化工原理-精馏自测题

.一、选择与填空（30分）1. 汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_，但汽相组成_液相组成。2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_ 液相泡点温度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不确定。 3. 所谓理论板是指_，且_。4. 精馏过程是利用 和 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越 ，所需理论板越少，操作能耗 ，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 的变化过程。5. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 （增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 （增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 （增大、减小），所需塔径 （增大、减小）。6. 分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离 , 分离所需的总理论板数 。7. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 不变，增加，则 _， _。A. 增加； B. 不变；C. 不确定；D.减小。8. 某二元物系，相对挥发度 ，对 、 两层理论板，在全回流条件下，已知 ，则 _。9. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板，其汽相组成关系为_。A. ； B. ； C. ； D. 不确定。10. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ，则该精馏塔的操作回流比为_，馏出液组成为_。11. 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则_A_A t1=t2 B t1t2 D 不确定12. 在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，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 A 。A 升高 B 下降 C 不变 D 不确定13. 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 D 。 A 理论板假定 B 理想物系 C 塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设14. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 、 不变，减小 ，则有_。A. D增加，R减小；B. D不变，R增加；C. D减小，R增加；D. D减小，R不变。15. 在塔的精馏段测得 、 、（均为摩尔分率），已知， ，则第三层塔板的 _。二、计算题（70分）1. 在常压连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为 100 kmol/h， 其组成为0.55（摩尔分率，下同）；釜残液流量为45 kmol/h，其组成为0.05；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1.6倍；物系的平均相对挥发度为2.0。（1）计算塔釜重组分的收率；（2）求出提馏段操作线方程。（10分）2. 在一连续精馏塔中分离某二元理想混合物。已知原料液的流量为100 kmol/h，组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），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 1.6倍；操作条件下平均挥发度为2.4 ；测得现场操作数据：xn-1=0.270， xn=0.230 。若要求轻组分的回收率为97% ，塔釜残液组成为0.02 。试求：（1）塔顶产品的流量和组成；（2）操作回流比；（3）第n块塔板的气相默弗里板效率。（15分）3. 某二元混合物以饱和蒸汽状态加入精馏塔的中部，已知 、 ，平均相对挥发度，操作回流比为最小回流比的 2倍。塔底直接蒸汽加热，每层塔板的单板效率 。试求：（1）塔顶采出率；（2）进入第一块实际板(由塔顶向下)的汽相组成。（10分）4. 精馏塔采用全凝器，用以分离苯和甲苯组成的理想溶液，进料状态为汽液共存，两相 组成如下：xF=0.5077，yF=0.7201。 (1) 若塔顶产品组成xD=0.99，塔底产品的组成为xW=0.02，问最小回流比为多少？塔底产品的纯度如何保证? (2) 进料室的压强和温度如何确定。 (3) 该进料两组份的相对挥发度为多少? （20分） (Rmin=1.271，通过选择合适的回流比来保证；a=2.49)5. 1kmol/s的饱和汽态的氨水混合物进人一个精馏段和提馏段各有1块理论塔板的精馏塔分离，进料中氨的组成为0.001(摩尔分数)。塔顶回流为饱和液体，回流量为1.3kmol/s，塔底再沸器产生的汽相