化工原理试题库答案(下册,总)

化工原理试题库答案(下册,总) 化工原理试题库（下册） 第一章 蒸馏 一、 选择题 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为_C_时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h，进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为_B_。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3. 在t-x-y相图中，液相与气相之间量的关系可按_D_求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4. q线方程一定通过Xy直角坐标上的点_B_。 A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1) 5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q的变化将引起（ B ）的变化。 .平衡线 .操作线与q线 .平衡线与操作线 .平衡线与q线 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 .均相气体混合物 .均相液体混合物 .互不相溶的混合物 .气液混合物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈_B_。 A容易； B困难； C完全； D不完全 8. 设计精馏塔时，若、xF、xD、xW均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取值相同，则所需理论塔板数将_B_，塔顶冷凝器热负荷_C_ ，塔釜再沸器热负荷_A_。 A变大，B变小， C不变， D不一定 9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量和进料状况（F, xF,q）不变时，则L/V_B_ ，L/V_A_，xD_B_ ，xW_A_ 。 A变大， B变小， C不变， D不一定 10. 精馏塔操作时，若、xF、q，加料板位置、和不变，而使操作压力减小，则xD_A_，xw_B_。 A变大， B变小， C不变， D不一定 11. 操作中的精馏塔，保持F，xF，q，D不变，若采用的回流比R< Rmin，则x D _B_，xw_A_。 A变大， B变小， C不变， D不一定 12. 恒摩尔流假设是指 A 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B 在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等 C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等 D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等 13. 精馏过程的理论板假设是指 D 。 A 进入该板的气液两相组成相等 B 进入该板的气液两相组成平衡 C 离开该板的气液两相组成相等 D 离开该板的气液两相组成平衡 14. 精馏过程若为饱和液体进料，则 B 。 A q=1，L=L B q=1，V=V C q=1，L=V D q=1，L=V 15. 全回流时的精馏过程操作方程式为 C 。 A y n = x n B y n-1 = x n C y n+1 = x n D y n+1 = x n+1 16. 精馏是分离（ B ）混合物的化工单元操作，其分离依据是利用混合物中各组分（ D ）的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 17. 精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板（ A ）相等。 A、上升蒸汽的摩尔流量 B、上升蒸汽的质量流量 C、上升蒸汽的体积流量 D、上升蒸汽和下降液体的流量 18. 精馏过程中，当进料为饱和液体时，以下关系（ B ）成立。 A、q =0，L =L B、q =1，V =V C、q =0，L =V D、q =1，L =L 19. 精馏过程中，当进料为饱和蒸汽时，以下关系（ A ）成立。 A、q =0，L =L B、q =1，V =V C、q =0，L =V D、q =1，L =L 20. 精馏过程的理论板假设是指（ D ）。 A、进入该板的气液两相组成相等 B、进入该板的气液两相组成平衡 C、离开该板的气液两相组成相等 D、离开该板的气液两相组成平衡 21. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温度 为t2，则（ A ）。 A.t1?t2 B.t1?t2 C.t1?t2 D.不能判断 22. 两组分物系的相对挥发度越小，则表示该物系用蒸馏分离越（ B ）。 A.容易 B.困难 C.完全 D.不完全 23. 精馏塔的操作线是直线，其原因是（ D ）。 A.理论板假定 B.理想物系 C.塔顶泡点回流 D.恒摩尔流假定 24. 分离某两元混合物，进料量为10kmol/h，组成xF为0.6，若要求馏出液组成不小于0.9，则最大的馏 出液量为（ A ）。 A.6.67kmol/h B.6kmol/h C.9kmol/h D.不能确定 25. 精馏塔中由塔顶往下的第n-1、n、n+1层理论板，其气相组成关系为（ B ）。 A.yn?1?yn?yn?1 B. yn?1?yn?yn?1 C. yn?1?yn?yn?1 D.不确定 26. 在原料量和组成相同的条件下，用简单蒸馏所得气相组成为xD1，用平衡蒸馏得气相组成为xD2，若 两种蒸馏方法所得气相量相同，则（ C ）。 A. xD1>xD2 B. xD1=xD2 C. xD1<xD2 D.不能确定 27. 在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使( B )。 A.平衡线发生变化 B.操作线与q线变化 C.平衡线和q线变化 D.平衡线和操作线变化 28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( D ). A.不能操作 B. xD、xw均增加 C. xD、xw均不变 D. xD减小、xw增加 29. 操作中的精馏塔，若保持F、xD、xw、V不变，减小xF，则（ C ） A.D增大、R减小 B.D减小、R不变 C.D 减小、R增大 D.D不变、R增大 30. 用某精馏塔分离两组分溶液，规定产品组成。当进料组成为时XF1 ，相应回流比为R1；进料组成为 时XF2，XF1XF2，相应回流比为R2，若，进料热状况不变，则（ A ）。 A.R1<R2 B. R1=R2 .C. R1>R2 D.无法判断 31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为 （ C ）。 A.16层 B.12层 C.14层 D.无法确定 32. 在常压下苯的沸点为80.1，环己烷的沸点为80.73，欲使该两组分混合液得到分离，则宜采用 （ C ）。 A.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸气精馏 33. 精馏操作中，若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料，而其它条件不变，则精馏段操作线斜率 （ C ），提馏段斜率（ B ），精馏段下降液体量（ C ），提馏段下降液体量（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3，则其中气相与液相的摩尔数之比为（ C ）。 A.1/2 B.1/3 C.2 D.3 35. 溢流液泛是由于（ A ）造成的。 A.降液管通过能力太小 B. 液流分布不均匀 C.塔板上严重漏液 D.液相在塔板间返混 36. 直接水蒸气加热的精馏塔适用于（分离轻组分水溶液）的情况，直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相 比较，当xD、xW、R、q、回收率相同时，其所需理论板数要（ A ） A.多 B.少 C. 相等 D.无法判断 37. 在精馏塔的设计中，设计思想是：在全塔汽液两相总体呈（ A ）接触，而在每一块塔板上汽 液两相以（ C ）方式接触。 A.逆流 B.并流 C.错流 （D）不确定 38. 某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以（ D ）方式进料。 （A）饱和蒸汽 （B）饱和液体 （C）过热蒸汽 （D）冷流体 39. 两组分的相对挥发度越小，则表示分离物系越（ D ） A.容易 B.减少 C.完全 D.不完全 二、填空题 1. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线的截距为零，则馏出液流量为_。 2. 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塔板数_。 3. 蒸馏是指_的化工单元操作。 4. 在精馏塔实验中，当准备工作完成之后，开始操作时的第一项工作应该是_。 5. 实现精馏操作的必要条件是_和_ 。 6. 恒摩尔流假设成立的主要条件是_。 7. 某精馏塔设计时，若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持x(F)，x(D)不变，则将_，x(w)将_，提馏段操作线斜率将_，理论板数将_。 8. 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中，当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时，进料状态q值愈大，提馏段的斜率就愈 ，完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈 ，故5种进料状态种中， 进料所需的理论板数最少。 9. 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽，但其目的并不相同。前者是_ ，而后者_。 10. 操作中，若提馏段上升蒸汽量V增加，而回流量和进料状态（，xF，q）仍保持不变，则R_，xD_，xw_，L/V_。 11. 操作时，若、xF、q，加料板位置、不变，而使操作的总压力增大，则xD _，xW _ 12. 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度，其原因之一是_，原因之二是_。 13. 精馏塔设计中，回流比越_所需理论板数越少，操作能耗_ 。但随着回流比的逐渐增大，操作费用设备费的总和将呈现_变化过程。 14. 恒沸精馏与萃取精馏主要针对_的物系，采取加入第三组分的办法以改变原物系的_。 15. 精馏设计中，当进料为气液混合物，且气液摩尔比为2:3，则进料热状态参数q值等于 。 16. 填料塔用于精馏过程中，其塔高的计算采用等板高度法，等板高度是指填料层高度Z= 。 17. 简单蒸馏与精馏的主要区别是_ 18. 精馏的原理是_。 19. 精馏过程的恒摩尔流假设是指_。 20. 进料热状况参数的两种定义式为q=_和q=_，汽液混合物进.料时q值范围_。 21. 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量_，所需塔径_。 22. 精馏设计中，随着回流比的逐渐增大，操作费用_，总费用呈现_的变化过程。 23. 精馏操作中，当回流比加大时，表示所需理论板数_，同时，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_，塔顶冷凝器中，冷却剂消耗量_，所需塔径_。 24. 某填料精馏塔的填料层高度为米，完成分离任务需要块理论板（包括塔釜），则等板高度（HETP）_。 25. 总压为1atm，95 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg，则平衡时苯的汽相组成_，苯的液相组成_（均以摩尔分率表示）。苯与甲苯的相对挥发度_。 26. 精馏处理的物系是_混合物，利用各组分_的不同实现分离。吸收处理的物系是_混合物，利用各组分_的不同实现分离。 27. 精馏操作的依据是 。实现精馏操作的必要条件是 和 。 28. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度 29. 用相对挥发度表达的气液平衡方程可写为 。根据的大小，可用来 ，若=1，则表示 。 30. 在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度度 ，从平衡角度分析对该分离过程 。 31. 某两组分体系，相对挥发度=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n、n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知，则. 或 。 32. 精馏和蒸馏的区别在于 ；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于 。 33. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是和 34. 。 35. 在总压为101.33kPa，温度为85下，苯和甲苯的饱和蒸气压分别为pA?113.6kPa、pB?46kPa，则 相对挥发度= ，平衡时液相组成xA? ，气相组成为yA? 。 36. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y?0.72x?0.275，则该塔的操作回流比为 ，馏出液组成00全回流操作通常适用于 为 。 37. 最小回流比的定义是min。 38. 精馏塔进料可能有种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热 状况q值为 。 39. 在某精馏塔中，分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液，操作回流比为3，若测得第2、3层塔板（从 塔顶往下计）的液相组成为x2?0.45、x3?0.4，流出液组成xD为0.96（以上均为摩尔分率），则第3层 塔板的气相莫弗里效率为EMV3 40. 在精馏塔设计这，若保持F、xF、若增加回流比R，则xDxw，q、D不变， L/V。 41. 在精馏塔设计中，若F、xF、xD、xW及R一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论 板数NTV、下降液体量LV ，下降液体量L 。 42. 操作中的精馏塔，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/VL/VxD，xw。 43. 操作中的精馏塔保持F、xF、q、V不变，若釜液量W增加，则xDxw， L/V。 44. 在连续精馏塔中，若xF、xD、R、q、D/F相同，塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热，则所需 理论板数NT ，xw 。 45. 恒沸精流与萃取精馏的共同点是。两者的主要区别是 和 。 三、计算题 1. 某二元混合液含易挥发组分0.35，泡点进料，经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为0.96， 塔底产品浓度为0.025（以上均为易挥发组分的摩尔分率），设满足恒摩尔流假设，试计 算：(1)塔顶产品的采出率D/F为多少？（4分）；(2)如果回流比R为2，请分别求出精馏 段、提馏段操作方程。 2. 用一常压连续精馏塔分离苯甲苯混合液，原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔 之比为2:3。每小时处理量料液60kmol/h， 料液中含苯50，所得残液含苯5，馏出 液中含苯98(以上组成均为摩尔百分率)，苯对甲苯的平均挥发度为2.5，试求：馏出 液和残液量？R2R小时的操作回流比？该操作条件下， 精馏段和提馏段操作线方 程式？ 3. 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h，进料组成为xF=0.5, 塔顶组成为xD=0.98（均为摩尔分数）；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1.8倍；在本题范围内气液平衡方程为：y=0.6x+0.43，气相默弗里效率Emv=0.5。若要求轻组分收率为98%，试计算：（1）塔釜馏出液组成；（2）精馏段操作线方程；（3）经过第一块实际板气相浓度的变化。 4. 用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为0.40，馏出液 中含A为0.95（以上均为摩擦分率），已知进料热状况q为0.6，最小回流比为1.50，试求相对挥发度值？ 5. 用一提馏塔分离某水溶液（双组分体系，水为重组分），原料液量为100kmol/h，泡点进 料，进料组成为40，塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流，其组成为70（以上组成均为轻组分的摩尔分率）。轻组分回收率为98，直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和汽化，操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5，每层塔板用气相表示的单板效率为70，求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。 6. 用一连续精馏塔在常压下分离苯甲苯液体混和物。在全浓度范围内，体系的平均相对 挥发度为2.5。泡点进料，进料量为100kmol/h。进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为0.9，苯的回收率为95以上。塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比取为最小回流比的1.5倍，塔釜采用间接蒸汽加热。求（1）塔底产品浓度；（2）精馏段操作线方程和提馏段操作线方程；（3）从塔顶开始数起，离开第二块板的液相组成（小数点后取三位数）。 7. 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏，原料组成X(苯)0.7，要求得到组成为0.8的塔顶 产品（以上均为摩尔分率），现用以下三种方法操作：连续平衡蒸馏、简单蒸馏（微分蒸馏）、连续蒸馏。在三种情况下，塔顶用一分凝器，其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种方法进料量均为100kmol/h，问塔顶、塔釜产量各为多少？汽化量为多少？已知=2.46。 8. 在常压连续精馏塔中，分离苯甲苯混合液。原料液流量为1000kmol/h，组成为含苯0.4 （摩尔分率，下同）泡点进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.00667，操作回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下平均相对挥发度为2.5，试求：（1）提馏段操作方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2 9. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同）饱和 气体进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05，操作回流比为最小回流比的2.0倍，操 作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：（1）提馏段操作线方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2 . 10. 在常压连续精馏塔中，分离两份理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱和 蒸汽进料，馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3.0，试求：（1）提馏段操作线方程 （2）离开第二层理论板（从塔顶往下数）的气相组成y2。 11. 试计算压力为101.33KPa，温度为时84，苯-甲苯物系平衡时，苯与甲苯在液相和气相 中的组成。(xA?0.818 yA?0.92) 12. 苯-甲苯混合液初始组成为0.4（摩尔分率，下同），在常压下加热到指定温度，测得平衡 的液相组成x为0.257、汽相组成y为0.456，试求该条件下的液化率。(q=0.281) 13. 4.某两组分混合气体，其组成y?0.6（摩尔分率）,通过部分冷凝将蒸汽量中的流量冷32 凝为饱和液体，试求此时的气、液相组成。气液平衡关系为y?0.46x?0.549 (x?0.5085； y?0.783 ) 14. 5.在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为75kmol/h，泡点进料。精馏段操作 线方程和提馏段操作线方程分别为y?0.723x?0.263和y?1.25x?0.018 试求精馏段及提馏段的上升蒸汽量。(V?V?142.3kmol/h) 15. 6.在常压连续精馏塔中，分离含甲醇为0.4（摩尔分率）的甲醇-水混合液。试求进料温度 40为时得q值。已知进料泡点温度为75.3。操作条件下甲醇的汽化潜热为1055KJ/kg、比热为2.68KJ/(kg.)；水的汽化潜热为2320KJ/kg，比热为4.19KJ/（kg.）。 16. 7将含易挥发组分为24%的原料加入一连续精馏塔中，要求馏出液组成为95%，釜液组 成为3%（均为易挥发组分的摩尔分率）。已知进入冷凝器中蒸汽量为850kmol/h，塔顶回流液量为670kmol/h，试求塔顶、塔釜产品量及回流比。（D=180kmol/h ； W=608.6kmol/h ； R=3.72） 17. 用板式精馏塔在常压下分离苯甲苯混合液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，平 均相对挥发度为2.47，进料为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；（2）精馏段及提馏段操作线方程；（3）回流比与最小回流比的比值。（0.928、0.021；精馏线y=0.8x+0.1856、提馏线y=1.534x-0.0112；R/Rmin=1.4） 18. 在由一层理论板和塔釜组成的精馏塔中，每小时向塔釜加入苯甲苯混合液100kmol，含 苯量为50%（摩尔，下同），泡点进料，要求塔顶馏出液中含苯量为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，求每小时获得的塔顶馏出液量，塔釜排出液量及浓度xw。（D=17.0kmol/h, W=83.0kmol/h, xW=0.4385） 19. 用精馏分离某水溶液，水为难挥发组分，进料F=1kmol/s，xF=0.2（摩尔分率，下同）， 以饱和液体状态加入塔中部，塔顶馏出量D=0.3kmol/s，xD=0.6，R=1.2Rmin，系统a=3，塔釜用饱和水蒸汽直接通入加热。试求：（）蒸汽通入量;（）提馏段操作线 （V=0.57kmol/s； y= 2.23x-0.0351） 20. 在连续精馏塔中分离二硫化碳和四氯化碳混合液。原料液流量为1000kg/h，组成为0.3（二 硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成不大于0.05，馏出液中二硫化碳回收率为88%。试求馏出液流量和组成。（3.58kmol/h; 0.97） 21. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。原料液组成为0.5（摩尔分率，下同），饱 和蒸汽进料。馏出液组成为0.9，釜液组成为0.05。操作回流比为最小回流比的2倍。操作条件下平均相对挥发度为3。试求：（1）提馏段操作线方程；（2）离开第2层理论板（从塔顶往下计）的气相y2 (y?1.385x?0.0193 ；0.786) 22. 在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分率，下同）， 泡点进料，馏出液组成为0.95，釜液组成为0.04，回流比为2，物系的平均相对挥发度为 3.5。塔顶为全凝器。试用逐板计算法计算精馏段所需理论板数。( 2块 ) 23. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.35（摩尔分率，下同）馏出 液组成为0.9，回流比为最小回流比的1.2倍，物系的平均相对挥发度为2.0，试求以下两种进料状况下的操作回流比（1）饱和液体进料；（2）饱和蒸汽进料。(2.7； 4.79) 24. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。物系的平均相对挥发度为3.0。塔顶采用全凝器。 实验测得塔顶第一层塔板的单板效率Eml为0.6，且已知精馏段操作线方程为 y=0.833x+0.15，试求离开塔顶第二层板的上升蒸汽组成y2(0.825) 25. 在连续精馏塔中分离苯甲苯混合液。原料液组成为0.4（摩尔分率，下同），馏出液组 成为0.95。气-液混合进料，其中气相占1/3（摩尔数比），回流比为最小回流比的2倍，物系的平均相对挥发度为2.5，塔顶采用全凝器，试求从塔顶往下数第二层理论板的上升蒸汽组成y2(0.899) 26. 实验测得常压精馏塔在部分回流下，精馏段某相邻两板的上升气相组成分别为 yn?0.885,yn?1?0.842。已知物系平均相对挥发度为5，回流比为3.5，馏出液组成为0.95 （摩尔分率），试求以气相组成表示的第n层板的单板效率Emv。( 0.5 ) 27. 在一常压连续精馏塔中分离由A、B组成的混合液。已知原料液组成为0.3，要求塔顶产 品组成为0.9，釜液组成为0.5（均为A组分的摩尔分率），操作回流比为2.5，试绘出下列进料情况的精馏段操作线和提馏段操作线。（1）q=2；（2）泡点进料；（3）气液混合进料，汽化率为1/2。 28. 在一常压连续精馏塔中，精馏段操作线方程式和q线方程式如下：y?0.75x?0.2075 y?0.5x?1.5xF 试求：（1）回流比；（2）馏出液组成；（3）q值 (R=3 ；xD?0.83； q=1/3) 29. 在一常压连续精馏塔中，分离苯甲苯混合液。塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热， 泡点进料。物系的相对挥发度2.47。试计算：（）全回流时，xD?0.95，第一块塔 板上的气相单板效率Emv?0.7时，求第二块塔板上升蒸汽组成；（）进料量为180kmol/h， 原料组成为0.4时，要求塔顶苯的回收率为0.96，塔釜甲苯的回收率为0.93时，求xD和xw；（）若R?1.4Rmin，求R；（）写出精馏段操作线方程式。(0.916 ； 0.9 ， 0.028； 1.7 ； yn?1?0.638xn?0.326 ) 30. 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h， 组成为0.4(摩尔分率，下同)，馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔底采用间接蒸汽加热，求：1.塔顶、塔底产品流量，Kmol/h；2.回流比为最小回流比的倍数；3.精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h；4.塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 31. 将180 kmol/h 含苯0.4 (摩尔分率，下同)的苯甲苯溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求塔顶馏出 液中含苯0.95，釜残液中含苯不高于0.01，进料为饱和液体，回流比R=2，求塔顶、塔底两产品流量及精馏段、提馏段操作线方程式。 32. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯甲苯混合液，进料量100kmol/h，且为饱和液体进 料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.04，回流比取最小回流比的1.4倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）推导精馏段、提馏段操作方程式。 33. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进 料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。 34. 在常压连续精馏塔中分离相对挥发度为2.3的苯甲苯混合液，进料量200kmol/h，且为饱和液体进 料，其中含苯0.4（摩尔分率，下同）。塔顶采用全凝器，泡点回流，塔釜蒸汽间接加热。要求 塔顶馏出液中含苯0.95，塔底釜残液中含苯0.05，回流比取最小回流比的1.5倍。计算（1）塔顶和塔底产品的流量。（2）实际回流比、提馏段上升蒸汽流量及其下降液体流量、塔顶苯的回收率。 35. 连续、常压精馏塔中分离某混合液，要求塔顶产品组成为0.94,塔底产品为0.04（摩尔分率），已知 此塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，混合液在本题条件下的相对挥发度为2， 求：1、精馏段操作线方程； 2、若塔底产品量W=150kmol/h，求进料量F和塔顶产品量D； 3、提馏段操作线方程。 36. 在一连续、常压精馏塔中分离某液态二组元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同），混合 液流量为1000 kmol/h，塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含易挥发组分0.9,易挥发组分的回收率为90%，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度为2.5。 试求： 塔顶馏出液流量D； 塔釜残液流量W，组成xw； 回流比R及最小回流比Rmin； 写出提馏段操作线方程。 37. 苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000 kmol/h，在一连续、常压精馏塔 中进行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶馏出液含苯0.9,苯的回收率为90%，泡点进料，泡点回流，回流比取最小回流比的1.5倍，已知相对挥发度为2.5; 求：1、塔顶馏出液流量D； 2、塔釜残液流量W； 3、塔顶第二块理论板上升的蒸汽量V及组成 y2； 4、塔釜上一块理论板下降的液体量L及组成xm；。 38. 在一常压连续精馏塔中分离某二元混合液，其中含易挥发组分0.4（摩尔分率，下同），汽液混合物进 料，流量为100 kmol/h，进料中蒸汽的摩尔流率占总进料量的1/3。塔顶采用全凝器，要求塔顶易挥发组分的回收率为90%，回流比取最小回流比的1.5倍，塔底残液中轻组分组成为0.064。已知相对挥发度为2.5，提馏段内上升蒸汽的空塔气速为2 m/s，蒸汽的平均分子量为79.1，平均密度1.01kg/m3。试求： 塔顶馏出液中轻组分的流量？ 从塔顶向下第2块理论板上升的气相组成？ 提馏段操作线方程？ 提馏段塔径？ 39. 常压连续精馏塔中，分离某双组分理想溶液，原料液在泡点下进料，进料量为150Kmol/h，组成为0.4 （摩尔分率、下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.1，操作回流比为3.5，全塔平均相对挥发度为2，塔顶采用全凝器，塔顶采用间接蒸汽加热，求： 1）塔顶、塔底产品流量，Kmol/h； 2）回流比为最小回流比的倍数； 3）精馏段上升蒸汽量和提馏段下降液体量，Kmol/h； 4）塔顶第二块理论板上下降的液相组成。 40. 在连续精馏塔中，将含苯0.5（摩尔分率）的笨、甲苯混合液进行分离。已知为饱和蒸汽进料，进料 量为100kmol/h，要求塔顶、塔底产品各为50kmol/h，精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15。试求塔顶与塔底产品的组成，以及提馏段操作线方程。 （提示：提馏段操作线方程为y?'L ''L?Wx?'W L?W'xw） 41. 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为100kmol/h，组成为0.3（易挥发组分摩尔流率）， 其精馏段和提馏段操作线方程分别为 （2） y?0.714x?0.257 （1） y?1.686x?0.0343 试求：（1）塔顶流出液流量和精馏段下降液体流量（kmol/h）； （2）进料热状况参数q。 42. 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液组成为0.4（苯摩尔分率，下同），馏出液组成为0.97， 釜残液组成为0.04，试分别求以下三种进料热状况下的最小回流比和全回流下的最小理论板数。 （1） 20下冷液体； （2） 饱和液体； （3） 饱和气体。 假设操作条件下物系的平均相对挥发度为2.47。原料液的泡点温度为94，原料液的平均比热容为 1.85kJ/（kg.），原料液的汽化热为354kJ/kg。 43. 在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液，原料液的流量为100，泡点下进料，进料组成为0.4苯摩尔 分率，下同）。回流比取为最小回流比的1.2倍。若要求馏出液组成为0.9，苯的回收率为90%，试分别求出泡点下回流时的精馏段操作线方程和提馏段操作线方程。物系的平均相对挥发度为2.47。 44. 用一连续精馏塔分离苯甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含 苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。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，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求： a) 每小时馏出液及釜残液量； b) c) d) e) 原料液中汽相及液相组成； 回流比； 每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量； 离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成；离开塔釜上一块理论板的液相组成。 45. 苯和甲苯的混合物，其中含苯0.4（摩尔分率，下同），流量为1000kmol/h，在一连续精馏塔中进 行分离。塔顶采用全凝器，要求塔顶流出液含苯0.9，苯的回收率为0.9，泡点进料，回流比取最小回流比的1.5倍。已知相对挥发度为2.5。求： a) 塔顶流出液流量D b) 塔釜残液流量W c) 精馏段上升的蒸汽量V及提馏段下降的液体量L。 46. 某分离苯甲苯的精馏塔进料量为1000kmol/h，浓度为0.5。要求塔顶产品浓度不低于0.9，塔釜浓 度不大于0.1（皆为苯的摩尔分率），泡点液相进料，间接蒸汽加热，回流比为2。 a) 当满足以上工艺要求时，塔顶塔底产品量各为多少？ b) 塔顶产品量能达到560kmol/h吗？采出最大极限值是多少？ c) 当塔顶产品量为535kmol/h时，若要满足原来的产品浓度要求，可采取什么措施？做定性分析。 47. 分离苯甲苯的精馏塔有10块塔板，总效率为0.6，泡点液相进料，进料量为1000kmol/h，其浓度 为0.175，要求塔顶产品浓度为0.85，塔釜浓度为0.1（皆为苯的摩尔分率）。 1） 该塔的操作回流比为多少？有几种解法？试对几种解法进行比较。 2） 用该塔将塔顶产品浓度提高到0.99是否可行？若将塔顶产品浓度提高到0.88，可采取何种 措施？对其中较好的一种方案进行定性和定量分析。 3） 当塔顶产品浓度为0.85时，最小回流比为多少？若塔顶冷凝水供应不足，回流比只能是最小 回流比的0.9倍，该塔还能操作吗？ 4） 若因回流管道堵塞或回流泵损坏，时回流比为0，此时塔顶及塔釜的组成和流量分别为多少？ （设塔板效率不下降）。 48. 用一连续精馏塔分离苯甲苯的混合液，进料量为100kmol/h，原料液中含苯0.4，塔顶馏出液中含 苯0.95，塔底馏出液中含苯0.1（以上均为摩尔分率），原料液为汽液混合进料，其中蒸汽占1/3（摩尔比）。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，塔顶采用全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求： 1） 每小时馏出液及釜残液量； 2） 原料液中汽相及液相组成； 3） 回流比； 4） 每小时塔釜产生的蒸汽量及塔顶回流的液体量； 5） 离开塔顶第二层理论板的蒸汽组成； 6） 离开塔釜上一块理论板的液相组成。 49. 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? (Rmin=1.271，通过选择合适的回流比来保证；?=2.49) 50. 常压连续操作的精馏塔来分离苯和甲苯混和液，已知进料中含苯0.6(摩尔分数)，进料状态是汽液各占 一半(摩尔数)，从塔顶全凝器取出馏出液的组成为含苯0.98(摩尔分数)，已知苯甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。试求： （1）进料的汽液相组成；(2)最小回流比。 (液相0.49；汽相0.71；Rmin=1.227) 51. 最小回流比与理论板数 用一连续精馏塔分离苯甲苯混合液，原料中含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.97，釜液中含苯0.02(以上均为摩尔分数)，R=4。求下面两种进料状况下最小回流比Rmin。及所需理论板数：(1)原料液温度为25； (2)原料为汽液混合物，汽液比为3 ：4。已知苯甲苯系统在常压下的相对挥发度为2.5。 (Rmin=1.257，NT=10，第5块加料；Rmin =2.06，NT=11，第6块加料) 52. 物料恒算： 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量为0.6kmol/s。若操作范围内氨水溶液的汽液平衡关系可表示为y=1.26x，求塔顶、塔底的产品组成。 (xD=1.402?10-3， xW=8.267?10-4) 53. 操作线方程 一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知精馏段某层塔板的气、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23，试求： (1)精馏段操作线方程； (2)提馏段操作线方程。 (精馏段3y=2x+0.95；提馏段3y=4.5x-0.195) 54. 综合计算： 某一连续精馏塔分离一种二元理想溶液，已知F=10kmol/s，xF=0.5，q=0，xD=0.95,xW=0.1， (以上均为摩尔分率)，系统的相对挥发度?=2，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，且知塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍。试求： (1) 塔顶易挥发组分的回收率; (2) 塔釜的汽化量; (3) 第二块理论板的液体组成(塔序由顶部算起) 。 (?=89.5；V=11.07kmol/s; x2=0.843) 55. 热状况参数与能耗 某苯与甲苯的混合物流量为100kmolh，苯的浓度为0.3(摩尔分率，下同)，温度为20，采用精馏操作对其进行分离，要求塔顶产品浓度为0.9，苯的回收率为90，精馏塔在常压下操作，相对挥发度为 2.47，试比较当N?时，以下三种工况所需要的最低能耗(包括原料预热需要的热量)： (1) 20加料； (2) 预热至泡点加料； (3) 预热至饱和蒸汽加料。 已知在操作条件下料液的泡点为98，平均比热容为161.5J/kmol.K，汽化潜热为32600J/mol。 (977.1kW；1110.6kW； l694.7kW) 56. 用一连续操作精馏塔在常压分离苯甲苯混合液，原料含苯0.5（摩尔分率，下同），塔顶馏处液含苯 0.99，塔顶采用全凝器，回流比为最小回流比的1.5倍，原料液于泡点状态进塔，加料板上的液相组成与进料组成相同.泡点为92.3，求理论进料板的上一层理论板的也相组成。苯的饱和蒸汽压可以用安托尼公式计算。 Logp=A-B/（t+C），A=6.91210，B=1214.645，C=221.205 57. 有苯和甲苯混合液，含苯0.4，流量1000kmol/h，在一常压精馏塔内进行分离，要求塔顶馏出液中含 苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，取回流比为最小回流比的1.5倍。已知塔内平均相对挥发度为2.5。试求： （1）、塔顶产品流量D；（2）、塔底釜残液流量W与组成；（3）、最小回流比；（4）、精馏段操作线方程； （5）、提馏段操作线方程（6）、若改用饱和蒸汽进料，仍用（4）中所用的回流比，所需理论板数为多少？ 58. 某双组分混合液，重组分为水。设计时先按如下流程安排（图中实线），塔釜采用饱和蒸汽直接加热。 塔顶全凝器，泡点回流。系统符合恒摩尔流假定，相对挥发度为2。且知：F=100kmol/h，q=0，xF=0.4（摩尔分率，下同），xD=0.95，xw=0.04，S=60kmol/h。试求：（1）、塔顶轻组分的回收率；（2）、若保持S、F、xF、q、xD、xW不变，设计时在塔上部有侧线抽出（如虚线所示），抽出液量为，kmol/h，组成x=0.6，则该塔的最小回流比为多少？ 59. 拟设计一常压连续精馏塔以分离某易挥发组分为40%（摩尔百分率，下同），流量为100kmol/h的料 液，要求馏出液组成为92%，回收率为90%，料液为泡点进料，回流比为最小回流比的1.5倍，全塔效率为0.7，料液的相对挥发度为3。试求：（1）、完成分离任务所需的实际塔板数及实际加料板位置；