精馏和干燥复习题纲.doc

l 复习：精镏一、多项选择题：1、请将你认为最恰切答案填写在（）内。（1）操作中的精馏塔，保持F，q，xD，xw，V不变，减少xF，则（）（A）xq增大，R减少；（B）D不变，R增加；（C）D减小，R增加（D）D减小，R不变（2）操作中精馏塔，保持F，xF，q，V不变，减少D，则塔顶易挥发组分回收率变化为（）（A）变大（B）变小（C）不变 (D)不确定2、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成XA0.6相应的泡点为tb，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为td，则（）：（A）tbtd(B)tbtd（D）不能判断3、指出下列哪些属于筛板精馏塔的设计参数：（）（A）D（塔径）(B)HT（板间距）(C)hw(堰高)（D）Lw(堰长)（E）hL4、连续精馏操作中，在相同的xF，q，xD，R设计条件下，比较直接蒸汽加热与间接蒸汽加热有：NT（间） NT（直），xw（间） xw（直）。（A）大于(B)小于(C)等于（D）不确定t1t25、某二元混合物，汽液相平衡关系如图。t1和t2分别表示图中相应点的温度。则：（）（A）t1t2（B）t1t2（D）不能判断6、判断下列命题是否正确：A）上升气速过大会引起漏液B）上升气速过大会引起液泛C）上升气速过大会造成过量的液沫夹带D）上升气速过大会造成过量气泡夹带E）上升气速过大会使板效率下降7、分离各组分溶解度不同的气体混合物的单元操作叫做 ；分离各组分挥发度不同的液体混合物的单元操作叫做 。A蒸发；B蒸馏；C吸收D过滤；E沉降；1. 8、在双组分连续精馏塔中，气、液相恒摩尔流的条件是 ；在单组分吸收塔中，气相（载体）和液相（溶剂）恒摩尔流的条件为 。A、溶质不挥发；B、溶质不溶解；C、溶剂不挥发；D、载体不溶解；E、各组分摩尔汽化潜热相等；F、设备保温良好；G、气液间因温度不同而交换的显热可以忽略9、当总压不高于5105Pa时，在一定温度下，理想溶液的气、液平衡关系可以用 来表示：（A）傅立叶定律(B)拉乌尔定律（C）亨利定律 （D）牛顿粘性定律10、请将你认为最恰切答案填在（）内。精镏塔设计时，若F，xF，xD，xw，V均为定值，将进料热状态从q=1变为q1，设计所需理论板数：（）（A）多；（B）少；（C）不变（D）判断依据不足。二、填空题：1、气体通过塔板的阻力可视作是 的阻力与 的阻力之和。如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 、 及 等不正常现象，使塔无法工作。2、已知某精馏塔在情况一下操作得到F1、xf1、q1、R1、D1、xD1、xw1。今改变操作为情况二，且知F1F2、xD1xD2、xw1xw2、xf1、q1q2但xf1xf2。试比较（、）D1 D2； W1 W2； R1 R2。3、评价塔板性能的标准是 ， ， ， 。4、全回流时，塔顶产品量为 ，塔底产品量为 ，进料量为 ，回流比为无穷大，理论板数为 ，全回流适用的场合是 或 。5、“蒸馏操作依据是组分间沸点差异”此话错在何处？ ；6、精馏塔塔顶某理论板上汽相露点温度为t1，液相泡点温度为t2。塔底某理论板上汽相露点温度为t3，液相泡点温度为t4。试按温度大小顺序用、符号排列如下： 。7、恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂（第三组分），其目的是 。8、板式塔和填料塔是可以同时用于 和 两种分离操作的气液传质设备。9、塔板气、液负荷的正常操作范围是在 ， ， ， 和 五条线围成的图形内。x6x7y6Y710、已分析测得四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82试找出y6，x6，y7，x7的对应值y6= ，x6= ，y7= ，x7= 。11、在气、液平衡中，气相为 ，液相为 的物系称为理想系统。12、当溶液中各组分的挥发度非常接近或者为恒沸液时，可采用 或 进行分离。13、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则：（1）回流比等于 ；（2）馏出液量等于 ；（3）操作线斜率等于 。（以上均用数字表示）14、板式塔的类型有： ， 和 等（至少列举三种）。筛板塔设计中，板间距H设计偏大优点是 ，缺点是 。15、恒沸精馏与萃取精馏的共同点是： 。主要区别： （2） 。16、操作中的精馏塔，保持F，q，xD，xw，V不变，增大xF，则D ，R ，LV （变大，变小，不变，不确定）三、计算题：1、用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯溶液，塔顶采用全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平均相对挥发度为2.47。进料量为150kmol/h，组成为0.4（摩尔分率）的饱和蒸汽，回流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95，求：塔顶馏出液及塔釜采出液的组成；精馏段及提馏段操作线方程；回流比与最小回流比的比值。全回流操作时，塔顶第一块板的气相莫弗里板效率为0.6，全凝器凝液组成为0.98，求由塔顶第二块板上升的汽相组成。2、已知某精馏塔进料组成xf=0.5，塔顶馏出液组成XD0.95，平衡关系y=0.8x+0.2，试求下列二种情况下的最小回流比Rmin。饱和蒸汽加料；饱和溶液加料。3、某双组分理想物系当温度t=80时，PA106.7kPa，PB=40kPa，液相摩尔组成xA=0.4，试求：（1）与此液相组成相平衡的汽相组成yA；（2）相对挥发度。1.01.004、在一常压连续精馏塔中分离甲醇水混合物，进料为含甲醇0.41的饱和蒸汽，流量为100Kmol/h，要求塔顶产品组成不低于0.95，塔底排出液组成不大于0.05（以上均为摩尔分率），已知操作条件下的平衡关系如附图，操作回流比为2.4。求：、塔顶，塔底产品的流率；、所需理论塔板数及进料位置；、两段的液相流率与汽相流率之比和q线方程；、对应的最小回流比。5、用连续精馏塔分离二元理想溶液，已知：泡点进料，F1000Kmol/h，L=1000Kmol/h，D=500Kmol/h，xD=0.9，求：、 回流比R；、 精馏段操作线在y轴上的截距；、 精馏段操作线与对角线的交点的坐标；、 精馏段操作线方程的斜率；、 q线方程的斜率。6、用常压连续精馏塔分离苯甲苯混合液。塔顶上升蒸汽组成y1=0.94(苯的摩尔分率)，在分凝器内冷凝蒸汽总量2/3（摩尔）作为回流，余下的蒸汽在全凝器内全部冷凝作塔顶产品。操作条件下，系统的平均相对挥发度2.5。试求：（1） 塔顶产品及回流液的组成；（2） 由塔顶第二层理论板上升的蒸汽组成。7、在一常压连续精馏塔中分离含苯0.5（摩尔分率）和甲苯的饱和溶液。要求塔顶产品组成xD=0.98，塔底排出液组成xw=0.001。已知：塔顶设全凝器，饱和液体回流；塔底设再沸器，间接蒸汽加热；塔内气液恒摩尔流动；塔内平均相对挥发度=2.46；回流比为最小回流比的1.5倍，试写出平衡线方程、q线方程、精馏线方程、提馏线方程，并绘出上述四线的示意图。（实验得知：苯甲苯分子间的作用力与相同分子间的作用力相等）8、在常压连续精馏塔中分离理想二元混合物，进料为饱和蒸汽，其中易挥发组分的含量为0.54（摩尔分率），回流比R=3.6，提馏段操作线的斜率为1.25，截距为-0.0187，求馏出液组成xD。9、用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，加料组成为50%塔顶产品组成xD=95%，产量D50kmol/h，回流比R2Rmin，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度=3。求：（1） Rmin（最小回流比）（2） 精馏段和提馏段上升蒸汽量。列出该情况下的精馏段操作线方程。10、有一二元理想溶液，在连续精馏塔中精馏。原料液组成50%（摩尔百分比），饱和蒸汽进料。原料处理量为每小时100Kmol，塔顶，塔底产品量各为50Kmol/h，已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15，塔釜用间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点回流。试求： 塔顶、塔底产品组成（用摩尔分率表示）； 全凝器中每小时冷凝蒸汽量； 蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量； 若全塔平均相对挥发度= 3.0，塔顶第一块板的液相默弗里板效率EML=0.6，求离开塔顶第二块的汽相组成。复习：干燥一、多项选择题：1、在测量湿球温度时，应注意空气速度u（）。（A）u1m/s(B)u3m/s(C)u5m/s（D）u越小越好在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件：a. 大量的空气干燥少量的湿物料；b. 少量的空气干燥大量的湿物料；则正确的判断是（）。（A）a对b不对；(B)b对a不对；(C)a,b都不对（D）a,b都对物料中的平衡水分随温度升高而（）。（A）增大；(B)减小；(C)不变（D）不一定2、在某常压连续干燥器中采用废气循环操作，即由干燥器出来的一部分废气（t2，H2）和新鲜空气（t0，H0）相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥。干燥过程中有关参数如下：混合气状态点M（tM，HM）预热点N（t1，H1）干燥（II）点B（t2，H2）已知水分蒸发量为W，则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空气量L为：（）。（A）LW（H2H0）；（B）LW（H1H0）；（C）LW（H2HM）；（D）LW（H1HM）。4、（1）物料平衡水份一定是（）（A）非结合水份（B）自由水份（C）结合水份（D）临界水份（2）空气温度为t0，湿度为H0，相对湿度为0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为1，则（）（A）H1H0（B）01（C）H1H0（D）01（3）在恒定干燥条件下，将含水20的湿物料进行干燥，开始时干燥速率恒定，当干燥至含水量为5时，干燥速率开始下降，再继续干燥至物料恒重，并测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（）（A）5（B）20（C）0.05（D）4.55%（4）空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点为td，当空气的相对湿度98时，则（）（A）t=tw=td（B）ttwtd（C）ttwtw=td5、湿空气在预热过程中不变化的参数是（）（A）焓（B）相对湿度（C）露点温度（D）湿球温度指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关（）。（A）相对湿度（B）湿球温度（C）露点温度（D）绝热饱和温度6、湿空气在换热器中与传热介质进行热交换（1） 如空气温度降低，其湿度肯定不变。（2） 如空气温度升高，其湿度肯定不变。则正确的判断是（）（A）两种都对（B）两种都不对（C）(1)对(2)不对（D）(2)对(1)不对7、真空干燥的主要优点是：（ ）（A）省钱；（B）干燥速率缓慢（C）能避免物料发生不利反应；（D）能避免表面硬化8、绝热饱和tas是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环水的温度。湿球温度tw是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。以上两种说法正确的判断是：（）（A）两者都对；(B)两者都不对；(C)对不对；（D）对不对；9、对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：（A）愈高；(B)愈低；(C)不变；（D）不一定，尚与其它因素有关；10、干燥操作是利用 除去湿物料中湿分的方法。（A）重力法；(B)静压力；(C)离心力；（D）热能使湿分汽化二、填空题：1、对不饱和空气进行加热，使温度由t1升至t2，此时其湿球温度 ，相对温度 ，露点 ，湿度 。在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越 ；不饱和空气中水蒸汽分压越高，其湿度越 。2、对不饱和湿空气进行加热，使其温度由t1升至t2，此时其湿球温度 ，湿度 ，相对湿度 ，露点 ，分压 和焓 。3、恒定的干燥条件是指空气的 ， ， ，以及 都不变。在实际的干燥操作中，常常用 来测量空气的湿度。测定空气中的水汽分压的实验方法是测量 。4、湿空气经预热，相对温度 ，对易龟裂物料，常采用 方法来控制进干燥器的值。干燥的必要条件是 干燥过程是 相结合的过程。温度30，水汽分压为2Kpa的湿空气与水温为40的水接触，则传热方向：水 空气，传质方向：水 空气。（用箭头符号表示）已知30、40下的饱和蒸汽压分别为4.2472和7.3766KPa。5、提高空气的预热温度，可以提高干燥操作的热效率，这是因为 。降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率，但废气出口温度不能过低，否则可能会出现 的现象。去除水份时固体收缩最严重的影响是 ，因而降低干燥速率。6、已知湿空气的干球温度t为50，湿球温度tw为30，总压为100KNm2，若已查出30时水的饱和蒸汽压为4.25KNm2，汽化潜热为2423.7Kj/Kg，则空气的湿度H为 。在恒速阶段的干燥中，在 的情况下，固体表面温度近似地等于湿球温度。三、计算题：1、在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1100公斤，经干燥后物料的含水量为40%减至5（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1=0.009kg水/kg绝干气，离开干燥器时的湿度H2=0.022kg水/kg绝干气。假定干燥过程中无物料损失，试求：（1） 水分蒸发量W（kg水/h）；（2） 空气消耗量L（kg绝干气/h），（3） 新鲜空气消耗量L0(kg新鲜气/h)；（4） 干燥产品量G2（kg/h）。2、湿空气在温度308K和总压1.52Mpa下，已