化工原理试题库答案解析总docWord文档格式.docx
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A进入该板的气液两相组成相等
B进入该板的气液两相组成平衡
C离开该板的气液两相组成相等
D离开该板的气液两相组成平衡
14.
精馏过程若为饱和液体进料,则
B
。
A
q=1
,L=L‘
Bq=1
,V=V’
C
,L=V
Dq=1
,L‘=V’
15.
全回流时的精馏过程操作方程式为
Ay
n=x
n
By
n-1=x
y
n+1=x
Dy
n+1
16.
精馏是分离(B
)混合物的化工单元操作,其分离依据是利用混合物中各组分(
D)的差异。
A、气体
B、液体
C、固体D、挥发度
E、溶解度
F、温度
17.
精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板(
A)相等。
A、上升蒸汽的摩尔流量
、上升蒸汽的质量流量
C、上升蒸汽的体积流量
D
、上升蒸汽和下降液体的流量
18.
精馏过程中,当进料为饱和液体时,以下关系(
)成立。
、q=0,L=L‘
B、q=1,V=V’
C、q=0,L=V
D、q=1,L=L‘
19.
精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系(
、q=1,V=V’
、q=0,L=VD
、q=1,L=L‘
20.
精馏过程的理论板假设是指(
)。
A、进入该板的气液两相组成相等
、进入该板的气液两相组成平衡
C、离开该板的气液两相组成相等
、离开该板的气液两相组成平衡
21.
某二元混合物,若液相组成
xA为,相应的泡点温度为
t1;
气相组成yA为,相应的露点温度为t2,则
(
A.t1
t2
B.t1
C.t1
t2
D.
不能判断
22.
两组分物系的相对挥发度越小,则表示该物系用蒸馏分离越(
B)。
A.容易
B.
困难
C.
完全
不完全
23.
精馏塔的操作线是直线,其原因是(
A.理论板假定
B.理想物系
塔顶泡点回流
恒摩尔流假定
24.
分离某两元混合物,进料量为
10kmol/h,组成xF为,若要求馏出液组成不小于,则最大的馏出液量
为(A)。
h
不能确定
25.
精馏塔中由塔顶往下的第
n-1、n、n+1层理论板,其气相组成关系为(B
A.yn1
yn
yn1
ynyn
1C.
yn
D.不确定
26.
在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏所得气相组成为
xD1,用平衡蒸馏得气相组成为
xD2,若
两种蒸馏方法所得气相量相同,则(
A.
xD1>
xD2
xD1=xD2
xD1<
xD2
27.
在精馏塔的图解计算中
若进料热状况变化
将使(B
)
A.平衡线发生变化
操作线与q线变化
C.平衡线和q线变化
平衡线和操作线变化
28.操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则(D).
A.不能操作B.
xD、xw均增加
C.xD、xw均不变D.
xD减小、xw增加
29.
操作中的精馏塔,若保持
F、xD、xw、V‘不变,减小xF
,则(
C)
增大、R减小
减小、R不变
减小、R增大
不变、R增大
30.
用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成。
当进料组成为时
X
,相应回流比为
R;
进料组成为时
F1
1
XF2,XF1〉XF2,相应回流比为R2,若,进料热状况不变,则(
A)。
<
R2
B.R1=R2
.C.R1>
无法判断
31.用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8(包括再沸器),若全塔效率为50%,则塔内实际板数为
(C)。
层层层D.无法确定
32.在常压下苯的沸点为80.1℃,环己烷的沸点为80.73℃,欲使该两组分混合液得到分离,则宜采用
(C)。
33.精馏操作中,若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料,而其它条件不变,则精馏段操作线斜率
(C),提馏段斜率(B),精馏段下降液体量(C),提馏段下降液体量(A
A.增大B.减小C.不变D.无法判断
34.若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3,则其中气相与液相的摩尔数之比为(C)。
2
3C.2
35.溢流液泛是由于(A)造成的。
A.降液管通过能力太小B.液流分布不均匀
C.塔板上严重漏液D.液相在塔板间返混
36.直接水蒸气加热的精馏塔适用于(分离轻组分水溶液)的情况,直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相
比较,当xD、xW、R、q、α、回收率相同时,其所需理论板数要(A)
A.多B.少C.相等D.无法判断
37.在精馏塔的设计中,设计思想是:
在全塔汽液两相总体呈(A
液两相以(C)方式接触。
A.逆流B.并流C.错流(D)不确定
38.某精馏塔内,进料热状况参数为,由此可判定物料以(D
(A)饱和蒸汽(B)饱和液体(C)过热蒸汽(D)冷流体
)接触,而在每一块塔板上汽
)方式进料。
39.两组分的相对挥发度越小,则表示分离物系越(
A.容易B.减少C.完全D.
二、填空题
1.某连续精馏塔中,若精馏段操作线的截距为零,则馏出液流量为__________。
2.当分离要求和回流比一定时,__________进料的q值最小,此时分离所需的理论塔板数
__________。
3.蒸馏是指的化工单元操作。
4.在精馏塔实验中,当准备工作完成之后,开始操作时的第一项工作应该是
5.实现精馏操作的必要条件是_______________和________________________。
6.
恒摩尔流假设成立的主要条件是
7.
某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持
x(F),D/
F,q,Rx(D)不变,则W/F将_______,x(w)将_______,提馏段操作线斜率将_______,
理论板数将_______。
8.在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中,当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产
品组成及回流比一定时,进料状态
q值愈大,提馏段的斜率就愈
,完成相同的分离
任务所需的总理论板数就愈
,故
5种进料状态种中,
进料所需的理论板
数最少。
9.直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽,但其目的并不相同。
前者是
_______________,而后者_______________。
10.操作中,若提馏段上升蒸汽量V增加,而回流量和进料状态(F,xF,q)仍保持不变,则R_____,xD_____,xw_____,L′/V′_____。
11.操作时,若F、D、xF、q,加料板位置、V不变,而使操作的总压力增大,则xD________,
xW_____
12.精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原因之一是
,原因之
二是_____________________。
13.精馏塔设计中,回流比越___________所需理论板数越少,操作能耗__________。
但随着回流比的逐渐增大,操作费用设备费的总和将呈现________变化过程。
14.恒沸精馏与萃取精馏主要针对________的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的
________。
15.精馏设计中,当进料为气液混合物,且气液摩尔比为
2:
3,则进料热状态参数
q值等
于。
16.填料塔用于精馏过程中,其塔高的计算采用等板高度法,等板高度是指;
填料层高度
Z=
17.简
单蒸
馏
与精
馏的
主要
区别
是
_____________________________________________________________
18.精馏的原理是
19.精馏过程的恒摩尔流假设是指____________________________________________________。
20.进料热状况参数的两种定义式为q=__________和q=_____________,汽液混合物进.料时q值范围
_______________。
21.精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_____________,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消
耗量_____________,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量__________,所需塔径___________。
22.精馏设计中,随着回流比的逐渐增大,操作费用_____________,总费用呈现
__________________________的变化过程。
23.精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_____________,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消
24.某填料精馏塔的填料层高度为8米,完成分离任务需要16块理论板(包括塔釜),则等板高度(HETP)
=___________。
25.总压为1atm,95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg,则平衡时苯的汽相组
成=___________,苯的液相组成=___________(均以摩尔分率表示)。
苯与甲苯的相对挥发度=
___________。
26.精馏处理的物系是___________________混合物,利用各组分_______________的不同实现分离。
吸收处理的物系是_______________混合物,利用各组分_______________的不同实现分离。
精馏操作的依据是
实现精馏操作的必要条件
和
28.
气液两相呈平衡状态时,气液两相温度
,液相组成
气相组成。
用相对挥发度α表达的气液平衡方
程可写为
根据α的大小
,可用
来
,若α=1,则表示
在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度
,塔顶温度
,塔釜温
度
,从平衡角度分析对该分离过程
31.
某两组分体系,相对挥发度α
=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第
n、n+1两层理论板(从塔顶往
下计),若已知y=04,
则yn+1
=
全回流操作通常适用于
n
.
或
32.
精馏和蒸馏的区别在于
;
平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在
于
33.
精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是
34.。
35.
在总压为,温度为85℃下,苯和甲苯的饱和蒸气压分别为
p
113.6
kPa、
则相对挥发
pB
46kPa,
度α=
,平衡时液相组成
xA
,气相组成为yA
36.
某精馏塔的精馏段操作线方程为
0.72x0.275,则该塔的操作回流比为
,馏出液组成
为
37.
最小回流比的定义是
,适宜回流比通常取为
R
min。
38.
精馏塔进料可能有
种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为
2:
3时,则进料热
状况q值为
39.
在某精馏塔中,分离物系相对挥发度为的两组分溶液,操作回流比为
3,若测得第
2、3层塔板(从塔
顶往下计)的液相组成为
x20.45、x30.4,流出液组成xD为(以上均为摩尔分率),则第3层塔板的气
相莫弗里效率为
EMV3=
40.
在精馏塔设计这,若保持F、xF、q、D不变,若增加回流比R,则xD
,xw
,
L/V
41.
在精馏塔设计中,若
F、xF、xD、xW及R一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论
板数NT
精馏段上升蒸气量V
、下降液体量
L
V‘
,下降液体量
L’
42.
操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比
’
‘
,xD
,xw
L/V
提馏段上升蒸气量
,提馏段液气比
43.
操作中的精馏塔保持
F、xF
、q、V不变,若釜液量
W增加,则xD
44.
在连续精馏塔中,若
xF、xD、R、q、D/F相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,则所需
理论板数NT
45.
恒沸精流与萃取精馏的共同点是
两者的主要区别是
三、计算题
1.某二元混合液含易挥发组分,泡点进料,经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为,塔底产
品浓度为(以上均为易挥发组分的摩尔分率),设满足恒摩尔流假设,试计算:
(1)塔顶产品的采出率D/F为多少?
(4分);
(2)如果回流比R为2,请分别求出精馏段、提馏段操作方程。
2.用一常压连续精馏塔分离苯-甲苯混合液,原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔
之比为2:
3。
每小时处理量料液60kmol/h,料液中含苯50%,所得残液含苯5%,馏出液中含苯98%(以上组成均为摩尔百分率),苯对甲苯的平均挥发度为,试求:
⑴馏出液和残液量?
⑵R=2R小时的操作回流比?
⑶该操作条件下,精馏段和提馏段操作线方程式?
3.在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。
已知进料量为100kmol/h,进料组成为xF=,塔顶组成为xD=(均为摩尔分数);
进料为泡点进料;
塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流
比为最小回流比的倍;
在本题范围内气液平衡方程为:
y=+,气相默弗里效率Emv=。
若要求轻组分收率为98%,试计算:
(1)塔釜馏出液组成;
(2)精馏段操作线方程;
(3)经过第一块实际板气相浓度的变化。
4.用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。
原料液中含A为,馏出液中含A为(以上均为摩擦分率),已知进料热状况q为,最小回流比为,试求相对挥发度α值?
5.用一提馏塔分离某水溶液(双组分体系,水为重组分),原料液量为100kmol/h,泡点进料,进料组成为40%,塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流,其组成为70%(以上组成均为轻组分的摩尔分率)。
轻组分回收率为98%,直接用水蒸汽加热。
假设塔内为恒摩尔溢流和汽化,操作条件下两组分的平均相对挥发度为,每层塔板用气相表示的单板效
率为70%,求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。
6.用一连续精馏塔在常压下分离苯-甲苯液体混和物。
在全浓度范围内,体系的平均相对
挥发度为。
泡点进料,进料量为100kmol/h。
进料中苯含量为(摩尔分率)。
规定塔顶产品中苯的含量为,苯的回收率为95%以上。
塔顶采用全凝器,泡点回流,回流比取为最小回流比的倍,塔釜采用间接蒸汽加热。
求
(1)塔底产品浓度;
(2)精馏段操作线方程和提馏段操作线方程;
(3)从塔顶开始数起,离开第二块板的液相组成(小数点后取三位
数)。
7.苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏,原料组成X(苯)=,要求得到组成为的塔顶产品(以上均为摩尔分率),现用以下三种方法操作:
连续平衡蒸馏、简单蒸馏(微分蒸馏)、连续蒸馏。
在三种情况下,塔顶用一分凝器,其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。
出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。
对每种方法进料量均为100kmol/h,问塔顶、塔釜产量各为多少?
汽化量为多少?
已知α=。
8.在常压连续精馏塔中,分离苯—甲苯混合液。
原料液流量为1000kmol/h,组成为含苯(摩尔分率,下同)泡点进料。
馏出液组成为,釜液组成为,操作回流比为最小回流比的倍,
操作条件下平均相对挥发度为,试求:
(1)提馏段操作方程
(2)离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成y2
9.在常压连续精馏塔中,分离两组分理想溶液。
原料液组成为(摩尔分率,下同)饱和气体进料。
馏出液组成为,釜液组成为,操作回流比为最小回流比的倍,操作条件下平均
相对挥发度为,试求:
(1)提馏段操作线方程
(2)离开第二层理论板(从塔顶往下数)的气相组成y2.
10.在常压连续精馏塔中,分离两份理想溶液。
原料液组成为(摩尔分率,下同),饱和蒸汽
进料,馏出液组成为,釜液组成为。
操作回流比为最小回流比的2倍。
操作条件下平均
(1)提馏段操作线方程
(2)离开第二层理论板(从塔顶往下数)
的气相组成y2。
11.试计算压力为,温度为时84℃,苯-甲苯物系平衡时,苯与甲苯在液相和气相中的组成。
(xA0.818yA0.92)
12.苯-甲苯混合液初始组成为(摩尔分率,下同),在常压下加热到指定温度,测得平衡的液相组成x为、汽相组成y为,试求该条件下的液化率。
(q=
13.
4.
某两组分混合气体,其组成y0.6(摩尔分率),通过部分冷凝将蒸汽量中的
2流量冷
3
凝为饱和液体,试求此时的气、液相组成。
气液平衡关系为y
0.46x
0.549
(x
0.5085;
0.783)
5.
在连续精馏塔中分离两组分理想溶液,原料液流量为
75kmol/h,泡点进料。
精馏段操
作线方程和提馏段操作线方程分别为
y0.723x0