蒸馏课堂练习题

精馏作业（一） 选择题

1．蒸馏是利用各组分（）不同的特性实现分离的目的。 A 溶解度； B 等规度； C 挥发度； D 调和度。

2．在二元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。 A 可挥发； B 不挥发； C 易挥发； D 难挥发。

3．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A 液相回流； B 进料； C 侧线抽出； D 产品提纯。

4．在（）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

A 冷凝器； B 蒸发器； C 再沸器； D 换热器。

5．再沸器的作用是提供一定量的（）流。 A 上升物料； B 上升组分； C 上升产品； D 上升蒸气。

6．冷凝器的作用是提供（）产品及保证有适宜的液相回流。 A 塔顶气相； B 塔顶液相； C 塔底气相； D 塔底液相。

7．在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（）。 A 浮阀板； B 喷射板； C 加料板； D 分离板。

8．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。 A 精馏段； B 提馏段； C 进料段； D 混合段。

9．某二元混合物，进料量为100 kmol/h，x F= 0.6，要求塔顶x D 不小于0.9，则塔顶最大产量为（）。

A 60 kmol/h； B 66.7 kmol/h； C 90 kmol/h； D 100 kmol/h。

10．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为D x、w x。如进料分别为1F x、2F x时，其相

应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。当21F F x x >时，则 （ ）。

A ．2min 1min R R <； B ．2min 1min R R =； C ．2min 1min R R >； D ．min R 的大小无法确定

11． 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。

A ． 理论板假定； C. 理想物系； B ． 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定

12． 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时相应的泡点为1t ，气相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ， 则（ ）

A ．21t t =； B ．21t t <； C ．21t t >； D ．无法判断

13． 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ ）。

A ．21t t =； B ． 21t t < ； C ．21t t > ； D ． 不能判断

14． 操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ ）。 A ．D x 、W x 均增加； Ｂ．D x 减小，W x 增加； Ｃ．D x 、W x 均不变； Ｄ．不能正常操作

15． 精馏操作时，若在F 、F x 、q 、R 不变的条件下，将塔顶产品量D 增加，其结果是（ ）。

A ．D x 下降，W x 上升； B ．D x 下降，W x 不变； C ．

D x 下降，W x 亦下降； D ．无法判断；

16．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。

A ． 提馏段操作线与q 线 B 平衡线；

C ．平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与q 线；

17某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数分别为1N 和2N ，若只

增加提馏段理论板数，而精馏段理论板数不变，当F 、F x 、q 、R 、V 等条件不变时，则有（ ）。

A ．W x 减小，D x 增加； B ．W x 减小，D x 不变； C ．W x 减小，

D x 减小； D ．W x 减小，D x 无法判断 填空题

1．溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 2．气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 3．精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 4．最小回流比是指。

5．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板------

6．对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。 7．对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系。

8．对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系。

9．完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶和塔底。 10．精馏操作中，再沸器相当于一块板。

11．用逐板计算法求理论板层数时，用一次方程就计算出一层理论板。

12．精馏操作中，当 q = 0.6 时, 表示进料中的含量为60%。 13．某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成D x，塔底产品组成W x，塔顶产品流

率，精馏段液气比。

14．某精馏塔的设计任务是：原料为F、F x，分离要求为D x、W x。设计时若选定回流比R不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数N，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V，L，T

'V，'L。若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数 N。 T

15．用图解法求理论塔板时，在 、F x、D x、W x、q、R、F和操作压力p诸参数中，与解无关。

16．当增大操作压强时，精馏过程中物系的挥发度，塔顶温度， 塔釜温度。

17．精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶D x______,塔底W x______,提馏段操作线斜率_____。

计算题

1．氯仿（CHCl 3）和四氯化碳（CCl 4）的混合物在一连续精馏塔中分离。馏出液中氯仿

的浓度为0.95（摩尔分率），馏出液流量为50 kmol/h ，平均相对挥发度 = 1.6，回

流比R = 2。求：

（1）塔顶第二块塔板上升的气相组成；

（2）精馏段各板上升蒸气量V 及下降液体量L （以kmol/h 表示）。

2．一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下： 精馏段 y = 0.8 x + 0.172 提馏段 y = 1.3 x – 0.018

求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。

3．某二元混合液的精馏操作过程如附图。已知组成为52.0的原料液在泡点温度下直接加入塔釜内，工艺要求塔顶产品的组成为0.75，（以上均为轻组分A 的摩尔分数），塔顶产品采出率D/F 为1:2，塔顶设全凝器，泡点回流。若操作条件下，该物系的α为3.0，回流比R 为2.5，求完成上述分离要求所需的理论板数（操作满足恒摩尔流假设）。

4．用一连续精馏塔分离由组分A 、B 所组成的理想混合液。原料

液中含A 0.44，馏出液中含A 0.957（以上均为摩尔分率）。已知溶液的平均相对挥发度为2.5，最小回流比为1.63，说明原料液的热状况，并求出q 值。

5．一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78（以上均为轻组分A 的摩尔分数，下同）。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组成为0.46。若已知塔顶与塔底产量比为2/3，试求：

（1）精馏段操作线方程； （2）提馏段操作线方程。

6．连续精馏塔中分离苯－甲苯溶液．塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热．含轻组分苯为0.35的料液以饱和蒸气状态加入塔中部，流量为h kmol /100．塔顶产品流率为h kmol /40，组成为8.0．系统的相对挥发度5.2．当回流比４时，试求：

（1）塔底第1块板的液相组成；

（2）若塔顶第1块板下降的液相组成为0.7，该板的气相默弗里效率；

（3）若塔釜加热蒸汽中断，保持回流比不变，且将塔板数视为无限，塔底残液的极限值。

16、操作中的精馏塔，若维持F、x F、q、D、R不变（F、x F、q、D、R分别为进料量、进料组成、进料热状况参数、塔顶产品量和回流比），将加料口由原来的最佳进料位置向下移动几块塔板，则会导致塔顶产品浓度x D和塔低产品浓度x W发生以下变化（A ）(A) x D变小，x W变大(B) x D变小，x W变小

(C) x D变大，x W变大(D) x D变大，x W变小

24、设计精馏塔时，若进料量F、进料组成x F、塔顶、塔底馏出液组成x D、x W和回流比R一定，提高进料温度，则理论板数将增加，冷凝器负荷，再沸器热负荷。

25、简单蒸馏用于分离的均相混合物。在简单蒸馏操作中，随着蒸馏的进行，蒸馏釜内的易挥发组分浓度逐渐，釜内溶液沸点逐渐。

五、（20分）在一常压连续操作的精馏塔中分离某双组分混合液，已知该物系的平均相对挥发度为3.2。进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成x f=0.4。要求塔顶产品中易挥发组成x D=0.9（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。取回流比为3.5。塔釜采用间接加热，塔顶采用全凝器。试计算：

（1）精馏段和提馏段上升的蒸气量；

（2）从塔顶数起的第二块理论板上升的蒸气组成为多少； （3）现因结垢导致再沸器换热能力下降，若维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？

8、某精馏塔设计时，进料量F、进料浓度x F、进料热状况q、塔顶产品D、塔顶产品浓度x D以及回流比R一定，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，则（）。

A）塔底产品减少B）塔底产品浓度降低 C ）塔板数量减少 D ）提馏段液气比增加。

19、满足恒摩尔流的条件为（1）( )， （2）( )，（3）( )。

20、连续精馏操作，原为泡点进料，现因故导致料液温度下降。若进料浓度、回流比、塔顶采出率以及进料位置均保持不变，则塔釜加热量将( )，塔顶易挥发组分浓度将( )。

4、（20分）一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），该系统的相对挥发度为α=2.5。测得精馏段第n 块塔板的汽、液相组成分别为70.0,83.0==n n x y ，相邻上层塔板的液相组成为77.01=-n x ，相邻下层塔板的汽相组成为78.01=+n y ，试求：

（1）精馏段操作线方程； （2）最小回流比；

（3）精馏段第n 块塔板的气相默弗里（Murphree ）板效率E mv,n ；