化工原理蒸馏部分模拟试题及答案.docx

化工原理蒸播部分模拟试题与答案一、填空1精饱过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精帽设计中，回流比越_±_,所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的渐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先降后升的改变过程。2精储设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸储釜中所需加热蒸汽消耗量期J（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。3分别任务要求肯定，当回流比肯定时，在5种进料状况中，冷液体进料的q值最大，翅储段操作线与平衡线之间的距离最远，分别所需的总理论板数域少。4相对挥发度Q=I,表示不能用一般精播分别分别,但能用萃取精储或恒沸精微分别。5某二元混合物，进料量为100kmO1.h,X,=0.6,要求得到塔顶X“不小于0.9,则塔顶用大产量为66.7kmo1./h,6精储操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精搐操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气.7负荷性能图有五条线,分别是能相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛.二、选择1已知q=1.1.,则加料中液体量与总加料量之比为OA1.1:1B1:1.1C1:1D0.1:12精储中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，母恰当的说法是D.A液相中易挥发组分进入汽相：B汽相中度挥发组分进入液相；C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分校多；D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。3某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xR)6,相应的泡点为%,与之相平衡的汽相组成y=0.7,相应的露点为t”则At,=t2Bt1<t2Ct1>t1D不确定4某二元混合物，进料量为100kmo1.h,X产0.6,要求得到塔顶x“不小于0.9,则塔顶最大产殳为B.A60kmo1.hB66.7kmo1.hC90kmo1.hD不能定5精储操作时，若F、D、而、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成X”改变为BA变小B变大C不变D不确定6在一二元连续精慵塔的操作中，进料量与组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比削减，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AA上升B下降C不变D不确定7某二元混合物，=3,全回流条件下Xn=O.3,则注尸BA0.9B0.3C0.854D0.7948某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成XFO.4,相应的泡点为3,气相组成为y,=0.4,相应的露点组成为匕，则B°Id=I2Bt1.<tiCt1.>t2D不能推断9某二元混合物，=3,全回流条件卜x“=0.3,则丫“产D0.9B0.3C0.854D0.79410精播的操作线是宜线，主要甚于以卜缘由DA理论板假定B志向物系C塔顶泡点回流D恒摩尔流假设11某筛板精储塔在操作一段时间后，分别效率降低，且全塔压降增加，其缘由与应实行的措施是U塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷B筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，霎沫夹带严峻，应降低负荷操作C塔板脱落，理论板数削减，应停工检修D降液管折断，气体短路，需更换降液管12板式塔中操作弹性最大的是BoA筛板塔B浮阀塔C泡单塔13下列命题中不正确的为A«八上升气速过大会引起漏液B上升气速过大会引起液泛C上升气速过大会使塔板效率下降D上升气速过大会造成过量:的液沫夹带M二元溶液连续精储计算中，进料热状态的改变将引起以下线的改变_BoA平衡线B操作线与q线C平衡线与操作线D平衡线与q线15下列状况D不是诱发降液管液泛的缘由。A液、气负荷过大B过量雾沫夹带C塔板间距过小D过量漏液三、计算1某塔顶蒸汽在冷凝器中作部分冷凝，所得的气、液两相互成平衡。气相作产品，液相作回流，参见附图。塔顶产品组成为：全凝时为小，分凝时为肾。设该系统符合恒摩尔流的假定，试推导此时的精储段操作线方程。Vy=1.x+Dy1.1.,若回流比为R)'n解：由精储段-截面与塔顶（包括分凝器在内）作物料衡算。对于全R1A+/?+1+1.精镭段操作线y=7x+7X"/?+1R+1可知：W1.选用的回流比一样，且=y。时两种状况的操作线完全一样。在），x图上重合，分凝器相当于一块理论板。2用一精帽塔分别二元液体混合物,进料量1OOkmo1.h,易挥发组分x,-0.5,泡点进料，得塔顶产品x>=0.9,塔底釜液x,=0.05（皆摩尔分率），操作回流比R=1.61,该物系平均相对挥发度=2.25,塔顶为全凝器，求:塔顶和塔底的产品量(kmo1./h)；第一块塔板下降的液体组成X：为多少：写出提储段操作线数值方程；(4)最小回流比。解：塔顶和塔底的产品量(kmo1./h)；F=DgOO(1)D×O.9+VV×O.O5=Evr=100O.5=5O(2)上述两式联立求解得N=47.06kmo1.h1)=52.91kmo1.h(2)第块塔板卜降的液体组成X：为多少；因塔顶为全凝器，Xft=y1=.a-(a-1.)y,2.25-1.25×0.9(3)写出提储段操作线数值方程：V,=V=(R+)D=2.61x52.94=138.171.r=1.+F=D+F=1.61x52.94+1()0=185.23Wcw侬.23,47.06x0.05V,138.17=1.34x；-0.017(4)最小回流比。泡点进料，cp,x=xr=0.51.+(-1.)%1.+1.25×0.53一精馀塔，原料液组成为0.5（摩尔分率），饱和蒸气进料，原料处理量为100kmo1.h,塔顶、塔底产品量各为50kmo1.h己知精慵段操作线程为y=0.833x+015,塔釜用间接蒸气加热，塔顶全凝器，泡点回流。试求:（1）塔顶、塔底产品组成；（2）全凝器中每小时冷凝蒸气量：（3）蒸储釜中每小时产生蒸气量（4）若全塔平均=3.0.塔顶第一块塔板默弗里效率EfO.6,求离开塔顶其次块塔板的气相组成。解：（1）塔顶、塔底产品组成：因%?+1）=°网,R=5又%+）=015,X,=0.90由物料衡算Fxf=Dxn+Wxw得=(×O.5-5O×O.9)5O=O.I(2)全凝器中每小时冷凝蒸气量;V=(RH)0=300kmo1.h（3）蒸储釜中每小时产生蒸气量:q=0,V,=V-F=300-100=20OkmOI/h（4）求离开塔顶其次块塔板的气相组成。EmvE»I=O.6,0v1.+(cr-1.)A*().90.75a-(a-)yi3-2×0.9故a-=0.6K=0.81y1=0.833×0.81+0.15=0.8250.9-0.75,14在一常压精储塔内分别苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47,饱和蒸汽进料。已知进料量为150kmo"h,进料组成为0.4(摩尔分率),回流比为明塔顶储出液中茶的回收率为0.97,塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95。试求：(1)塔顶锚出液与塔釜取出液组成：(2)精馅段操作线方程；(3)提翎段操作线方程：(4)回流比与最小回流比的比值：(5)若全回流操作时，塔顶第一块塔板的气相默弗里板效率为06,全凝器液相组成为0.98,求由塔顶其次块板上升的气相组成。解：塔顶储出液与塔釜采出液组成;由0.97Fxf=Dx1.,（八）0.95F(I-XQ=W(I-XG(b)F=D+150(c)Dx1.t+Wv=Fxt=150X0.4=60(d)联立（八）、(b).(c)和(d)求解得：»=87.3kmo1.h,D=62.7kmo1.hx,=0.0206,xo=O.928(2)精缁段操作线方程;.r11+上=0.8x11+0.1856R+'/?+1（3）提播段操作线方程:y,=Jm*y，*yIJ=1.=DR泡和蒸气进料，故Q=OV'=（R+）-F,(4)回流比与最小回流比的比值;(R+)D-F=1.534A-；-0.011/=0.2125(5)O0.928-0.4co”Anun=2.oIo9'0.4-0.2125求由塔顶其次块板上升的气相组成。1.421.+(-1.)x1.回流时，yj=i1+(«-I)11.+1.47y,.%=0.9K,代入上式可得:5在常压精镭塔内分别苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为100Okmo"h,含苯0.4,要求塔顶傥出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%,泡点进料，泡点回流。已知=2.5,取回流比为最小回流比的1.5倍。试求：（1）塔顶产品：SD、塔底残液量师与组成小；（2）最小回流比；（3）.精镯段操作线方程；（4）提锚段操作线方程：（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成为多少？（6若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数为多少？解：（1）塔顶产品量:D、塔底残液fW与组成x.;山Dx1.1.zI(XM)X0.4X0.9HJ.=-,侍：D=4OOfczwo/FXF0.9W=F-D=1000-400-600kmo1.h乂由物料衡算Fxt=Dx,t+W得XW=(IaX)×04-4(X)X0.9)/6(X)=().0667（2）最小回流比:泡点进料,-=Xf=0.4)，="W=0.6251+(-1.)xe1.+1.5×0.4RT田”2（3）精镭段操作线方程:R=1.5R,n,=1.83X=r11r"+yi=0646-+0318(4)提储段操作线方程：Vw=(R+1)0=2.83/400=1132/=/,+q尸=/?/)+尸=1.83X400+I(MX)=1732_1.,4u,_1732,600x0.0667则FZ=正4-r二危Xr-1132=1.53x-0.03531（5）从与塔釜相邻的塔板上下降的液相组成axn2.5x0.0667八vm=三=0.152”I+（-1）xh1+1.5×0.G667由操作线方程y3=-53,<-0.0353得>1.,=1.53.v-0.0353X=0.0763（6）若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用回流比，所需理论板数又为多少。饱和蒸气进料，（尸0,%=孙=0.4I+(cr-1.)xtf得X1.I=0.21=2.63X1.yI1.0.9-0.4-=0.4-0.21因欧鼠故NT=S6用一连续精储塔分别苯-甲苯混合溶液，原料液中含苯0.40,塔顶储出液中含苯0.95（以上均为摩尔分率）。原料液为气液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔数比）。苯-甲苯的平均相对挥发度为2.5,回流比为最小回流比的2倍，试求：（1）原料液中汽相与液相的组成：（2）最小回流比；（3）若塔顶采纳全凝器，求从塔顶往下数其次快理论板下降的液体组成。解:（1）设原料液液