2、 压强对相平衡关系有何影响？精馏塔的操作压强增大，其他条件不变，塔顶、塔底的温度
和组成如何变化？
答：一定温度下，总压增大，物系中各组分的饱和蒸气压随之升高，各组分挥发度差异变小。 精馏塔的操作压强增大，其他条件不变，塔顶、塔底的温度将增大，塔顶组成将减小，塔
底组成将增大。
3、 精馏塔中气相组成、液相组成以及温度沿塔高如何变化？
答：精馏塔气相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓，液相中轻组分浓度沿塔高逐渐增浓，温度沿
塔高逐渐降低。
4、 恒摩尔流假定的主要内容是什么？简要说明其成立的条件。
答：恒摩尔流假定的主要内容是：精馏段每块塔板上升的蒸气摩尔流量彼此相等，下降的液
体流量也各自相等；同理，提馏段亦然。
即：精馏段：L1＝L2＝L3＝…＝Ln＝L； V1＝V2＝V3＝…＝Vn＝V
’’’’’’’’’’
提馏段：L1＝L2＝L3＝…＝Ln＝L； V1＝V2＝V3＝…＝Vn＝V
’’
且L≠L，V≠V。
恒摩尔流假定成立的条件：⑴各组分的摩尔气化焓相等；⑵气液接触时因温度不同而交换的热量可以忽略；⑶塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。 5、 进料热状态有哪些？对应的q值分别是多少？ 答：进料的热状况有以下五种： ①冷液进料 ②泡点进料 ③气液混合进料 ④露点进料 ⑤
过热蒸气进料。
对应的q值范围分别为：①冷液进料，q＞0； ②泡点进料，q＝1； ③气液混合进
料 ，0＜q＜1；④露点进料 ，q＝0；⑤过热蒸气进料，q＜0。 6、 q值的物理意义是什么？
答：q值的物理意义：将1kmol原料变成饱和蒸汽所需的热量与原料的摩尔汽化热之间的比值
关系，其在数值上等于进料中液相所占的分率。
7、 在进行精馏塔的设计时，若将塔釜间接蒸气加热改为直接蒸气加热，而保持进料组成及热
状况、塔顶采出率、回流比及塔顶馏出液组成不变，则塔釜产品量和组成，提馏段操作线的斜率及所需的理论板数如何变化？
答：在上述条件下，塔釜产品量增加，组成减小，提馏段操作线斜率不变，所需的理论板数
增加。 分析：在χD、D/F、xF、R已定时，两种蒸气加热时的操作线位置相同，区别只是直接蒸气
加热的提馏段操作线将原间接加热的提馏段操作线延长至y?0的x轴上，其交点为直接蒸气加热时的塔底组成，故梯级线也应同时跨越新的xW而略有增加，这是因为直接蒸气的稀释作用，需稍增加塔板层数回收轻组分。由于??DxDFxF恒定，故
xWW必然增加。 ?(1??)F，当xW降低时， FFxW8、 什么是理论板？说明理论板与实际塔板的关系。
答：理论板是指离开该板的蒸气和液相组在达到平衡的塔板。理论板和实际塔板间存在如下关系：
??NTN
9、 什么叫理论板？说明理论板与实际塔板间的关系。
答：理论板是指离开该板的蒸气和液体组成达到平衡的塔板。理论板与实际塔板间存在如下关系：
E?NT?100% N10、在精馏生产中，将灵敏板取在精馏段某层塔板处，发现灵敏板温度升高，请说明此时
会对塔顶产品什么影响？应采取什么手段进行调节？
答：灵敏板温度升高，则塔顶产品组成xD下降，应采取增大回流比的方法进行调节。 11、精馏塔在一定条件下操作时，试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？
答：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，xW ↑
12、精馏塔在一定条件下操作，试问：回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为什么？
答：从泡点回流改为冷液回流时， xD ↑。其原因是：冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，这也有利于分离。
13、为什么精馏操作需要塔顶回流？
答：主要是为了保持塔内下降的液流，使精馏塔保持稳定操作。 14、简单蒸馏与精馏有什么相同和不同？、
答：它们同属蒸馏操作。简单蒸馏是不稳定操作，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小。精馏是复杂的蒸馏，可以是连续稳定过程，也可以是间歇过程。精馏在塔顶、底可以获得两种产品。精馏必须有回流。
15、一套完整的精馏装置，由由哪几个部分构成？
答：主体是精馏塔，塔底有再沸器，塔顶有冷凝器，产品贮槽以及加料装置。 16、精馏塔进料的热状况对提馏段操作线有何影响？
答：进料的热状况不同，q值及q线的斜率也不同，故q线与精馏段操作线的交点亦因进料热状 不同而变动,从而提馏段操作线的位置也就随之而变动。 17、精馏塔进料量对塔板层数有无影响？为什么？ 答：无影响。
因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是x ，x ，x，R和q。而进料量的改变对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响。
18、精馏操作中，加大回流比时，对塔顶产品有何影响？为什么？
答：当精馏塔的塔板数已固定，若原料的组成及其受热状况也一定时，则加大回流比R可以提高产品的浓度（因操作线改变），但由于再沸的负荷一定（即上升蒸汽V一定），此时R加大会使塔顶产量下降[因V=（R+1）D，而R↑则D↓，即降低塔的生产能力。 19、用一般的精馏方法，能否得到无水酒精？为什么？
答：用一般的精馏方法，不能得到无水酒精，因为乙醇一水溶液是具有最大正偏差的溶液，这种溶液在t-x-y图上温度出现最低共沸点，而在y-x图上出现拐点，在该点上，气液相组成相同，即y=x=0.894，直到蒸干为止，浓度仍无改变。 20、精馏塔中精馏段与提馏段的作用？
答：精馏段是利用回流液把上升蒸汽中难挥发组分（又叫重组分）逐步冷凝下来，同时回流液中挥发组分（又叫轻组分）汽化出来，从而在塔顶得到较纯的易挥发组分。提馏段是利用上升蒸汽把液相中易挥发的组分汽化出来，同时上升蒸汽中的难挥发组分逐板冷凝下来，从而在塔釜获得较纯的难挥发组分。 四、计算题
1、 某连续精馏塔进料液中含易挥发组分55%(摩尔百分数，下同)（与此相平衡的汽相组成
为75% ），要求塔顶产品含易挥发组分95%，饱和液体进料。试求：(1)求最小回流比。(2)若加料板上液体组成与进料组成相同，回流比为 1.5时，求进料板上一板流下的液体组成。
答：Rmin=（x－y）/（y－x） ＝(0.95-0.75)/(0.75-0.55)=1
x＝x y=[R/(R+1)]x＋x/(R+1) 0.75=[1.5/(1.5+1)]x＋0.95/(1.5+1) x＝0.62 2、用连续精馏塔每小时处理100 kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯 1%（组成均以kmol%计）。试求：(1)馏出液和残液各多少kmol/.h。(2)饱和液体进料时，已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol，问回流比为多少？ 答：①F=D+W Fx＝Dx＋Wx W=56.2kmol.h D=43.8kmol/h ②∵q=1 v'=v
∴L=V-D=132-43.8=88.2 R=L/D=88.2/43.6=2.02
3、用常压连续精馏塔分离某二元理想混合物，已知相对挥发度α=3，加料量F=10kmol/.h，饱和蒸汽进料，进料中易挥发组分浓度为0.5(摩尔分率，下同) ，塔顶产品浓度为0.9,塔顶蒸汽全凝液于泡点下回流，回流比R=2Rmin，易挥发组分的回收率为90%，塔釜为间接蒸汽加热，试计算提馏段上升蒸汽量。
答：α＝3，F=10kmol.h, q=0, x＝=0.5, x＝0.9, η=0.9, R=2.0Rmin V=?
解:q=0 V′=V-F=(R+1)D-F y＝x
x＝y/[α-(α-1)y]=0.5/(3-2×0.5)=0.25
Rmin=(x－y）/（y－x）＝(0.9-0.5)/(0.5-0.25)=1.6 R=2.0Rmin=2×16=3.2
∵D=η Fx/x＝0.9×10×0.5/0.9=5kmol/.h V′=(3.2+1)5-10=11kmol/.h
4、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x
答：q线方程: y=x=0.54 (1)
精线方程: y=0.7826x+0.217x(2) 提段方程: y=1.25x-0.0187=0.54 (3) 式(1)与(3)联立得两操作线交点坐标 x=x=0.447
将y=0.54, x=0.447代入(2)得 x=0.8764
5、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x＝95％,产量 D＝50kmol./h，回流比R=2Rmin，设全塔均为理论板，以上组成均为摩尔分率。相对挥发度α＝3。求：1.Rmin(最小回流比) 2.精馏段和提馏段上升蒸汽量。 3.列出该情况下的精馏段操作线方程。 答：1.y=αx/[1+(α-1)x]=3x/(1+2x) 泡点进料q=1, x=x=0.5, yq=3×0.5/(1+2×0.5)=1.5/2=0.75
Rm/(Rm+1)=(0.95-0.75)/(0.95-0.5)=0.20/0.45=4/9 Rm=4/5=0.8
2.V=V′=(R+1)D=(2×0.8+1)×50=130kmol.h 3.y=[R/(R+1)]x+x/(R+1)=0.615x+0.365
6、某双组分理想物系当温度ｔ＝80℃时，P°＝106.7kPa，P°＝ 40kPa，液相摩尔组成x＝0.4，试求：(1)与此液相组成相平衡的汽相组成y；(2)相对挥发度α 答：（1）x＝（P总－P°）/（P°－P°） 0.4＝（P总－40）/（106.7－40） ∴P总＝66.7ｋPａ
y＝x·P°/P总＝0.4×106.7/6 6.7＝0.64 （2）α＝P°/P°＝106.7/40＝2.67
7、某二元系统精馏塔在泡点下进料，全塔共有三块理论板及一个再沸器，塔顶采用全凝器，进料位置在第二块理论板上，塔顶产品组成x=0.9（摩尔分率），二元系统相对挥发度α＝4，进料组成为x＝0.5（摩尔分率），回流比R＝1时，求：(1) 离开第一块板的液相组成X1为多少？(2) 进入第一块板的气相组成y2为多少？(3) 两操作线交点d的气液组
成？ 答：⑴ y1=xd=0.9, x1=0.9/(4-3×0.9)=0.692,
⑵ y2=1×0.692/(1+1)+0.9/2=0.796, ⑶ xd=xf=0.5, yd=0.5/2+0.9/2=0.7
8、已知某精馏塔进料组成xf＝0.5，塔顶馏出液组成xd＝0.95，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。(1)饱和蒸汽加料；(2)饱和溶液加料。 答：Rmin=(xd-yq)/(yq-xq) -----------------(1)
yq=0.8xq+0.2 -------------------------(2) yq=q×xq/(q-1)-xf/(q-1) ---------------(3) ⑴ q=0, 由(3) yq=xf=0.5,
相关推荐：
鏉崇劧