化工原理第五章精馏题Word格式文档下载.docx
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lgp=p=
某双组分理想物系当温度t=80℃时，p=，p=40kPa，液相摩尔组成为xA=，试求:
（1）与此液相组成相平稳的汽相组成yA；
（2）相对挥发度α。
一双组分精馏塔，塔顶设有分凝器，已知进入分凝器的汽相组成y1=（摩尔分率,下同），冷凝液组成xD=，两个组分的相对挥发度α=2，求:
（1）出分凝器的汽相组成yD=?
（2）出分凝器之液、汽的摩尔流率之比L/VD=?
习题4附图
在1atm下对x=（摩尔分率）的甲醇—水溶液进行简单蒸馏，当馏出量为原料的1/3时，求现在刻的釜液及馏出物的组成。
设x=周围平稳线可近视为直线，其方程为y=+
某二元混合物原料中易挥发组分xF=（摩尔组成），用平稳蒸馏的方式使50%的物料汽化，试求气相中易挥发组分的回收率。
（设相对挥发度为3）
将含有24%（摩尔,以下同）易挥发组分的某液体混合物送入持续操作的精馏塔，馏出液中含有95%的易挥发组分，残液中含有3%易挥发组分。
塔顶蒸汽量为850[kmol/h]，回流量为670[kmol/h]，塔顶采纳全凝器，试求塔顶易挥发组分的回收率及残液量。
现有一持续精馏塔只有精馏段，用于A、B两组分的分离。
已知A与B的分子量别离为78与92，进料量为100[kg/h]，含A组成为10%（质量%以下同），进料状态为饱和蒸汽自塔底送入，如图示。
若是要求馏出产品中A的组成为95%，残液中A的组成为1%,试求:
（1）塔顶馏出液的量、釜残液量及塔顶的蒸汽量各为多少[kg/h]?
（2）回流比R?
（3）写出该塔操作线的数值表达式。
在持续精馏塔中,精馏段操作线方程
y=+,q线方程为y=+,试求:
（1）回流比R
（2）馏出液组成xD
（3）进料液的q值
（4）当进料组成xF=时,精馏段操作线与
提馏段操作线的交点处xq值为多少?
并要求判定进料状态。
习题8附图
一常压精馏塔将含苯（摩尔分率以下同）的苯
甲苯混合液1000[kg/h],分离为组成xD=塔顶产品和xw=的底部产品。
已知回流比R=,进料温度为20℃，料液平均比热为[kJ/kmol·
℃]，在常压下苯的汽化潜热为30807[kJ/kmol]，甲苯汽化潜热为33320[kJ/kmol]。
试求：
（1）精馏段上升蒸汽量V和下降的液体量L[kmol/h];
提馏段上升蒸汽量V′和下降的液体量L′[kmol/h];
（2）求塔顶冷凝器的热负荷；
如利用水为冷却剂，且水初温为20℃，出口温度为50℃，求每小时耗水量[kg/h]?
（3）求再沸器的热负荷；
设加热所用水蒸汽压强为[kgf/cm2]（绝压），求蒸汽消耗量[kg/h]？
（4）写出提馏段操作线方程数值表达式。
在常压持续精馏塔中分离二元混合物，进料为饱和液体，其中易挥发组分含量为（摩尔分率），回流比R=3，提馏段操作线斜率为，截距为，求xD。
由一层理论板与塔釜组成的持续精馏塔，每小时向塔釜加入含甲醇40%（摩尔分率）的甲醇水溶液100kmol，要求塔顶馏出液组成xD=，塔顶采纳全凝器，回流比R=3,在操作条件下的平稳关系为y=+，求:
（1）塔釜液组成xw；
（2）每小时能取得的馏出液量D。
某持续精馏操作中，已知操作线方程如下：
精馏段y=+习题12附图
提馏段y=试求馏出液和釜液的组成及回流比。
若原料为饱和蒸汽进料，求其组成?
某二元系统精馏塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采纳全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成xD=（摩尔分率），二元系统相对挥发度α=4，进料组成为xF=（摩尔分率），回流比R=1时，求:
（1）离开第一块板的液相组成x1为多少?
（2）进入第一块板的气相组成y2为多少?
（3）两操作线交点d的气液组成?
组成为xF=的原料以汽液混合状态进入精馏塔，其中气液摩尔比为1:
2，塔顶xD=（以上均为摩尔分率），易挥发组分回收率为95%，回流比R=，相对挥发度α=,试求:
（1）原料中汽相和液相组成;
（2）列出提馏段操作线方程。
精馏设计型计算
欲设计一持续精馏塔用以分离苯和甲苯各50%的料液,要求xD=96%，xw=5%（以下均为摩尔%）。
泡点进料，操作回流比R=3，系统相对挥发度为，试用逐板计算法求所需的理论板数与加料板的位置。
某二元混合液的精馏操作进程如图所示。
已知原料以饱和液体状态直接加入塔釜，原料组成xF=（摩尔分率,下同），要求塔顶产品组成xD=，D/F=的操作条件下，物系的α=，塔顶设全凝器，泡点回流。
若设计回流比R=，求为完成上述分离任务所需的理论板板数。
（操作知足恒摩尔流假定）。
习题17附图习题19附图
乙烯—乙烷混合液于饱和蒸汽状态加入精馏塔中，回流比R=5，且已知xD=,xw=，xF=（均为乙烯的摩尔分率）。
试用图解法求取所需的理论板数。
用一塔顶设全凝器的常压精馏塔分离含甲醇为，流量为100kmol/h的甲醇—水溶液，泡点进料,并要求塔顶产品含甲醇为，塔底产品含甲醇为（以上均为摩尔分率）,已知精馏段操作线为:
y=+;
操作条件下的平稳关系如图所示，试求：
（1）塔顶及塔底的产品流量（kmol/h）;
（2）塔的理论板数及进料位置:
（3）流入再沸器的液相流量及组成，离开再沸器的气相流量及组成。
用一持续精馏塔分离苯与氯苯混合物，xF=，xD=（以上均为摩尔分率）。
进料状态为汽液混合物,其中汽液比为1:
2（摩尔比）。
苯与氯苯的平均相对挥发度α=。
试求:
（2）最小回流比Rmin。
试用捷算法计算环氧乙烷—环氧丙烷持续精馏塔的理论板数与加料板位置。
如全塔效率EO=70%，求实际板数（釜可视为一块理论塔板）和实际加料板位置。
已知xF=,xD=,xw=（皆为环氧乙烷的摩尔分率），R=min，相对挥发度α=，饱和液体进料。
今用持续精馏塔同时取得两种产品xD1=，xD2=（如图所示），已知xF=（以上均为摩尔分率），泡点进料，R=2，相对挥发度α=，D1/D2=2（摩尔比）。
求精馏段所需的理论论板数。
（逐板计算法与图解法都可）。
现用持续精馏塔将含甲醇35%与水65%的混合液分离，以便取得含甲醇95%的馏出液与含甲醇4%的残液（均为%摩尔）。
操作回流比R=，料液温度为20℃，釜顶用直接蒸汽加热，试用图解法求理论板数。
已知35%的甲醇水溶液泡点为78℃，比热为0.88[kcal/kg·
℃]；
水的汽化潜热为552[kcal/kg]。
在1atm下,甲醇—水的平稳数据如下：
x
0
y
习题22附图习题24附图
在常压持续精馏塔中分离A、B混合液（如图所示）。
两股进料情形如下:
F1=100kmol/h，xF1=（摩尔分率，下同）;
F2=200kmol/h，xF2=,均为饱和液体进料。
要求分离后馏出液中组分A含量不小于，釜液中组分A浓度不于，操作回流比为2。
试求两股进料间的操作线方程。
精馏操作型计算
一精馏塔有24层塔板（实际板数），用于分离xF=的苯—甲苯溶液。
全塔效率为50%，泡点进料，加料板位置为第14层板。
现要求xD=，再沸器最大蒸发能力V′=[kmol/h]，求馏出液的最大产量。
为测定塔内塔板效率，在常压下对苯—甲烷物系进行全回流精馏。
待操作稳固后，测得相邻三层塔板的液相组成为：
xn-1=，xn=，xn+1=。
相对挥发度α=，求第n板和n+1板的板效率。
如图示的精馏塔具有一块实际塔板及一只蒸馏釜，原料予热到泡点，由塔顶持续加入，xF=（摩尔分率,以下同）。
今测得塔顶产品易挥发组分的回收率为80%，且xD=，系统的相对挥发度α=。
试求该块塔板的板效率。
设蒸馏釜可视为一块理论塔板。
如图所示的苯—甲苯常压持续精馏塔，塔顶设置全凝器，泡点回流。
塔内有三层理论板，而且塔釜可视
为一层理论板，每小时100kmol含苯50mol%的苯—甲苯
混合液，从第三层塔板以泡点状态加入。
塔顶产品含苯85kmol%，相平稳关系如图如示。
（1）回流比R，塔底排出液组成Xw，塔顶产品D及塔釜蒸发量V′；
（2）当回流中断，进料情形及塔釜供热状况仍维持不变时，精馏塔处于什么状态?
综合计算题
拟设计一常压持续精馏塔以分离某易挥发组分含量为40%（mol%下同），流量为100kmol/h的料液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料。
回流比为最小回流比的倍，全塔效率为，操作条件下物系的平稳关系见附图。
（1）完成份离任务所需的实际塔板数及实际加料板的位置；
（2）若F、xF、Np为不变，欲提高此系统易挥发组分的回收率，试定性说明可采用的方法有哪些?
用一持续精馏塔分离苯、甲苯液体混合物，塔顶设全凝器，塔底设有再沸器，进料量为150kmol/h，其中含苯（摩尔分率,下同），泡点进料，通过取样测得塔顶馏出液中苯回收率为%，塔底产品中苯的组成为，实际操作回流比R=，已知操作条件下平稳关系如图所示，若设该塔在最适宜位置进料。
（1）塔顶、塔底产品流量及塔顶组成;
（2）该塔具有理论板数和进料位置;
（3）精馏段及提馏段液气比各为多少？
（4）因长期操作再沸器内结垢，试问对塔顶产质量有何阻碍?
如何才能维持
正常生产?
（设产品流量不变）。
某两组分混合液用精馏分离，其易挥发组分在进料中浓度为50%（摩尔），泡点进料，系统的相对挥发度α=2，塔顶出料是进料量的60%（摩尔%），如现采有的理论板数为无穷多，试计算：
（1）R=时釜底与塔顶产口的组成各为多少？
（2）R=时，试绘出表示精馏段和提馏段操作线的示用意。
某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知xF=（摩尔分率,下同），xD=，xw=，相对挥发度α=3，回流比R=2Rmin。
（1）提馏段操作线方程;
（2）进入第一块理论板（由顶往下数）的汽相浓度;
（3）若因故塔釜停止加热，欲维持XD不变应如何操作？
现在塔釜排液xw=？
用有两块理论板的精馏塔提取水溶液中易挥发组分，饱和水蒸汽S=50kmol/h由塔底进入，加料组成xF=（摩尔分率,下同），温度为20℃，F=100kmol/h，料液由塔顶加入，无回流，试求塔顶产品浓度xD及易挥发组分的回收率η。
在本题范围内平稳关系可表示为
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