2 4.60.4%；39.3%5.1.486.減小7.F，q線和操作線8.增大；減??；增大；增大；減小9.(1)間歇精餾為非定態(tài)過程；(2)間歇精餾時全塔均為精餾段，沒有提餾段；(3)塔內(nèi)的存液量對精餾過程及產(chǎn)品持產(chǎn)量和質(zhì)量均有影響；不斷降低；不斷增大10.在混合液中加入第三組分，該組分與原混合液中的組分形成新的恒沸物，其沸點明顯低于原溶液中組分沸點或原恒沸物的沸點，使混合液變成“純組分—恒沸物”組成，從而可以用一般的精餾方法分離。問答：在間接蒸汽加熱的連續(xù)常壓精餾過程中，考察經(jīng)過一塊理論板的氣液相組成變化情況。發(fā)現(xiàn)經(jīng)過一塊理論板后精餾段液相組成變化程度要高于對應(yīng)的氣相組成（即ΔХ﹥ΔY），提餾段則相反。試從物料恒算角度對此加以分析并予以解釋004-衡沸精餾和萃取精餾的主要異同點相同點：都加入第三組分改變相對揮發(fā)度區(qū)別：①前者生成新的最低衡沸物，加入組分從塔頂出，后者不形成新衡沸物，加入組分從塔底出；操作方式前者可間隙，較方便；②前者消耗熱量在氣化潛熱，后者再顯熱，消耗熱量較少指導(dǎo)①-何謂全回流、最小回流比，全回流一般用在哪些場合，挾點恒濃區(qū)的特征是什么精餾塔不進料也不出料，塔頂冷凝液全部回流，即全回流操作。全回流時，達到指定分離要求所需的理論板數(shù)最少。開工時為不穩(wěn)定過程，為盡快達到分離要求采用全回流操作，然后再慢慢減小回流比至規(guī)定回流比。停車時先過渡到全回流操作再停車，科研實驗中采用全回流操作測定板效率。最小回流比指達到指定分離要求所需理論板數(shù)為無窮多時的回流比，是設(shè)計型計算特有的問題。氣液兩相濃度在恒濃區(qū)幾乎不變。1-恒摩爾流假設(shè)指什么？其成立的主要條件是什么？在沒有加料，出料的情況下，塔段內(nèi)的氣相或液相摩爾流量各自不變組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計，顯熱差不計2-何謂輕關(guān)鍵組分，重關(guān)鍵組分？何謂輕組分，重組分？對分離起控制作用的兩個組分為關(guān)鍵組分，揮發(fā)度大的為輕關(guān)鍵組分，揮發(fā)度小的為重關(guān)鍵組分比輕關(guān)鍵組分更容易揮發(fā)的為輕組分，比重關(guān)鍵組分更難揮發(fā)的為重組分3-平衡蒸餾與簡單蒸餾有何不同前者是連續(xù)操作且一級平衡；后者是間歇操作且瞬時一級平衡4-間歇精餾與連續(xù)精餾相比有何特點？適用于什么場合？操作靈活，適用于小批量物料分離5-什么是理論板，默弗里板效率有什么含義？理論板指離開該板的汽液兩相達相平衡的理想化塔板默弗里板效率表示經(jīng)過一塊塔板之后的實際增濃與理想增濃之比。7-何謂靈敏板塔板溫度對外界干擾反應(yīng)最靈敏的塔板。8-q值含義為一摩爾加料加熱至飽和氣體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比，表明加料熱狀態(tài)。加料狀態(tài)：過熱蒸汽、飽和蒸汽、汽液混合物、飽和液體、冷夜9-蒸餾的目的是什么？蒸餾操作的基本依據(jù)是什么？分離液體混合物液體中各組分揮發(fā)度不同10-蒸餾的主要費用花費加熱和冷卻的費用11-何謂泡點，露點？對于一定的組成和壓力，兩者大小關(guān)系如何？泡點指液相混合物加熱至出現(xiàn)第一個氣泡時的溫度；露點指氣相混合物冷卻至出現(xiàn)第一個液滴時的溫度。露點大于或等于泡點12-非理想物系何時出現(xiàn)最低衡沸點？何時出現(xiàn)最高衡沸點？強正偏差；強負偏差13-最適宜回流比的選取須考慮哪些因素？設(shè)備費，操作費之和最小14-如何選擇多組分精餾的流程方案考慮經(jīng)濟上優(yōu)化，物性，產(chǎn)品純度15-何謂清晰分割法、全回流近似法清晰分割法假定輕組分在塔底的濃度為零，重組分在塔頂?shù)臐舛葹榱?。全回流近似法假定塔頂、塔底的濃度分布與全回流時相近。三、計算題1．用連續(xù)精餾塔每小時處理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求餾出液中含苯90%，殘液中含苯1%（組成均以mol%計），求：（1）餾出液和殘液的流率（以kmol/h計）；（2）飽和液體進料時，若塔釜的氣化量為132kmol/h，寫出精餾段操作線方程。解：（1）代入數(shù)據(jù)解此方程組，得D=43.8kmol/h，W=56.2kmol/h（2）飽和液體進料時，V=V’，即V=132kmol/h，則L=V–D=132–43.8=88.2kmol/hR=L/D=88.2/43.8=2精餾段操作線方程2．氯仿（CHCl3）和四氯化碳（CCl4）的混合物在一連續(xù)精餾塔中分離。餾出液中氯仿的濃度為0.95（摩爾分率），餾出液流量為50kmol/h，平均相對揮發(fā)度=1.6，回流比R=2。求：（1）塔頂?shù)诙K塔板上升的氣相組成；（2）精餾段各板上升蒸氣量V及下降液體量L（以kmol/h表示）。氯仿與四氯化碳混合液可認為是理想溶液。解：（1）由題知，y1=xD=0.95，R=2由相平衡方程，得即由精餾段操作線方程則（2）V=L+D，L/D=R，V=（R+1）D∴V=3×50=150kmol/h，L=2×50=100kmol/h3．一連續(xù)精餾塔，泡點進料。已知操作線方程如下：精餾段y=0.8x+0.172提餾段y=1.3x–0.018求原料液、餾出液、釜液組成及回流比。解：由精餾段操作線方程，得R=4；，得xD=0.86將提餾段操作線方程與對角線方程y=x聯(lián)立解得x=0.06，即xw=0.06將兩操作線方程聯(lián)立解得x=0.38因是泡點進料，q=1，q線垂直，兩操作線交點的橫坐標(biāo)即是進料濃度，∴xF=0.384．用一精餾塔分離二元理想混合物，塔頂為全凝器冷凝，泡點溫度下回流，原料液中含輕組分0.5(摩爾分數(shù)，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔頂產(chǎn)品組成為０．９５，釜液組成為０．０５．料液的處理量為１００．料液的平均相對揮發(fā)度為３，若進料時蒸氣量占一半，試求：（1）提餾段上升蒸氣量；（2）自塔頂?shù)?層板上升的蒸氣組成。分析：欲解提餾段的蒸氣量，須先知與之有關(guān)的精餾段的蒸氣量。而又須通過才可確定。可見，先確定最小回流比，進而確定是解題的思路。理想體系以最小回流比操作時，兩操作線與進料方程的交點恰好落在平衡線上，所以只須用任一操作線方程或進料方程與相平衡方程聯(lián)立求解即可。解：（１）由相平衡方程及進料方程聯(lián)立解得＋＋１＝０取則R=再由物料衡算方程及解得（2）已知由相平衡關(guān)系再由精餾段操作線方程解得5．某二元混合液的精餾操作過程如附圖。已知組成為的原料液在泡點溫度下直接加入塔釜內(nèi)，工藝要求塔頂產(chǎn)品的組成為0.75，（以上均為輕組分A的摩爾分數(shù)），塔頂產(chǎn)品采出率D/F為1:2，塔頂設(shè)全凝器，泡點回流。若操作條件下，該物系的α為3.0，回流比R為2.5，求完成上述分離要求所需的理論板數(shù)（操作滿足恒摩爾流假設(shè)）。MD,xMD,xDW,xWF,xF,q分析：因題中未給平衡相圖，只可考慮逐板計算法求理論板數(shù)。當(dāng)料液直接加入塔釜時，應(yīng)將塔釜視作提餾段，然后分段利用不同的操作線方程與相平衡方程交替使用計算各板的氣液相組成，直至?xí)r止。解：由,,代入物料平衡方程及聯(lián)立解得=0.34整理精餾段操作線方程(a)而相平衡方程整理成（b）交替利用(a)(b)兩式逐板計算由代入(b)得代入(a)得代入(b)整理提餾段操作線方程由則y=即(c)將代入(C)得-代入（b）得故包括塔釜在內(nèi)共需3塊理論塔板。6．在一連續(xù)精餾塔中分離二元理想混合液。原料液為飽和液體，其組成為0.5，要求塔頂餾出液組成不小于0.95,釜殘液組成不大于0.05(以上均為輕組分A的摩爾分數(shù))。塔頂蒸汽先進入一分凝器，所得冷凝液全部作為塔頂回流,而未凝的蒸氣進入全凝器，全部冷凝后作為塔頂產(chǎn)品。全塔平均相對揮發(fā)度為2.5,操作回流比。當(dāng)餾出液流量為時，試求：塔頂?shù)?塊理論板上升的蒸汽組成；提餾段上升的氣體量。分析：因為出分凝器的冷凝液與未液化的蒸氣成相平衡關(guān)系，故分凝器相當(dāng)一層理論塔板。應(yīng)注意，自分凝器回流塔內(nèi)的液相組成與自全凝器出來的產(chǎn)品組成不同。解：（1）由平衡方程及泡點進料時精餾段操作線方程再由平衡方程及得代入精餾段操作線方程(2)由當(dāng)泡點進料時，則7．用一連續(xù)精餾塔分離由組分A、B所組成的理想混合液。原料液中含A0.44，餾出液中含A0.957（以上均為摩爾分率）。已知溶液的平均相對揮發(fā)度為2.5，最小回流比為1.63，說明原料液的熱狀況，并求出q值。解：采用最小回流比時，精餾段操作線方程為即由相平衡方程，得聯(lián)立兩方程，解得x=0.367，y=0.592此點坐標(biāo)（0.367，0.592）即為（xq，yq）。因xF=0.44，即xq＜xF＜yq，說明進料的熱狀況為氣液混合進料。由q線方程，此線與平衡線的交點即是操作線與平衡線