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1、精馏练习一选择题1 蒸馏是利用各组分（ ）不同的特性实现分离的目的。 C 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。 C 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 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。 C 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。 D 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（
2、）产品及保证有适宜的液相回流。 B A 塔顶气相；B 塔顶液相；C 塔底气相；D 塔底液相。 7冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（ ）回流。 B A 气相；B 液相；C 固相；D 混合相。8在精馏塔中，原料液进入的那层板称为（ ）。 C A 浮阀板；B 喷射板；C 加料板；D 分离板。 9在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（ ）。 B A 精馏段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。 10某二元混合物，进料量为100 kmol/h，xF = 0.6，要求塔顶xD 不小于0.9，则塔顶最大产量为（ ）。 B A 60 kmol/h；B 66.7 kmol/h；C 90 k
3、mol/h；D 100 kmol/h。11精馏分离某二元混合物（理想物系），规定分离要求为、。如果、F、q不变，进料分别为、时，其相应的最小回流比分别为、。当时，则 （ ）。 A A； B； C； D的大小无法确定12 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。 DA 理论板假定； C. 理想物系；B 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定13 某二元理想物系，其中A为易挥发组分。液相组成时相应的泡点为，气相组成时相应的露点为， 则（ ） B A； B； C； D无法判断14某二元理想物系，其中A为易挥发组分。液相组成时泡点为，与之相平衡的气相组成时，相应的露点为，则 （ ）。 A A； B ； C；
4、 D 不能判断15操作中连续精馏塔，当V/和其它条件不变，如采用的回流比小于原回流比，则（ B ）。 A、均增加； 减小，减小； 、均不变； 不能正常操作*16 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持、及加料位置不变，则塔顶产品组成变化为（ ）。 AA.变小； B变大； C.不变； D不确定；*17 精馏操作时，若在、不变的条件下，将塔顶产品量增加，其结果是（ ）。 C A下降， 上升； B下降， 不变； C下降， 亦下降； D无法判断； 分析：当增加时，减小，但因回流比不变，只有和同时增加，即和同时增加，以为例，从提馏段操作线斜率看，当增大后， 变小，而不变，故有 减小。20下列哪些判断正
5、确（ ）。 B，C，EA上升气速过大引起漏液； B.上升气速过大会造成过量雾沫夹带；C. 上升气速过会大引起液泛； D. 上升气速过大造成大量气泡夹带；E. 上升气速过大使板效率降低二、 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。 泡点 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。 露点 3精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 多次部分气化；多次部分冷凝4最小回流比是指 。 (在达到一定分离要求的前提下)塔板数为无穷多时的回流比的极限值5当分离要求和回流比一定时， 进料的值最小，此时分离所需的理论板数 。 过热蒸气；最多6对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点
6、温度 。 越低 7对于二元理想溶液, 相对挥发度大, 说明该物系 。 容易分离 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 。 不容易分离 9完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶 和塔底 。 液相回流，上升蒸气10精馏操作中，再沸器相当于一块 板。 理论板 11用逐板计算法求理论板层数时，用一次 方程和 方程就计算出一层理论板。 相平衡 操作线12精馏操作中，当 q = 0.6 时, 表示进料中的 含量为60%（摩尔分率）。 液相 *13若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：所得馏出物平均浓度_；所得残液浓度_;
7、馏出物总量_。简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度；两种情况的残液浓度相同；平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。*14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 ，塔底产品组成 ，塔顶产品流率 ，精馏段液气比 。增加；增加；减少；增加分析：由，当不变时，增加，必须减少。对于精馏段，在理论板数不变时，回流比的增加平均传质推动力加大，必会使产品分离程度提高。当增加时，液气比必然也增大。15某精馏塔的设计任务是：原料为、，分离要求为、。设计时若选定回流比不变，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 ，
8、精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势 ， ， ， 。若加料热状况不变，将回流比增大，理论塔板数 。减少；不变；不变；增加；增加；减少分析：在进料组成、流率、回流比和产品的分离要求一定时，进料的越大，平均传质推动力越大，所需理论板数越少。由全塔物料平衡知，当、一定时，塔顶产品流率和塔底产品流率也一定。则由知不变，同理也不变。由知当、不变时，值越大，越大。而由可知，越大，也越大。 16用图解法求理论塔板时，在、和操作压力诸参数中， _与解无关。 进料流量17 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 。 减小；增加；增加分析：同一物系，总压越高，物系中各组分的沸点及混合
9、物的泡点越高。物系中各组分的饱和蒸气压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。*18精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶产品流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶_,塔底_,提馏段操作线斜率_。减少；增大；增大 分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当不变时，的减少导致减少，即回流比减小，故精馏段操作线斜率减小，提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时，两段操作线斜率的改变只能使减小和增大。19精馏塔的塔底温度总是_塔顶温度，其原因一是_, 二是_。高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔
10、内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底的泡点较高20将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较, 操作弹性最大的是_,造价最昂贵的是_， 单板压降最小的是_.。 浮阀塔; 泡罩塔;筛板塔21. 板式塔塔板上气液两相接触状态有_种, 它们是_。板式塔不正常操作现象常见的有_，它们是_。3种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3种；严重漏液、液泛、严重雾沫夹带22. 评价塔板性能的标准主要是_条，它们是_。塔板负荷性能图中有_条线，分别是_。5；（1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5）结构简单，造价低；5；（1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液线，（4）液
11、相上限线，（5）液相下限线23. 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是_，填料塔中填料的作用是_。保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液膜并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两相间的传质。24. 常见的连续接触式的气液传质设备是_塔，塔内_为分散相，_为连续相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设 装置，中部应设 装置。填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置25. 板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称 现象，它们主要是：液沫夹带（雾沫夹带），产生的原因为 ，气泡夹带，产生的原因为 。返混现象；小
12、液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔板和大滴液因板间距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔板；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。26. 板式塔中板上液面落差过大导致 ，造成液面落差的主要原因有 。为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有 。气流分布不均匀甚至严重漏液，影响气液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔径）；采用结构简单的筛板塔， 溢流 装置采用双溢流或多溢流。27. 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分。塔板结构设计时，溢流堰长度应适当，过长则会 ，过短则会 。溢流堰高度也应适当，过高会 ，过低会 。干板降压；液
13、层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致流动不畅，同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体在堰上分布不均，影响传质效果。28. 板式塔的塔板有 和 两种，塔径较大的塔常采用 塔板，以便 。塔板面积可分为4个区域，它们分别是 ，各自的作用是 。整块式；分块式；分块式；通过人孔装拆塔板；鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡罩的区域，为气液传质的有效区域。溢流区，为降液管和受液盘所占的区域。破沫区，又称安定区，位于鼓泡区和湍流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的泡沫进入降液管前可部分脱离液体。边缘区，又称无效区，是靠近塔壁的一圈边缘区，供支承
14、塔板之用。29精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应 ，蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ，所需塔径应 ，操作费和设备费的总投资将是 的变化过程。增大；增大；增大；急速下降至一最低点后又上升30恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是 _； _ 。恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性。六、蒸馏习题： 蒸馏是分离 的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的 ，分离的条件是 。答案与评分标准： 均相液体混合物 挥发性差异 造成气液两相系统 （每空1分，共3分） 习题： 在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相组
15、成 液相组成，而两相的量可根据 来确定。答案与评分标准： 相等 大于 杠杆规则 （每空1分，共3分） 习题： 当气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。答案与评分标准： 大于 （每空1分） 习题： 双组分溶液的相对挥发度是溶液中 的挥发度对 的挥发度之比，若=1表示 。物系的值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈 对角线。答案与评分标准： 易挥发组分 难挥发组分 不能用普通蒸馏方法分离 远离 （每空1分，共4分） 习题： 工业生产中在精馏塔内将 过程和 过程有机结合起来而实现操作的。而 是精馏与普通精馏的本质区别。答案与评分标准： 多次部分气化 多次部分冷凝 回流 （每空1分，共3分） 习
16、题： 精馏塔的作用是 。答案与评分标准： 提供气液接触进行传热和传质的场所。 习题： 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为 ，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为 ，其作用是 。答案与评分标准： 精馏段 提浓上升蒸汽中易挥发组分 提馏段 提浓下降液体中难挥发组分（共6分）习题： 离开理论板时，气液两相达到 状态，即两相 相等， 互成平衡。答案与评分标准： 平衡 温度 组成 （每空1分，共3分） 习题： 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1） 和（2） 。答案与评分标准： 塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶 （每空2分，共4分） 习题： 精馏过程回流比R的定义式为 ；对于
17、一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为。答案与评分标准： R= 全回流 Rmin （每空1分，共4分） 习题： 精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q值最大，进料温度 泡点温度。答案与评分标准： 五种 冷液体 小于 （每空1分，共3分） 习题： 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于 ，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。答案与评分标准： 零 yn+1=xn （每空1分，共3分） 习题： 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2；则它们的大小顺序为 最大， 第二， 第三，而 最小。答案与评
18、分标准： y1 y2 x1 x2 （每空1分，共4分） 习题： 对于不同的进料热状况，xq、yq与xF的关系为（1）冷液进料：xq xF ，yq xF ；（2）饱和液体进料：xq xF ，yq xF ；（3）气液混合物进料：xq xF ，yq xF f ；（4）饱和蒸汽进料：xq xF ，yq xF ；（5）过热蒸汽进料：xq xF ，yq xF ；答案与评分标准：（1） 大于 大于（2） 等于 大于（3） 小于 大于（4） 小于 等于（5） 小于 小于（共5分） 习题： 精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比（ ），馏出液组成xD ( ),釜残液组成xW ( ).A 增加
19、 B 不变 C 不确定 D减小答案与评分标准：A A D （每空1分，共3分） 习题： 精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数NT（ ），提馏段下降液体流量L/（ ）。A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定答案与评分标准： A C （每空1分，共2分） 习题： 对于饱和蒸汽进料，则有（ ）L ，（ ）V。A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定答案与评分标准： A B （每空1分，共2分） 习题： 精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（ ） A yn+1ynyn-1 B yn+1=yn=yn-1 C
20、yn+1ynyn-1 D 不确定答案与评分标准： C 习题： 某两组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成yA=0.4，相应的露点温度为t2，则（ ）A t1 t1 D 不能判断答案与评分标准： A (1 分) 习题： 完成某分离任务需理论板数为NT=7（包括再沸器），若ET=50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（ ）A 14 层 B 10层 C 12层 D 无法确定答案与评分标准： C 习题： 若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高xD，可采用（ ）A、减小回流比 B、增加提馏段理论板数C、增加精馏段理论板数 D、塔釜保温良好答案与评分
21、标准： C 习题： 在精馏操作中，若进料位置过高，会造成（ ）A、 釜残液中易挥发组分含量增高B、 实际板数减少C、 馏出液中难挥发组分含量增高D、 各组分含量没有变化E、答案与评分标准： C 习题： 精馏塔采用全回流时，其两操作线（ ）A、 与对角线重合B、 距平衡线最近C、 斜率为零D、 在y轴上的截距为1E、答案与评分标准： A 习题： 精馏的两操作线都是直线，主要是基于（ ）A、 理论板的概念B、 理想溶液C、 服从拉乌尔定律 D、 恒摩尔流假设E、答案与评分标准： D 习题： 当xF、xD、xW和q一定时，若减小回流比R，其他条件不变，则（ ）A、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远
22、离平衡线B、 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线D、 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线E、答案与评分标准： B 习题： 理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比 （ ）答案与评分标准： （） (1分 )习题： 从相平衡x-y图中可以看出，平衡曲线距离对角线越近，则表示该溶液越容易分离（ ）答案与评分标准： （） 习题： 用于精馏计算的恒摩尔液流假定，就是指从塔内两段每一层塔板下降的液体摩尔流量都相等（ ）答案与评分标准： （） 习题： 精馏段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精馏段操作线斜率为
23、无穷大（ ）答案与评分标准： （） 习题： 用图解法求理论塔板数时，适宜的进料位置应该在跨过两操作线交点的梯级上（ ）答案与评分标准： （） 习题： 当进料量、进料组成及分离要求都一定时，两组分连续精馏塔所需理论塔板数的多少与（1）操作回流比有关（ ）（2）原料液的温度有关（ ）答案与评分标准： （1） （） （2） （） （每空1分，共2分） 习题： 对于精馏塔的任何一层理论板来说 ，其上升蒸汽的温度必然等于其下降液体的温度 （ ）答案与评分标准： （） 习题： 当F、xF一定时，只要规定了分离程度xD和xW，则D和W也就被确定了 （ ）答案与评分标准： （） 习题： 当精馏操作的回流比减少
24、至最小回流比时，所需理论板数为最小（ ）答案与评分标准： （） 习题： 在精馏操作中，若进料的热状况不同，则提馏段操作线的位置不会发生变化（ ）答案与评分标准： （） 习题：简述在定压下，苯甲苯混和液的txy图中的两条曲线和三个区域的名称。答案与评分标准答：图中有两条曲线：下方曲线为tx线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线为ty线，称为饱和蒸气线或露点线。两条曲线将txy图分成三个区域：饱和液体线以下区域称为液相区；饱和蒸气线以上区域称为过热蒸气区；两曲线之间的区域称为气、液共存区。（共5分）习题：简述精馏原理，实现精馏定态操作的必要条件是什么？答案与评分标准答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度
25、的差异，同时进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。上升蒸气流和液体回流是造成气、液两相以实现精馏定态操作的必要条件。（共4分）习题：连续精馏流程中主要由哪些设备所组成？还有哪些辅助设备？答案与评分标准答：主要由精馏塔、塔顶冷凝器和塔底再沸器等设备组成。辅助设备有：原料液预热器、产品冷却器、回流液泵等。（共4分）习题：简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义？答案与评分标准答：恒摩尔流假定是指在精馏塔的精馏段和提馏段内，本段内各板上升蒸气摩尔流量相等，下降液体摩尔流量相等，但两段之间不一定相等。意义是精馏的计算都是以恒摩尔流为前提的，这样可简化精馏计算。（共5分）习题：写出实际生产中加入精馏塔的原
26、料的五种热状况及它们的q值。答案与评分标准答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q1。（2）饱和液体进料，又称泡点进料，q1。（3）气、液混合物进料，q01。（4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q0。（5）过热蒸气进料，q0。（共5分）习题：何谓适宜回流比？在精馏设计计算中怎样确定？其范围如何？答案与评分标准答：精馏操作费用和设备投资费用之和为最低时的回流比，称为适宜回流比。在精馏设计计算中，一般不进行经济衡算，常采用经验值。（1.5分）据生产数据统计，适宜回流比的范围可取为：R（1.12）Rmin。（1.5分）（共5分）习题：什么时全塔效率ET？在精馏设计中ET如何确定？答案与评分标准答：全
27、塔效率ET又称总塔板效率，是指一定分离任务下，所需理论塔板数NT和实际板数NP的比值，即ET100。在精馏设计中，由于影响ET的因素非常复杂，故一般用经验或半经验公式估算，也可采用生产实际或经验数据。（共5分）习题：简述什么叫填料精馏塔的等板高度HETP？答案与评分标准答：假想在填料塔内，将填料层分为若干个高度单元，每个单元的作用相当于一层理论板，此单元填料高度称为理论板当量高度，又称为等板高度，以HETP表示。习题：通常对特定的精馏塔和物系，影响精馏操作的因素有哪些？答案与评分标准答：影响因素有：（1）塔内操作压强（2）进、出塔的物料流量（3）回流比（4）进料组成和热状况（5）再沸器和冷凝器
28、的传热性能和条件（6）设备散热情况（每个影响因素给0.5分，6个共3分）习题：简述间歇精馏的操作方式和适用场合。答案与评分标准答：间歇精馏的操作方式有三种：（1）恒回流比操作。（2）恒馏出液组成操作。（3）以上两种操作联合的组合式操作（每点1分，合计3分）适用场合：小批量、多品种的生产或实验场合，也适用于多组分的初步分离。（共4分）习题：简述什么叫恒沸精馏？答案与评分标准答：在混和液（恒沸液）中加入第三组分（称为夹带剂），该组分与原混和液中的一个或两个组分形成新的恒沸液，且其沸点更低，使组分间相对挥发度增大而得以分离，这种精馏方法称为恒沸精馏。习题：什么叫萃取精馏？答案与评分标准答：萃取精馏也是在待分离的混和液中加入第三组分（称为萃取剂或溶剂），以改变原组分间的相对挥发度而得到分离。不同的是萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点要高，且不与组分形成恒沸液。