化工原理考试题精馏

1、1化工原理练习题（精馏）一.填空题1精馏操作的依据是_。实现精馏操作的必要条件包括_ 和_ 。2已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出 Y X ! Y ! X的对应值，Y 二 _，X二_，Y 二_ ，X 二_,V6iX63. 某二元物系的相对挥发度a= 3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知 x 0.3，贝yy4.某泡点进料的连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80 x+0.172,提馏段操作线方程为y=1.45x-0.015,则回流比 R=_ ,馏出液组成 x _,原料组成 x =_ .釜液组成 x =_.5.如图所示，_a点表

2、示;_b点表示;c点表示_ ;ab段表示_ ;be段表示_二.选择题（5 分）1.某精馏塔精馏段理论板数为 N2 提讥 il 霞口论板数为 N馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、x q、R, V 等均不变，则此时()A. x戚 x1 曾乩文B. x 减小，x 不变:C. x!应 x减小：D. xx的变化视具依情况而定.三.问答题Yn|Xn*l1Ynrfl11Xnn-1n41nXn4121.精馏塔在一定条件下操作时，问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将 有何变化？为什么？四.计算题（65 分）1.分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4,馏出液组成为 0.95，残液组成为

3、 0.05 （以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：最小回流比；（2）若回流比取最小回流比的1.2 倍，列出精馏段操作线方程（3）列出提馏段操作线方程。2.苯和甲苯混合液含苯 0.4（摩尔分率，下同），流量为 100kmol.h 常 N、.卜彳一 1 连渎性 馏，要求塔顶 x =0.9，塔底 x =0.0677, D=40kmol.hR 为 1.4Rmin ,已知操作条件下相对挥发度a= 2.47 是常数。求：（1）精馏段操作线方程；（2）提馏段操作线方程。3.如图，在由一块理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔

4、釜加入苯一甲苯混合液100kmol，苯含量为 50% （摩尔，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中苯含量80%，塔顶采用全凝器，回流液为饱和液体，回流比为3,相对挥发度为 2.5,求每小时获得的顶馏4.某一精馏塔， 塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热。用以处理含易挥发组成x =0.5（mol组成）的饱和蒸汽。塔顶产量 D 和塔底排量 W 相等。精馏段操作线方程为 y=5x/6+0.15 试 求： 回流比 R，塔顶组成 xx（2）提馏段操作线方程。5.由一层理论板与塔釜组成的连续精馏塔，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 x =0.84，塔顶采

5、用全凝器，回流比 R= 3,在操作 条件下的平衡关系为 y= 0.45x+ 0.55，求：（1）塔釜组成 x ；（2）每小时能获得的馏出液量D。出液量 D，釜排出液量34化工原理练习题答案（精馏）2.y6 = = 0.82x6 = 0.70y7=0.75x7=0.623.y 二ax /(1+( a -1)x =3X0.3/(1+2X0.3)= 0.563x二 y二 0.563y二 3X0.563/(1+2X0.563)=0.7944.0.860.2880.0335.a)y,xb)y,xc)y,xd)x,xe)y,y二.选择题一.填空题1.混合液中各组分的挥发度差异。塔顶液相回流塔底上升气流A.

6、三问答题当加料板从适宜位置向上移两层板时，精馏段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降，xD易挥发组分收率降低，xWTo四.计算题1.y二 2.44X0.4/(1+1.44X0.4)=0.62Rx By j/(yx=(0.95-0.62) / ( 0.62-0.4)=1.5R=1.2X1.5=1.8y - M.8/2.8) x 一 0.95/2.8=0.64x 一 0.34.令 F=1kmol.hFx =Dx +Wx0.4=0.95D+(1-D) 0X5解得 D=0.39kmol.hW=0.61kmol.h/q=1L=L+qF=RD+F=1.8X0.39+1=1.7kmol.hV=V=

7、(R+1)D=2.8X0.39=1.09kmol.h y=Lx/V-Wx/V=1.7x71.09-0.61 0.05X.09=1.56x-0.028二 1.56x 0.0282.q=1,yq=2.47X0.4/(1+1.47X0.4)=0.622,Rmin=(0.9-0.622)/(0.622-0.4)=1.25.R=1.4X.25=1.75,y=1.75x=0.636xV=V=(R+1)D,/(1.75+1)+0.9/(1.75+1)+0.327L=L+qF=RD+F,y=Lx/V-Wxw/V=(RD+F)x /(R+1)D-(F-D)xw/(R+1)D5=1.545x-0.03693.y1

8、=xD=0.80.8=2.5x1 心+1.5x1)x1=0.615yw=x1 XR/(R+1)+xD/(R+1)=3015/(3+1)+0.8/4=0.6610.661=2.5xW/(1 + 1.5xW)xW=0.438100=D+W,100 X).5=0.8D+0.438W提馏段操作线：y=(L /V )x-Wx N 饱和蒸汽进料 q=0, L =L, V =V-F 又 F=2D,W=D,L=RD,V=(R+1)D y=L/(V-F)x-WX0.1/(V-F)=RD/(R+1)D-2Dx-D0X/(R+1)D-2D=5/(6-2)x-0.1/(6-2) =1.25x-0.0255.(1)y1=xD=0.84,0.84=0.45x1+0.55,x1=0.64,yw=3X0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45 xX+0.55,xw=0.311,D=100(0.4-0.311)/(0