精馏题库
4-5 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：①所得馏出物平均浓度______；②所
______;③馏出物总量______。
答案：①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；②两种情况的残液浓度相同；③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。
4-6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。 答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度
4-7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。 答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 4—12 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 。 答案：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。
4—14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ，温度为T ，经全凝器全部冷凝至泡点后，部分回流入塔，组成为
0x ，温度为t ，试用>、=、<判断下列关系：T t ，
1y x 。答案：>；=
分析：物系经全凝器从气态冷凝至液态，组成不会改变，但温度却从原来露点以上的温度降至泡点。 4—18 理想溶液的特点是同分子间作用力 异分子间作用力，形成的混合溶液中没有 。 答案：等于；容积效应和热效应
4—19 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。
答案：增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升
4—20 精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率 ，提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成 _______,塔底组成 _______. 答案：增加；减小；增加；降低
分析：当F 、F x 和q 一定时，操作线斜率为
D
L L
R R +=+1，R 增加即L 增加，同时D 降低，故其斜率增大。 4-22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_____。 答案
分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当D 不变时，V 的减少导致L 减少，即回流比R 减小，故精馏段操作线斜率
1
+R R
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D x 减小和W x 增大。 4-23精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸气热改为直接蒸气加热，同时保持F x 、D x 、F D /、q 及R 不变，则F W /_________，______________W x ，提馏段操作线斜率_________,理论板数___________。 答案：增加；减小；不变；增加
4-25精馏塔的塔底温度总是________塔顶温度，其原因一是_______,二是________。
答案：高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压力高于塔顶，因而塔底的泡点较高
4-26某二元理想溶液中轻组分组成为0.4（摩尔分数），经平衡蒸馏后，闪蒸罐顶的气体量与罐底的液体量的比率为3:2（摩尔），相对挥发度为2.5，闪蒸后气相中易挥发组成为 _________, 液相中易挥发组成为 ___________. 答案：0 .688；0.312
分析：平衡蒸馏又称闪蒸，相当于精馏塔中一块理论板的作用，罐顶的气相与罐底的液相组成为平衡。由相平衡
方程 x y 5.115.2+= 及1
5.14.02
5
231
1+=?+
-
=---=x x q x x q q
y F
(b)式中的5
3
233=+=
q 联立（a ）、（b ）二式即可得解。 4-27 精馏塔设计时将参数F 、F x 、q 、D 、D x 、R 确定后，将塔顶内原来的泡点回流改为过冷液体回流，若塔釜加热量做相应改变，则此时塔内实际下降液体量________,塔内实际上升蒸气量_______，精馏塔内液气比_______，所需理论板数_________. 答案：增大；增大；增大；减少
分析：由全塔物料衡算知，当F 、F x 、D 、D x 不变时，W 和W x 为定值。回流液温度降低后入塔，将部分上升
蒸气冷凝至泡点一同回流，即产生内回流，使实际下降的液体量增加。而塔釜处W L V -='
'的关系，W 不变，
'V 则随'L 的增大而增大。当然，此时塔釜的耗能量也必然增加。回流比D L R =则随L 的增大而增大。故精馏
段液气比
1
+=+=R R D L L V L 也增加，此意味操作线远离平衡线，故所需理论板数减少。 4-28 间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________；间歇精馏操作中，若保持回流比不变，则馏出液组成_______ ；若保持馏出液组成不变，回流比需不断________ 。答案：前者是不稳态过程，后者为稳态过程；不断下降；增大
4-29 平衡常数2.1=K 的溶液能否用普通精馏的方法分离 _____，K 的定义式为________。 答案：能；x y K = 分析：由A
A
x y K =
可知，1>K 时，轻组分的挥发性优于重组分，故可分离。 4-30 某精馏塔操作时，加料热状态由原来的饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、回流比和提馏段上升蒸气量不变，此时塔顶流率D _______，塔顶组成
________
，塔底流率W ________ ，塔底组成W x ______。
答案：减少；增加；增加；不能确定 分析：当饱和液体进料时：
1'
1)1(D R V V +==
当过冷液进料时：
2'2)1()1(D R F q V V +=-+=
由于'V 不变，q>1有21V V >，又知R 不变，故21D D > 由D F W -=，当D 减少时，W 当然增加。
回流比R 不变，使精馏段操作线斜率不变，当进料热状况q 的改变使q 线与精馏段操作线的交点发生变化后，若仍保持精馏段理论板数不变，D x 必增大，参见图4—1。
W x 的位置由于提馏段操作线斜率和塔板数均有改变，故无法确定。若由物料衡算式解W x ，也因变量数多于方程数而无法确定。
4-35 增大回流比时，须相应增大再沸器热负荷，即增大
'
'
L V ，才能使塔底产品组成符合要求。某平衡蒸馏的流程以及原操作条件如图4-2所示，按下述两种情况判断4个操作参数的变化趋势。
(１) 维持F 、F x 和闪蒸塔的压强p 不变，使物料加热温度上升时，D x _____,0t _____,
D F W D
W t 0
t’
W
x_______,D_______。
( 2 ) 维持F、物料加热温度T、闪蒸塔操作压强p不变，使物料组成F x增加时，D x________, 0t ________, W
x__________, D_________。答案： 1 下降；上升；下降；上升； 2 上升；下降；上升；上升；
分析：如图4-3，当p、F、F x不变时，T的增加使
x
x<
',
W
x
x<
',同时
't
t>。
如图４－４，当p、F、T不变时，
F
x的增加使
D
D
x
x>
',
W
W
x
x>
',同时
t
t<
'。图中外文符号上的（’）表示改变条件后的状况。平衡蒸馏时的气液平衡关系与精馏塔内1块理论板上气液平衡完全一样。
4-43 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______。
答案：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。
4-44 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。
答案：填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置
4—45 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：①液沫夹带（雾沫夹
带），产生的原因为，②气泡夹带，产生的原因为。
答案：返混现象；小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。
4—46 板式塔中板上液面差过大导致，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。
答案：气流分布不均匀，影响汽液间传质；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。
4—47 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。
答案：干板降压；液层降压；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。
4-73 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
1
F
x、
2
F
x时，其相应的最小回流比分
别为
1
min
R、
2
min
R。当
2
1F
F
x
x>时，则（）。
A．
2
min
1
min
R
R<； B．
2
min
1
min
R
R=；
C．
2
min
1
min
R
R>； D．
min
R的大小无法确定答案：A
x
y
0 1
x F x D x’D
图4-3
图4-2
分析：当回流比变小时，精馏段操作线斜率变小，同时提馏段操作线斜率变大，若保持塔板数不变，必然是结果B 。 Ｂ．D x 减小，W x 增加
4—78 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F 、D 、F x 、q 、R 及加料位置不变，则塔顶产品组成D x 变化为（ ）
。 A.变小； B ．变大；
C.不变； D ．不确定； 答案：A
4-80 精馏操作时，若其他操作条作件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成D 变
化为（ ）。
A ． 变小； B. 变大
C ．不变； D. 不确切； 答案：A
分析：回流液热状况改变后，减少了塔内实际物料循环量，降低了分离推动力，故D x 减小。
4-82 分别用平衡蒸馏和简单蒸馏分离原料数量和组成相同的物系，用平衡蒸馏所得馏出物气相总组成为1D x ，用简单蒸馏所得馏出物气总组成为2D x ，若两种方法所得的气相量相同，则（ ）。 A ．21D D x x <; B ．2!D D x x = ;
C ．12
D D x x < ; D ．无法判断 答案：A
分析：由于简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成相平衡的，而平衡蒸馏的气相组成只能与最终的较低的液相组成成平衡。
4-85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 答案：A 分析：由题中条件和D R V )1(+=知，D 不变，再由W
D W
F x x x x F D --=和提馏段板数增加导致加料板位置降低可知，必有D x 增加，同时W x 减小才可保证
F D
不变。 1．m 值愈大，表明气体溶解度愈小。由P
E
m =,说明m 是温度和压力的函数。一般情况下，温度下降，则E 值下
降，故温度下降，压力增大，导致m 值下降，溶解度增大，有利吸收。
2.等分子反向扩散适合于描述 _____ 过程中的传质速率关系。一组分通过另一停滞组分的扩散适合于描述 过程中的传质速率关系。答案:精馏,吸收和脱吸.
3.难溶气体的E 值很大，故需要的分压高，而易溶气体的E 值很小,故需要的分压低.
4.在选择吸收剂时，应主要考虑的4个方面：溶解度_选择性；挥发性；粘性
5.物质在静止流体中的传递，主要是依靠流体_分子的无规则运动。物质在湍流的传递,主要是依据靠流体质点的无规则运动.
6. 对流传质是指发生在运动着的流体与_相界面之间的传质过程。
7.传质单元数OG N 及OL N 反映分离任务的难易。及O G H OL H 则与设备的型式、设备中的操作条件有关, 表示完
成一个传质元所需的填料层高度，是吸收设备性能高低的反映
8. 在气液进口浓度给定的情况下，参数*
2
2*
21Y Y Y Y -- 值的大小反映溶质吸收率的高低在气液进口 浓度及吸收率已知的条件下,参数S 值的大小反映吸收推动力的大小
9. 对于低浓度气体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适用条件是操作范围内平衡线为直 对数平均推动力法的适用条件是操作范围内平衡线为直线 ，梯级图解法的适用条件是操作范围内平衡线弯 曲程度不大。,图解积 分法的适用条件是各种情况
10.总的来说，由于化学反应消耗了进入液相中的溶质，使溶质的有效溶解度 而平衡分压 ，使吸收过程的推动力 。 若溶质组分进入液相后立 即反应被消耗掉，则界面上的溶质分压为 ，吸收过程可按 膜控制的物 理吸收计算。答案：增大；降低；增大；零；气膜
11.对常压下低浓度溶质的气液平衡系统,当液相总浓度增加时,其相平衡常数m 将增大 由亨利定律 c
c m
m x y A
== 式中 A c 溶质的浓度，3m kmol ； c 溶液总浓度，3m kmol ； 由题知y ，A c 不变，c 增加，故m 必增大。 12.由
s
s N N OG T ln 1
-=可知 ==O G N s ,1时T N T O G N N s <>,1时 T O G N N s ><,1时若将填料塔改为板式塔，） 13.生产中常见的脱吸方法有___,___和__ 答案：通入惰性气体；通入水蒸气；降压 14. 难浓气体的吸收过程为液膜阻力控制，主要阻力在液相，即 Y Y k K 11=x
x k m
k m ≈
+ 当增加液体量，可增大液膜传质系数，有效降低液膜阻力x k m ，故总阻力Y
k 1下降。 所以 Ω
=Ya OG K V
H 将变小 而Z 不变，故OG N 将增大。 15.2
/3))((
o
o o T T p p D D = 气相压力一定，温度提高1倍，组分在气相中的扩散系数 ；若温度不变，压力增加1倍，则扩散系数
A. 增大1； C. 约原来的2
/32
倍；
B.
减少1倍； D. 不变； 答案：C ；B
16.操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将 ；又当用清水作吸收剂时，其他操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将 。
A. 增大： C. 不变；
B.
降低； D. 不确定； 答案A ：C
分析: 第一问因为吸收剂入塔浓度下降,使塔内传质推动力增大,传质效果提高,从而使气体出塔浓度下降,吸收率增大.。第二问因为Z 、OG H 不变,可知OG N 也不变 17.因为低压下E 仅是温度的涵数，及 m=
p
E
H EMs s ρ≈ ，总压增加E 、H 不变，m 下降。
18，双组分气体，所以系统中A 和B 的浓度梯度大小相等方向相反。由费克定律可知A 和B 的分子扩散速率也将大小相等方向相反。,漂流因数大于1，说明产出了主体流动，结果增大了A 的传递速率。习惯B 为惰性组分。
19. 低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则： 气相总传质单元高度OG H 将_____；气相总传质单元数OG N 将_____; 出塔气相组成2Y 将_____； 出塔液相组成1X 将____；溶质回收率将____；
Ａ.增加；Ｂ.减小；Ｃ.不变；Ｄ.不确定 案：Ａ；Ｂ；Ａ；Ａ；Ｂ 分析：由Ω
=Ya OG K V H 可知OG H 随Ｖ 由 O G O G N H Z =不变，可知OG N 下降。
由 L mV
s =
及OG N 、ｓ、2
221mX Y mX Y --关系图，可知ｓ增加和OG N 下降均使 2
22
1mX Y mX Y --下降，故2Y 必增大，使回收率减小。
20.低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅降低入塔液体组成2X ,则：气相总传质单元高度OG H 将______; 气相总传质单元数OG N 将______;气相出塔组成2Y 将_____; 液相出塔组成1X 将_____.
A 增加；
B 减小；
C 不变；
D 不确定.答案：C ；C ；B ；B
21.低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操作条件使脱吸因数s 增大，则： 气体出塔浓度2Y 将_____; 液体出塔浓度1X 将_____. A 增大； B 减小； C 不变； D 不确定 答案：A ；D
1X 怎样改变和m 及
V
L
的具体变化有关，而此题并没有明确，故1X 不能确定 22.低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入塔气量有所下降，则：液相总传质单元数OL N 将_____; 液相总传质单元高度OL H 将______； 气相总传质单元数OG N 将_______；气相总传质单元高度
OG H 将___；操作线斜将___． Ａ. 增加；Ｂ. 减小；Ｃ. 基本不变；Ｄ. 不确定； 答案：Ｃ；Ｃ；Ａ；Ｂ；B
分析：因液膜控制，故≈OL H L H ，可以为基本不受气 量的影响，所以OL H 及.OL N 基本不变． 23. 5-45 某逆流吸收过程，已知系统满足亨利定律，吸收因数2
3
=A ，当塔高为无穷大时， (1) 塔底气相组成1Y 将____*
1Y ； 塔顶气相组成1Y 将____*
2Y ． (2) 若其他操作条件不变，仅将系统压力减小了
3
1，则此时塔底相组成1Y 将____*
1Y ． Ａ . 大于 Ｂ. 小于； Ｃ. 等于； 答案：(1)A 、C (2)C 分析： (1)由2
3
==
mV L A ，知操作线的斜率大于平衡线的斜率。所以当塔高为无穷大时，两线将 于低浓度端相交，即两相将于塔顶达平衡，故*11Y Y >，*
22Y Y = ． (2) 因为P
E
m =
,由题意知 m p E m 2332'==
故 123322
3'=?===mV L mV L A 说明平衡线与操作将重合,故 *11Y Y =． 22.对同一温度和液相浓度的稀溶液，如果总压减小1倍，则与之平衡的气相浓度（或分压）______． A.y 增大１倍； B.p 增大１倍； C.y 减小１倍； D.p 减小１倍； 答案：A 分析：稀溶液系统服从亨利定律，则有：Ex p = 或 x p
E
y =
x ,E 均不变
23.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数，但在一定条件下，气液两相中仍可达到相同的扩散通量。 24.板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触
25.下列各项中属于物性参数的是 ______。Ａ.气膜吸收系数y k ； Ｂ.分子扩散系数Ｄ； Ｃ.涡流扩散系数E D ； Ｄ.脱吸因数ｓ。 答案：Ｂ )
/(016.03
s m kmol K p K G a ya ?=?=
Y
X X mk k K 111+=
??
????+----=s Y Y Y Y s s N OG
*
22*21)1(ln 11
?
?
????+---=s Y Y Y Y s A N T
*22*21)1(ln ln 1
s A N N T OG -=1ln 2.18.0==L mV s X
Y Y k m
k K +
=11 5-69 在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收混合气体中的溶质A ，气相从塔底送入。
试混合物中体A 的含量很低，混合气中的另一组分为惰性气体。在常温、常压的操作条件下，气液平衡关系为Y=1.2X ，操作线斜率为34=V L 证明下列关系式成立： 2
2
1109ln
10Y Y Y N OG +=
式中 OG N ——气相总传质单元数； 1Y ——塔底气相中A 的组成，摩尔比； 2Y ——塔顶尾气气相中A 的组成，摩尔比。 证：此题可从传质单元数的定义式出发直接积分求证 ?-=
1
2*
Y Y OG Y Y dY N mX Y =*
X Y Y L
V =-)(2
?--=
1
2
)]
([2Y Y OG Y Y L
V
m Y dY
N
1
68.076.12.176.131.23144.407<=====L V m s V L
可知填料层无限高时操作线将在塔顶位置与平衡线相交。
98
.0942.00417
.00024
.00417.00024
.0002.02.1002
.01*
21max
2*
22<=-=-==?===Y Y Y m X Y X A ?
735- 在填料吸收塔中，用清水逆流吸收混合气体中的氨，氨的入口浓度为3%（摩尔分数，其余为惰性气体）。水的用量为最小用量的 1.2倍，操作条件下的平衡关系为Y=1.0X （Y 、X 均为摩尔比），操作线为直线，且气相与液相的流量相等。已知填料层的等板高度为0.6m 。试求：(1) 填料层高度；(2) 吸收塔的回收率。 分析：因操作线斜率与平衡线的斜率相等，故该塔的传质单元高度等于等板高度。
解：（1）X Y 0.1= V L = 1==mV
L
A 两线平行 所以 T OG N N =
又 T O G O G N HETP N H Z ?==)(
故 2
*121min 2.1)(2.16.0)(X X Y Y V L
V L
m
HETP H OG --====
12
.1*
1
21=-=X Y Y
0309.003
.0103.01111=-=-=y y Y 0309.01*
1==m Y X
解出 0052.02=Y
因为此题操作线与平衡线平行，故采用对数平均推动力的方法求传质单元数比较简便。 222Y mX Y Ym =-=?
94.40052
.00052
.00309.0221=-=-=Y Y Y N OG m H N Z O G O G 394.46.0≈?==
（2） %2.83309
.00052
.00309.0121=-=-=
Y Y Y A ? 5-74 有一填料塔，填料层高1.3m ，用清水吸收空气中的丙酮，气液作稳定逆流操作。进入塔内的混合气中含有5%(体)丙酮，其余为空气。操作时液气比
V
L
为)(/)(0.2气水kmol kmol
。实验测得出口气体中的丙酮为 1.8%(体)。设此时的平衡关系可按y=1.6x 计算(y 、x 均为摩尔分数)。本题按低浓度吸收计算。 (1) 试求在上述操作条件下该填料层的气相总传质单元高度；
(2) 假设将气液逆流操作改为并流向下操作，并设此时的传质单元高度与逆流时相同，又若进口水、气的流量和浓度与逆流时相同，则出口气体中的丙酮含量为多少？ 解：(1) 005.01=y 018.02=y 02=x
8.026.1===
L mV s ??
????+----=s mx y mx y s s N OG 2221)1(ln 11
52.18.0018.005.0)8.01(ln 8.011=??
?
???+--=
855.0
3
.1===Z H m
m
B
A OG y y y N ?-=
图5-5 5-74 附图
*
**
*ln )
()(B
B A A B B A A m y y y y y y y y y -----=
?
B
B B A A x mx y mx y 6.10
**====
2=--=A
B B
A x x y y V L 得 )
(26.1)(2
1
*
B A B B A B y y y y y x -=-=
代入m
y ?[]
A
B A
B A B
A B A
B A B A m y y y y y y y y y y y y y y 8.08.1ln
)
(8.18.08.0ln 8.08.0--=
+-+--=
? 代入OG N 52.18.08.1ln
)(8.1=---=A
B A B A B A OG
y y y y y y y N 所以 736.204
.08.105.0ln =-B y
解出 024.0=B y
方法二 由传质单元数的定义积分求解 ?
-=
A
B
y y OG y
y dy
N *
由物料衡算，得 )
05.0(8.0)05.0(2
6
.1)05.0(2
1
/*y y m x y y V L y y x A -=-==-=-=
代入上式积分，并将已知值代入可求得
04
.08.104.08.105.0ln 8.11)
05.0(8.052.105
.0--?=--=?
B y y y y dy
B 解出 024.0=B y 分析: 因气膜控制有 7
.0V k K y y ∝≈
需要的填料层高度是否变化按下式分析 OG ya
N K V
Z =
气液流率都增加1倍时，因回收率末变，传质单元数不发生变化，但传质单元高度却因气液流率增大而增加, 所以填料层高度需要增加.。仅将气相流率增加1倍时，因回收率未变, 出塔液相中氨的浓度增大, 传质推动力减小, 传质单元数增加，而基于气相的传质高度也增加, 所以需要的填料层高度比第一种情况还高。
仅将液相流率增加1 倍时, 对气相传质单元高度影响不大，而传质推动力增大, 需要的传质单元数及填料层高度将相应减小.
5-80如图5-8所示为一双塔吸收流程，以清水吸收混于空气中的2SO ，已知气体经两塔后的总吸收率为0.96，两塔用水量相等，且均为最小用水量的8
.01
倍，塔的4.1=OG H m ，平衡关系为x y 3.1=，本题可视为低浓度气体的吸收，试求两塔的填料层高度。
解 min 8.01L L L B A ??
?
??== 所以 s L mV L mV B A ==)()( 对A 塔 )(1212
*
121min
)(A A m m y y y x x y y V
L ?=-=--= 对B 塔 )(min )(B A m V L
?=（同理） 所以 A B A A A ???==)()(又
96.02)1(1)()()(2
2321
2113221131=-=-+=--+-=-+-=-=
A A A A A A
A y y y y y y y y y y y y y y ???????总
（1）p p 2=' P E m = 在低压下E 仅是温度的函数。所以 ''p
p
m m = 即2m m =' s '=2s =0.205
又 Ω
=
Ω=
Ga Ya OG pK V
K V H 所以 ''p p H H OG OG = 29.0258.0'''===p p H H OG OG m (2) L L 2'= 2''s L mV L mV s ===
(3) V V 2'= 82.041.0222''=?====s L
V
m L V m s 1．见图5-9, 用一相同高度的填料塔与上述系统匹配进行解吸,采用蒸气吹脱,其平衡关系y=3.2x ,气液比V’/L=0.37 , 则该塔的气相总传质单元高度为多大?
2y 2x 1x '
1y
1y 1x '2y 图5-9 5-81 附图
(3) 37.0007
.0113.0'
1
'2'121'=-=--=y y y x x L V 解出 286.0'
1=y 对解吸塔用对数平均推动法求OG N
0756.0286.0113.02.3'
11''1*1'1=-?=-=-=?y x m y y y 0224.00007.02.3'
12''2*2'2=-?=-=-=?y x m y y y
0437.00224.00756.0ln 0224
.00756.0ln '
2
'
1'
2'1'
=-=??-?=?y y y y y m
此题说明对数平地均推动力法的应用范围较广,不仅适用于逆流吸收,而且也适用于解吸操作,尤其还可以用于并流操作的吸收塔。 该法另一优点是易于掌握.在使用对数平均推动力法要注意以下几点:一是对不同情况推动力的表达方式不同,要正确写出；二是要明确这里的平均推动力是指塔顶和塔底两端推动力的对数平均值;三是当两个推动力之比小于2时可用算术平均值代替. 气量增加，塔高不变，OG H 将增大，导致OG N 下降。又因为V
L 及m 均不变，故由 12
1
22121-=-=?-=
Y Y Y Y Y Y Y Y N m OG 可见2Y 必增大，即平均推动力增大。 因为s=1,故平衡线与操作线相互平行，推动力处处相等，有
002
.0022
22=-=-=?=?Y mX Y Y Y m 2
2
121Y Y Y Y Y Y N m OG -=?-=
由 A=s=1知 19=
=OG T N N 惰性组分是空气，其平均相对分子质量为29，
5-90 气体混合物中溶质A 的摩尔分数为0.02，用纯吸收剂在逆流常压操作的填料塔内进行吸收。已知塔内气液系统可视为理想物系，操作温度下A 的饱和蒸气压为53kPa ，试求：
（1）出塔液相可能达到的最大浓度；
解：（1） 出塔液体可能达到的最大浓度，即与入塔气体成平衡的浓度。
由题意，系统为理想物系，即液相满足拉乌尔定律，气相满足理想气体。故有：
x x x P p y x
p py p A A A A A 52.033
.10153
===
==
故 038.052
.002
.052.01*
1===
y x 部分循环，入口液量为'L L +，入塔浓度为'
2X ，由
'2
121'X X Y Y V L L --=+ 可知当1Y 、2Y 、1X 、V 不变的情况下，所谓最大循环量就是当'
2
X 达到最大值时的循环量，此时'
2X 与2Y 成平衡。
先通过原工况求1X ， )(2121Y Y L V X X -+==154.0293
.0008.0053.0=- 0348.023
.0008
.02'
2===
m Y X '2121max '
X X Y Y V
L L --=?
??? ??+=38.00348
.0154.0008.0053.0=-- 所以 h kmol L V L /26.884.279538.038
.0max '
=-?=-= 注意这里的循环量max '
L 是纯溶剂的流量,因为作物料衡算时,物流量采用纯组分流量为
h kmol X L L /76.9154
.0126.811max 'max
"
=-=-= 低浓度气体吸收，可以计算时组成采用摩尔分数，而物流量采用混合物流率，并认为不随塔高而变。
0653.096.000128
.0064.0)()()/(9.564.1785.04.22293273
)06.01(224096.0735.03.1)(3.1735
.098.075.0)(
211212122
min 121
min =-=-=
-=-?=???
-=
=?===?==-=V
L Y Y X X X L Y Y V h m km ol V V
L
V L m m
Y Y V
L
A ?
C
T C t T t T t l t T T t l T t t T t T t t T t C
l t KA
t C W KA T C W t KA
C W KA C W t T t T t C W T C W C W C W n n m m n m PC C ph h m PC C ph h m PC C ph h PC C Ph h O 2o 22222222222222222o 2
2222
2224.155' , 3.161')
( 983.2)4347exp(128
''243 4347
)128''243(
'
'37147)
128''243()128'()'243(43''37147
128''2432976'43128'128
157'243167243'4343)
10()
157167()128243()
128'()'243(')
128157()
167243()( '382.07.220' t 128
157128'167243'243)
128'()'243()128157()167243(==II I II ==--?=--?--=
-----?--=+---=?--=
--=?∴=---=?-=-=?-=
-=
?I -=--=---=--=-）解之得：）和式（联立式（利用合比定理得：
二式相除得：逆流时：并流时：根据传热速率方程得：
即二式相除得：逆流时：并流时：
点评：此题告知练习者，传热问题有时也很灵活。首先必须概念清楚，热平衡方程怎样列，热速率方程怎样列。其次，当列出众多方程后，如何合并简化，并用灵活的数学方法得到正确的结果。
1.算术平均温差当然是近似的。对数平均温差似乎比前者更接近实际，但并非完全准确。因为在其推导过程中已经做了几点假设：（1）各点的K 值一致；（2）冷、热流体的比热容C c p 、C h p 皆取平均温度下的平均值，且看作是不变的常委数；（3）没有热损失等。由于K 、C c p 、C h p 都是取的平均值，当然经这样的推导而得到的对数平
均温差m t ?也是近似的。所以通常规定当22
1
≤??t t
时，可用算术平均温差代替对数平均温差，即2
1t t m t ?+?=?。这
完全可以满足工程计算的要求。如果片面地认为只有对数平均温差可靠，舍简求繁，没有必要，也没有道理。 1.保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空，可防止对流散热损失。其次，瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层，增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。 2.试分析总传热速率方程与牛顿冷却定律、傅立叶定律之间的关系。
答: 总传热速率方程Q=KA m t ?又称传热基本方 程，它着眼于冷热流体通过间壁的传热，即包括
对流—导热—对流这样一个联合传热过程。其中 K 称为总传热系数。 如图3—1，总热阻等于两个对流传热阻加上平 壁导热热阻，即.1112
1αλα++=b K 。设
热流体的平均温度分别为T 与t ，冷、热壁面的温度分别为W T 和W t 。总的传热推动力即为冷、热流体的平均温差，即t T t m -=?。
（1）若仅考虑流体和壁面间的对流传热，例如热流体和热壁面间的对流传热，即忽略导热热阻和另一侧的对
流热阻以及温差的变化。则W m T T t -=?
1
1
1α=
K K=1α 总传热速率方程变为 =Q ?1αA(T )W T -
若仅考虑冷流体和冷壁面间的对流传热，总传热速率方程则变为 )(2t t A Q W -=α 此乃牛顿冷却定律：
（2）若仅考虑壁面的导热 W W m t T t -=? λ
b K =1 则总传热速率方程变为 -=
W T A b
Q (λ
)w t
此即傅立叶定律.由此可见,牛顿冷却定律、傅立叶定理不过是总传热率方程的特殊形式.换言之,总传热速率方程包括了对流、导热这两种基本传热形式。
3.两流体的α值相差愈大，壁温愈接近α 大的那一侧流体的温度。这就是为什么在加热炉中，虽然火焰的温度高于炉管材料的溶点，但由于管内有油品流动，管壁接近油品温度，炉管不会烧穿的原因
4.室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？
答：室内暖气片内部的热流体（水或水蒸气）与片外的冷流体（空气）之间的热递属对流—传导—对流过程。因为暖气片外壁与空气的对流传热系数远小于片内水或水蒸气与内壁的对流传热系数，即片外对流传热热阻为控制热阻。要增大冷、热介质的换热速率，改变片外的对流传热状况即减小控制热阻至关重要。暖气的外表面制成翅片状后，明显地增大了外表面的传热面积，使总传热系数（按光管传热面积计）较原来增大几倍。加之安装翅片后，加剧了空气的湍动程度，破坏了滞流内层，亦可使总传热系数增大。至于水或蒸汽侧由于不是控制热阻，改善其传热状况对整个冷、热流体的换热影响甚微。这就是室内暖气片只外表面制成翅片状的道理。 5.工业上常使用饱和蒸汽做为加热介质而不用过热蒸汽，为什么？
这是因为饱和蒸汽与低于其温度的壁面接触后，冷凝为液体，释放出大量的潜在热量。虽然蒸汽凝结后生成的凝液覆盖着壁面，使后续蒸汽放出的潜热只能通过先前形成的液膜传到壁面，但因气相不存在热阻，冷凝传热的全部热阻只集中在液膜，由于冷凝给热系数很大，加上其温度恒定的特点，所以在工业上得到日益广泛的应用。 6.如要加热介质是过热蒸汽，特别是壁温高于蒸汽相应的饱和温度时，壁面上就不会发生冷凝现象，蒸汽和壁面之间发生的只是通常的对流传热。此时，热阻将集中在靠近壁面的滞流内层中，而蒸气的导热系数又很小，故过热蒸汽的对流传热系数远小于蒸汽的冷凝给热系数，这就大大限制了过热蒸汽的工业应用。
7. “为了节省冷却介质的用量，在设计换热器的过程中，应尽量提高冷却介质的出口温度。”这种说法是否正确？答：不正确。冷却介质的出口温度越高，其用量越小，回收热能的品位也越高，动力消耗也随之减小。但出口温度升高的结果，导致传热推动力即对数平均温差降低，所需传热面积增大，设备费用增大。因此必须从综合角度考虑，全面加以权衡，确定一个适宜的出口温度。
8.给热是以 和 的差作为传热推动力来考虑问题的。答案：流体的平均温度；壁面温度 9.流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时，其对流传热系数比用普通准数关联式计算的结果要 大. 分析：流体被加热时，自然对流的方向是自下而上，恰与流体流动的方向相反，引起湍动加剧。
20 在λ、μ、 ρ、 p c 这4个物性参数中，若 值大，对流传热系数α就增大；若 _值大，对流传热系数α就减小。答案：ρ、p c 、λ；μ
10.用0.1Mpa 的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。空气走管内，由20℃升至60℃，则管内壁的温度约为 。 答案：100℃
11.苯在内径为20mm 的圆形直管中作湍流流动，对流传热系数为1270W/（2
m ·℃）。如果流量和物性不变，改用内径为30mm 的圆管，其对流传热系数将变为 Ｗ／（2
m ·℃）。答案：612(d 对u 也有影响)
12.在计算换热器的平均传热推动力时，若两端的推动力相差不大于2倍，则其算术平均值与对数平均值相差不大于 。 答案：4%
13. 换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于?的缘故 答案： 传热管表面有污垢积存
对流传热系数不仅与物质的物性（如P c 、λ、ρ、μ等）有关，而且与流动状态（例如μ）有关。所以α并非物质的物理属性。
14.下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（ ）。
A ． ③>④>①>②；
B ④>③>②>①； C. ③>④>②>①； D. ③>②>④>①；
①空气流速为30m/S 时的;2水的流速为1.5m/s 时的;3蒸汽滴状冷凝时的4水沸腾时的 答案：C 15.通过一换热器用一定温度的饱和蒸汽加热某油品。经过一段时间后发现油品出口温度降低。究其原因可能是
A. 油的流量变大; C. 管内壁有污垢积存;
B. 油的初温下降; D. 管内汽侧有不凝气体产生 答案:A,B,C,D
16.采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数,但同时也导致( ).
A. 管内易结垢; C. 平均温差下降;
B.
壳程流体流速过低; D. 管内流动阻力增大 答案：C,D
17.判断一台换热器是否合用，一般可以采用比较传热速率或传热面积的方法，本例采用后一种方法：分别计算已有换热器面积和所需换热器面积，比较二者后即可以得出结论。本例不同之点在于：该换热器既作冷凝器又作冷却器，需分段计算所需面积，即冷凝段所需面积1A 和冷却段所需面积 2A ，而1A 、2A 的求得又须以
1m t ? 、 2m t ? 为前提。因此，解决该题的重点在于求出冷凝、冷却段交界处的冷却水温度，即冷却水离开冷却
段的温度t 。
由斯托克斯定律 μ
ρρ18)(2g
d u s t -=可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是
通过粘度变化来影响沉降速度。气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。 18.选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。
答案：气体处理量，分离效率，允许压降
19.影响沉降速度的主要因素有① ；② ；③ ； 答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状
20.实现过滤操作的外力可以是 、 或 。答案：重力；压强差；惯性离心力 21,。离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由
而产生的。答案： 设备本身旋转
分析：一般小颗粒沉降才考虑离心沉降，而小颗粒沉降一般都处于斯托克斯定律区，故分离因数为
Rg
u Kc T
2=
对旋风分离器，当进口气速一定时，由上式可知Kc 与R 成反比。
对转速一定的离心机，T u 与R 成正比，分离因数可写成 g
R Kc 2
ω= 可见Kc 与R 成正比。
22.转筒真空过滤机，转速为n(r/min)，转鼓表面积为A ，转鼓的沉浸度为,?则过滤周期为 (min)，
在一个过滤周期中过滤时间为 (min)，过滤面积为 。答案：
n 1；n
?
；A 23.含尘气体在某降尘室停留时间为6s 时，可使直径为80m μ尘粒的70%得以沉降下来。现将生产能力提高1倍（气速乃在正常操作的允许范围内），则该直径颗粒可分离的百分率为 。答案：35%
—般尘粒在气体中的分布是均匀的，对于直径小于能够100%被沉降下来的最小粒径的颗粒来说，它能够被分离的百分数等于它在停留时间内的沉降距离与降尘室高度之比。所以在原操作条件下，即在6s 的停留时间内，80m μ尘粒的沉降距离为降尘室高度的70%。现生产能力提高1倍，其他条件不变，则气速增大1倍，停留时间减半，
为3s 。则该颗粒的沉降距离为原来的1/2，即为降尘室高度的27.0=35%，此即新工况下该颗粒可分离的百分率。
24.叶滤机,转筒真空过滤机的结构及操作原理,可知洗涤液所走途径就是过滤终了时滤液所走的途径，属置换洗涤法 25 在恒速过滤过程中，当滤液体积增大1 倍则操作压差将增大 。设介质阻力可忽略，滤饼为不可压缩。
答案：1 倍。分析：由过滤基本方程及题给条件，有
)
(2e q q K d dq +=
θ =常数 得恒速过滤方程 θθS
e p k K qq q -?==+122 因为 0=e q 0=s 所以 p k q ?=θ2 或 p kA V ?=θ22 由题意有 122V V = 122θθ= 所以 1212212)(
p p V V ??=θθ 故 22
4
12==??p p 26 若介质阻力可以忽略，对恒压过滤，滤液量增大1 倍，则过滤速率将 。
答案：减小1 倍 分析：由过滤基本方程
)(22e V V K A d dV +=θ 由题知 0=e V 122V V = 所以 1122)(2122)(θ
θd dV V K A d dV =??=
27 转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。答案：大；少；薄；小
28.在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力 。
A ．过滤时间应大于辅助时间；
B ．过滤时间应小于辅助时间。
B ． 过滤时间应等于辅助时间 D ．过滤加洗涤所需时间等于1/2周期。 答案：D 分析：对于最佳周期，应有 2
T
d w =
=+θθθ所谓最佳操作周期（亦称最佳操作循环），是指可使生产能力达到最大的周期，在这一周期中，各种操作时间有一个最佳比例关系。因一个周期里过滤时间愈长，滤液愈多，滤饼也随之愈厚，洗涤液量及洗涤时间也应愈多。可知过滤时间与洗涤时间相互是不独立的，它们之间应有一定的关系。这样一来我们可将一个操作周期分成两部分：一是过滤加洗涤为过滤机工作时间；另一部分是拆装等辅助工作时间。我们要求的就是这两部分时间的最佳比例关系。为此可建立生产能力与操作周期的关系式，然或求极值。
除尘器的生产能力理论上只与沉降速度和除尘器底面积有关，故可采取增加隔板的方法来增大生产能力。 30.某板框过滤机在恒压下过滤1h 得滤液体33
m ，从第2h 开始将过滤压强提高1倍，问第2h 可得滤液多少3
m ？（忽略介质阻力，滤饼为不可压缩）。
分析：因操作压差发生了变化，应从过滤基本方程出发，分段积分，得出两段压力下的过滤方程式。
解：过滤基本方程
)0(22==e V V
KA d dV θ 积分 Kd A VdV v ??=θ
0022θ 因K 与p ?有关，应分段积分，条件如下： 1K K =时， ;10:→θ 30:→V
2K K =时， ;21:→θ V V →3: 即：????+=
+212
21012
30
3
2
2θθd K A
d K A V d V V d V V 2
22
221223
230
2A K A K V V
V V V V V +
=+====化简得 2
212)(A K K V += 因为 p K
?∝
21
2
=??p p 所以 122K K =代入，得 21223A K V = 由 12
12
1
θA K V = 得 91
32
12
12
1===θV A K 所以 32122.5933m A K V =?==
第2h 得滤液量 3122.232.5m V V =-=-
注意恒速过滤方程中的p ?是恒速阶段终了时的压差值，而联合过滤方程中的p ?是恒压阶段的压差值， 某叶滤机在恒压下过滤某种悬浮液,第一小时得滤液2m 3,问第二小时可得滤液多少m 3如果从第二小时开始,将过滤压强提高到原来的一倍,问第二小时可得滤液多少m 3(忽略介质阻力,滤饼为不可压缩).
(1) 滤饼不可压缩 , P k ∝∴ 当P’=2P 时.K’=2K , 则在P’=2P 下,过滤方程为θθθ84222
2=?==KA V
原来过滤1h,在p’下只要过滤θ时间便可得到2m 3
滤液,即:h 5.0822
=?=θθ
在P’下,过滤h 5.115.0'=+=θ时,∴在'P 下，过滤方程为θθθ842222
=?==KA V
125.18'8)'(2=?==θV 346.3'm V =?
则压强加倍后,第二小时可得滤液:3
1'46.1246.3m V V =-=-
平均过滤速率:τ
τ
τ
ττττ
τ
τ
?????
?
?=????
??=???
??0202d V KA d d dV d dv av
1044- 一无提馏段的精馏塔只有一层塔板，气相板效率84.0=mV E 。进料为饱和气态的双组分混合物，其组成为65.0。物系的相对挥发度为2.2，塔顶回流为饱和液体，塔顶产品收率控制为31。试求： (1) 当塔顶为全凝器冷凝回流时的产品组成；
(2) 若塔顶改用分凝器后，回流比不变，产品质量有何影响？
分析：如图104-，此塔无再沸器，分离所需的气相回流由进料提供。因是露点进料，回流液的组成即为塔
底产品组成。
因为进料的气相组成与经塔板流下的液相组成为操作线关系，故有 1
11+++=
R x x R R
y D F 由 R D
F
L D V F +=+==1,
有 2131=-=-=
D
F
R 代入上式为 D x x 3
1
3265.01+=
则 D x x -=95.121
（a ）
x W
图4-10
由1x 还求1y ，且知D x y =1, 与1x 理论上成相平衡关系的气相组成为*
1y
1
1
11*
12.112.2)1(1x x x a ax y +=
-+=
（b ）
将上式代入mV E ，则有 1
*
1
++--=n n n n mV y y y y E 即
65
.065
.084.0*
1*11--=--=
y x y y y y D F F （c ）
简化整理得 1
12.11104
.097.1x x x D ++=联立（a ）与（b ）式 解得
75.0=D x 6.01==x x W
塔顶、塔底产品组成相近，此塔分离能力较低。若想提高产品质量，或增大回流比，或增加塔板数。
（2）分凝器冷凝回流
分凝器的相平衡关系 D x x x y =-+=0
0)1(1αα
则
2.112.2x x x D +=
（d ）
将（d ）代入1y 与0x 间的操作线方程得 D D x x R x x R R y 3
1
3211001+=+++=
（e ）
而进出塔板的物料关系未变，仍有 D x x -=95.121 （a ） 1
1
*
12.112.2x x y +=
（b ）
及
65
.065
.084.0*
11--=
y y
(c)
联解(a)~(e)式，得塔顶产品组成 821.0=D x
可见，改用分凝器后，塔顶产品质量有所改善，其原因就是增加了1层塔板—分凝器。 作精馏段全塔轻组分物料衡算 D F Dx Lx y V Fx +=+12'
由题知 D F = 8.0==D F x x
由于此塔板无塔底产品的特殊性，无论回流比如何变， 均有1y x x D F ==,上述计算的各个气液组成均不变化， 所以回流比的改变对由再沸器返塔的气相组成无影响 当回流比为最小回流比时，提馏段操作线的斜率'
/V L 为最大
塔板有无分离作用：进出每层塔板的气相组成与液相组成均有变化，有分离作用。
4—109 某饱和液体原料进入精馏回收塔塔顶其组成为0.5，要求塔底产品组成为0.2，塔顶蒸气经全凝器冷凝后3/4回流入塔，其余作为塔顶产品，冷凝液组成为0.8（以上组成均为轻组分A 的摩尔分数）。已知体系的相对挥发度为92?，试求：（1）轻组分的回收率；（2）塔内理论板数及加料位置。
分析：与上题相比，此题增加了塔顶回流，但仍是一个单一的提馏塔，故塔内各相邻板间的物料组成均符合提馏操作线关系，依此关系可求出理论塔板数。
解：（1）轻组分的回收率
由全塔轻组分物料衡算 W D F Wx Dx Fx -= 及 D F W -=
图4-12
有W D F x D F Dx Fx )(-+= 又知塔顶组成80?=D x 整理得
5020802050?=?-??-?=--=W D W F x x x x F D 轻组分回收率 805
08
050?=???=?=F D F D x x F D Fx Dx （2）塔内理论板数 先整理提馏段操作线方程
已知 W x V
W
x V L y '''-= )(a
而此题 F RD F L qF L L +=+=+=' D R V V )1('+==
则)(a 式为 W
w
x R D W x R D F R x D R W
x D R F RD y 1
/1/)1()1(+-++=+-++=
)(b 由全塔物料衡算 W D F W x Dx x D W +=+)( 12
0505080=?-??-?=--=W F F D x x x x D W 回流比 34
143
===V V
D L R
将
2=D F 、1=D
W
,3=R 、20?=W x 代入)(b 式得050251?-?=x y (c) 而平衡方程 )
1(1-+=
a ax y x x
91192?+?= (d)将801?==D x y 代入)(d 式得 58001?=x 代入)(c 式得67502?=y 依次有 41702?=x ＜F x 47203?=y
23503?=x 24404?=y 10004?=x ＜W x 故塔內不计再沸器共有3块理论板，第2块板为加料板。
11.一个只有提馏段的精馏塔，组成为0.5的饱和液体自塔顶加入，若体系的相对挥发度为2.5，塔底产品组成控制为0.03,当塔顶回流比为0.27时，求： （1）塔顶组成的最大可能值； （2）若要求塔顶产品组成达到0.8，回流比至少为多少？ 分析：若塔内理论板数无穷时，塔顶产品组成可上升到最大极限值。在本题中塔顶产品的极限值为离开顶板的气相与进料和回流的混和液达到相平衡时的数值。与提馏塔无回流的算法情况不同。
解：（1）塔顶产品极限组成由总物料衡算得
47
.05.003.05.05.0-=--=--=D D W F W
D x x x x x x D W （a ） 设进料与回流的混合液的组成为0x 则有提馏操作线方程
W W x W L qF W x W L qF L qF x V W x V L y -+--++=-=
001'''将W D F +=、1=q 、D x y =1代入上式，则 W
L W D q Wx x W L W D q L
W D q x W D -++-
-++++=
)()()(0 W x R D W x R D W R +-+++=1/1/10 即03.027.1/27.1/27.10?-+=
D
W x D W x D (b)按上升气相与混合液达到相平衡的假定，则0
01)1(1x x y -+=αα即
5.115.2x x x D +=
（c ） 将(a)、(b)、（c ）3式联立求解，得
74.0=D x 532.00=x
51.0=D
W
按此题要求,即使塔为无限高,所得塔顶产品组成也只能达到0.74。 （2）产品合格时的最小回流比。
按8.01==D x y 考虑，即为满足产品合格的最小回流比。 由
638.047.05
.08.0=-=--=W F W D x x x x D W 再由 0
00015.115.2)1(18.0x x x x y +=
-+==αα 解得 615.00=x 将615.00=x 、638.0=D W 代入提馏段操作线方程W x R
D
W x R D W R y +-+++=1/1/101 则 03.01638
.0615.01638.018.0min
min min ?+-?+++=
R R R 解得所需最小回流比 02.1min =R
出釜的蒸气组成 ()067.01
.0786.111
.0786.211=?+?=-+=
W
W
W x x y αα 2.用精馏塔分离某种水溶液,组成为0.3，流率为100h kmol /的料液由加料口入塔，其热状况参数q 为1.1，塔顶设有全凝器,泡点回流,回流比为2.5，饱和蒸汽直接入釜加热，馏出液组成为8.05。试求：
(1) 当回收率为0.85时，塔底产品组成； 若回流比及塔顶产品组成不变，饱和蒸汽用量增至多少时可使
塔底产品组成为零？若进料状况、 分离要求及回流比均不变,塔釜改用间接蒸汽加热时的提馏段操作线方程
分析：由于是饱蒸汽直接加热釜内液体,故有饱和蒸汽用量与自釜上升蒸汽用量相等的特殊条件需加以考虑。全塔物料衡算时需增加饱和蒸汽这股物料，饱和蒸汽用量的改变直接影响产品回收率。
解：（1） 塔底产品组成 由回收率得塔顶产品流率 h kmol x x F D D F /3085
.085
.03.0100=??=??=
η 饱和蒸汽用量 F q D R F q V V S )1()1()1('--+=--== h kmol /1151001.0305.3=?+?=
塔底产品流率 h kmol D S F W /185********=-+=-+=
由全塔轻组分物料衡算 W D F x x x W D F +=得 =
W x W
D F D
F x x -024.0185
85
.0303.0100=?-?=
（２）饱和蒸汽增加量 塔底产品组成为零时，即意味着回收率已达100%，即 有 D F
x x
D F '= h kmol x F D D
x F /29.3585
.03
.0100=?=
=
' 由 F q D R S )1()1(--'+='
h kml /53.1331001.029.355.3=?+?=
16.1115
53.133=='S S 即当饱和蒸汽增大16%时，轻组分即可全部由塔顶取出。可见在分离重组分为水的溶液装置内又有余热可利用产生饱和蒸汽时，采用饱和蒸汽直接入釜加热的方式比增加塔板，加大回流比等方式经济方便。 （3）塔釜间接加热时的提馏段操作线方程
334.0024
.085.0024
.03.0/"=--=--=
W D W F x x x x F D 则此时的塔顶流率 h kmol F D /4.33334.0==''
h kmol D F W /666433100?=?-=''-=''
提馏段的汽液相流率 ()()F q D R V --''+=''11 h kmol /91261001043353?=??+???=
1001143352??+???=+''=''qF D R L h kmol /5193?=
故提馏段操作线方程为 W n n x V W x V L y
''''-'''''=
+1
'02409
12666691265193????-'??=n x 01305251?-'?=n x
由操作线斜率
667.05
.08.06.08.0111=--=--=++n D n x x y y R R
解出 2=R 提馏塔无回流, 则 D V W L ==,，直接蒸汽加热：塔釜不再算作理论板，V 0=V ’,L ’=W, Yw=0, F+V 0=D+W 4—119 如图4－16用由一个蒸馏釜和一层实际板组成的精馏塔分离二元理想溶液。组成为0.2的料液在泡点温度下由塔顶加入，系统的相对挥发度为2.5。若使塔顶轻组分的回收率达到80％，并要求塔顶产品组成为0.30，试求该层塔板的液相默弗里板效率。
分析：此塔为提馏塔，且无塔顶回流，明确塔内气液两相物流的关系并知道板效率的定义式即可顺利求解。 解：
，解出0857.0=W x
全塔为提馏段，且泡点加料 故有 F L =，V D =
提馏段操作线方程为 0751.0876.10857.0876.0876.11-=?-=-=
+n n W n n x x x V
W
x V L y ()
a
已知 3.01==D x y 则与1y 在理论上成平衡的 ()109.03
.05.25.33
.01111=?-=--=
*
y y x αα
而该板的实际液相组成与自釜上升的蒸气组成W y 操作线关系
()247.00857
.05.2.10857
.05.311=?+?=-+=
W W W x x y αα 代入()a 式得 171.0876.10751.01=+=W
y x 该板默弗里效率
%9.31109
.02.0171
.02.01
1
*
11=--=
--=
--=
*
--x x x x x x x x E F F n n n
n mL
4-120 某连续精馏塔将组成为45.0的双组分理想溶液分离，要求塔顶组成达到85.0 ，塔底组成为02.0，料液的流率为h kmol /6.3，在泡点温度加入塔内。系统的相对挥发度为,4.2组分的气化潜热均为15000kmol kJ /，若
该塔的板数可视为无穷，当加料位置分别在塔中部和塔顶时，求不同的回流比和塔釜耗热量。
分析：塔中部加料时，由于塔板数为无限多，则回流比为最小回流比，精馏段操作线与q 线的交点落在平衡线上；而改为塔顶加料后，全塔只有提馏段，由提馏段操作线的斜率可确定此时的回流比。（此时提馏段有回流） （2）塔顶部加料时 85.0==D D x y 70.085.04.14.285.0)1(min =?-=--=
D D D y y x αα操作线斜率 22.102
.070.002
.085.0''m in =--=--=W D W D x x x y V L
泡点进料时 1)1(''++
=++=+=R D F R D R F RD V F L V L =22.11
865.16
.3=++
R R 解得 23.3=R 则h kmol D R V /886.7865.1)123.3()1('=?+=+= 则塔釡耗热量 kW h kJ r V Q 86.32/11829515000886.7'==?=?=
12. 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
x 图4-16
精馏习题及答案
精馏习题 概念题 一、填空题 1.精馏操作的依据是___________________________________。利用_____________、_____________的方法,将各组分得以分离的过程。实现精馏操作的必要条件____________和___________________。 2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度_____，液相组成__________汽相组成。 3.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为______________。根据α的大小，可用来_ __________________，若α=1，则表示_______________。 4. 某两组分物系，相对挥发度α=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y n=0.4, y n+1=_________。全回流操作通常适用于_______________或_______________。 5.精馏和蒸馏的区别在于_精馏必须引入回流___________________________________；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于____________________________________。 6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是________________________________和________________________________。 7. 在总压为101.33kPa、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为P A°=116.9kPa、 P B°=46kPa,则相对挥发度α=______，平衡时液相组成x A=_______,汽相组成y A=______。 8. 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____________，馏出液组成为_______________。 9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。 10. 精馏塔进料可能有______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状态参数q值为__________________。 11. 在精馏塔设计中，若F、x F、q D保持不变，若回流比R增大，则x D_______，x W _______，V______，L/V_____。 12. 在精馏塔设计中，若F、x F、x D、x W及R一定，进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板数N T____。精馏段上升蒸汽量V_____、下降液体量L_____；提馏段上升蒸汽量V′_____，下降液体量L′_____。 13. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________.
有机化学实验考试试题(含答案)
有机化学实验考试试题（含答案） 一、填空（1’×50） 1. 蒸馏时，如果馏出液易受潮分解，可以在接受器上连接一个干燥管，以防止空气中的水分的侵入。 2.减压过滤的优点有：(1) 过滤和洗涤速度快；(2) 固体和液体分离的比较完全；；（3）滤出的固体容易干燥。。 3. 液体有机物干燥前，应将被干燥液体中的水份尽可能分离净，不应见到有水层。 4.减压蒸馏装置通常由克氏蒸馏烧瓶；冷凝管；两尾或多尾真空接引管；接受器；水银压力计；温度计；毛细管（副弹簧夹）；干燥塔；缓冲瓶；减压泵。等组成。 5. 减压蒸馏时，往往使用一毛细管插入蒸馏烧瓶底部，它能冒出气泡，成为液体的沸腾中心，同时又起到搅拌作用，防止液体暴沸。 6.减压蒸馏操作中使用磨口仪器，应该将磨口部位仔细涂油；操作时必须先调好压力后才能进行加热蒸馏，不允许边调整压力边加热；在蒸馏结束以后应该先停止加热，再使系统与大气相同，然后才能停泵。 7.在减压蒸馏装置中，氢氧化钠塔用来吸收酸性气体和水,活性炭塔和块状石蜡用来吸收有机气体，氯化钙塔用来吸收水。 8.减压蒸馏操作前，需估计在一定压力下蒸馏物的沸点，或在一定温度下蒸馏所需要的真空度。 9.减压蒸馏前，应该将混合物中的低沸点的物质在常压下首先蒸馏除去，防止大量有机蒸汽进入吸收塔，甚至进入泵油，降低油泵的效率。 10.蒸馏烧瓶的选择以液体体积占烧瓶容积的1/3-2/3 为标准，当被蒸馏物的沸点低于80℃时，用水浴加热，沸点在80-200℃时用油浴加热，不能用电热套直接加热。 11.安装减压蒸馏装置仪器顺序一般都是从下到上，从左到右。要准确端正，横看成面，竖看成线。 12.写四种破乳化的方法长时间静置、水平旋转摇动分液漏斗、用滤纸过滤、加乙醚、补加水或溶剂，再水平摇动、加乙醇、离心分离、超声波、加无机盐及减压（任意四个就可以了） 二、单选（1’×10） 1. 当混合物中含有大量的固体或焦油状物质，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用时，可以采用（C）将难溶于水的液体有机物进行分离。 A.回流 B.分馏 C.水蒸气蒸馏 D.减压蒸馏 2.在使用分液漏斗进行分液时，下列操作中正确的做法是（C）。 A分离液体时，分液漏斗上的小孔未于大气相通就打开旋塞。 B分离液体时，将漏斗拿在手中进行分离。 C上层液体经漏斗的上口放出。 D没有将两层间存在的絮状物放出。 3. 使用和保养分液漏斗做法错误的是（D）。 A分液漏斗的磨口是非标准磨口，部件不能互换使用。 B使用前，旋塞应涂少量凡士林或油脂，并检查各磨口是否严密。
化工原理蒸馏考试题目
单项选择题 (每题2分,共50题) 成绩查询 第九章 蒸馏 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 ：难挥发 D ：易挥发 3. 某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，xf ，q ，加料位置，回流比R 都不变。则塔底残液xw______。 A ：变小 B ：变大 C ：不变 D ：不确定 4. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则：____。 A ：t1 ＝t2 B ：t1＜ t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 5. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1；汽相组成yA=0.4相应的露点为t2。则： ____ A ：t1 ＝t2 B ：t1 ＜t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 6. 原料的数量和浓度相同，用简单蒸馏得汽相总组成为xD1，用平衡蒸馏得汽相总组成为xD2。若两种蒸馏方法所得的汽相量相同，则： ____ A ：xD1 ＞xD2 B ：xD1 ＝xD2 C ：xD1＜xD2 D ：不能判断 7. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是______________。 A ：液相中易挥发组分进入汽相； B ：汽相中难挥发组分进入液相； C ：液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D ：液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 8. 精馏理论中，“理论板”概念提出的充分而必要的前提是_____。 A ：塔板无泄漏 B ：板效率为 100% C ：离开塔板的气液达到平衡 D ：板上传持推动力最大 9. 下列哪几条是指导精馏塔操作线方程的前提？ 甲：恒摩尔流； 乙：平衡精馏； 丙：板式塔； 丁： 过程稳定（定常）。 A ：甲、乙 B ：甲、丁 C ：丙、丁 D ：乙、丙 10. 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为_____。
精馏工艺操作基本知识
精馏工艺操作基本知识 1、何为相和相平衡： 答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压？ 答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力
最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏，精馏的原理是什么？ 答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我
化工原理精馏习题
3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。 分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得 4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００h kmol /．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量； （2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。 分析：欲解提馏段的蒸气量v '，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。可见，先确定最小回流比min R ，进而确定R 是解题的思路。 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。当馏出液流量为100h kmol /时，试求： （1） 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （2） 提馏段上升的气体量。 分析：因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。 6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A 的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求： （1） 第1块板下降的液体组成； （2） 料液的组成。 分析：抓住分凝器中气液相组成为平衡关系，而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡（即精馏段操作线）关系，此题可顺利求解。 3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。
题库(精馏)精馏操作培训题库
精僻装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1. 二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D、+1 2. 元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3. 把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥宵 4. 当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5. 当8g食盐完全溶解于92g水中时，该溶液的质量白分比浓度是（A ） A 、8% B、87%C、92%D、84% 6.结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬:浊液D 、 乳浊液 7从硝酸钾和氯化钠的混合溶液| 中分离 而 肖酸钾的方 法 是（ D ） A 、过滤B 、 蒸僻 C 、加热蒸十结晶D 、 加热后浓缩后再冷却结晶 8. 在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B,那么A和B的关系为（C ） A、A=B B、 A > B C、A < B D、A > B 9. 下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B克饱和氯化钾溶液蒸十，得氯化钾晶体A克，则氯化钾的溶解度为（D）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12. 在25C时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时,60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、A < B D、无法比较 13.卜列物质有近的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14.下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（B)
精馏塔操作技巧基本学习知识
精馏操作基本知识 1、何为相和相平衡： 答：相就是指在系统中具有相同物理性质和化学性质的均匀部分，不同相之间往往有一个相界面，把不同的相分别开。系统中相数的多少与物质的数量无关。如水和冰混合在一起，水为液相，冰为固相。一般情况下，物料在精馏塔内是气、液两相。 在一定的温度和压力下，如果物料系统中存在两个或两个以上的相，物料在各相的相对量以及物料中各组分在各个相中的浓度不随时间变化，我们称系统处于平衡状态。平衡时，物质还是在不停地运动，但是，各个相的量和各组分在各项的浓度不随时间变化，当条件改变时，将建立起新的相平衡，因此相平衡是运动的、相对的，而不是静止的、绝对的。比如：在精馏系统中，精馏塔板上温度较高的气体和温度较低的液体相互接触时，要进行传热、传质，其结果是气体部分冷凝，形成的液相中高沸点组分的浓度不断增加。塔板上的液体部分气化，形成的气相中低沸点组分的浓度不断增加。但是这个传热、传质过程并不是无止境的，当气液两相达到平衡时，其各组分的两相的组成就不再随时间变化了。 2、何为饱和蒸汽压？ 答：在一定的温度下，与同种物质的液态（或固态）处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压，它随温度的升高而增加。众所周知，放在杯子里的水，会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里，并抽走上方的空气，当水不断蒸发时，水面上方气相的压力，即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是，当温度一定时，气相压力
最中将稳定在一个固定的数值上，这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。 应当注意的是，当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是，液相的水分子仍然不断地气化，气相中的水分子也不断地冷凝成液体，只是由于水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液体量才没有减少，气体量也没有增加，气体和液体达到平衡状态。所以，液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时，气液两相即达到了相平衡。 3、何为精馏，精馏的原理是什么？ 答：把液体混合物进行多次部分汽化，同时又把产生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。 为什么把液体混合物进行多次部分汽化同时又多次部分冷凝，就能分离为纯或比较纯的组分呢？对于一次汽化，冷凝来说，由于液体混合物中所含的组分的沸点不同，当其在一定温度下部分汽化时，因低沸点物易于气化，故它在气相中的浓度较液相高，而液相中高沸点物的浓度较气相高。这就改变了气液两相的组成。当对部分汽化所得蒸汽进行部分冷凝时，因高沸点物易于冷凝，使冷凝液中高沸点物的浓度较气相高，而为冷凝气中低沸点物的浓度比冷凝液中要高。这样经过一次部分汽化和部分冷凝，使混合液通过各组分浓度的改变得到了初步分离。如果多次的这样进行下去，将最终在液相中留下的基本上是高沸点的组分，在气相中留下的基本上是低沸点的组分。由此可见，多次部分汽化和多次部分冷凝同时进行，就可以将混合物分离为纯或比较纯的组分。 液体气化要吸收热量，气体冷凝要放出热量。为了合理的利用热量，我
甲醇合成精馏试题
、填空题: 1、甲醇的分子式为CH30H ,相对分子量为32. 4 ,甲醇的国家卫生标准为50mg/m3，甲醇的密度随温度的增加而减小。 2、氢回收工序额定驰放气处理能力为16500Nm3/h ;处理气体中的某些杂质成分如液态水、甲醇_ 、—灰分_、芳烃类物质_ 等对纤维管分离器的分离效率影响很大。 3、列管式换热器按结构不同分为_固定管板式、浮头式_、U形管式—和填料函式；固定管板式换热器管壁和壳壁的温差大于50摄氏度时，为克服温差应力对换热器造成影响应设置_膨胀节_。 4、为防火防漏，罐区设有_围堰_、_消防水_、_灭火装置_、一氮气隔离_、_可燃气体检测报警等—等设施。 5、写出下面设备位号代表的设备名称： S15403 ________ R15401 甲醇合成塔__________________ J15401B_ 喷射器 B E15401入塔气换热器 E15801H 氢回收列管换热器T15501 T15501预塔回流槽 P15501A/B加压塔讲料泵P15508A/B_碱液泵 C15504回收塔T15702杂醇油贮罐 6、写出下面设备名称的位号： 精甲醇成品罐 T41101ABC 火车装车泵 P41101ABCD 常压塔回流槽 T15503 常压塔冷凝器 E15508 配碱槽 T15505 预精馏塔 C15501 加压塔回流槽T15502 粗甲醇预热器E15501 常压塔回流泵 P15505AB 粗甲醇贮罐 T15701AB 7、甲醇为有毒化合物，口服5~10ml可引起严重中毒10ml以上可导致失明。 8、正常生产中，新鲜气氢碳比的合理值为_2.05~2.15_。 9、合成塔内列管的管径为_44mm，长度为一_7000 mm 10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa ______________ ，温度为_128 C _ ；塔釜压力为 _812kpa_ 一_温度为_134°C __。 11、四台精馏塔的压降依次为8 kpa二、12kpa、10kpa _、8 kpa二。 12、合成汽包液位的低报警值为_25%一__:低低联锁值为20%_，其联锁动作为净化来新鲜气调节阀XV-15301关闭。 13、FO代表该调节阀为气关阀，FC代表该调节阀为气开阀。
精馏塔基础知识
塔基础知识 1：化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的? 答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2：塔设备是如何分类的? 答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能)，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3：什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答：理论塔板数及实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于1。在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成及平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。 4：塔的安装对精馏操作有何影响? 答：：(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向及该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢流口及下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等
精馏习题
填空题 1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指 。 答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 3. 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数 。 答案：过热蒸气；最多 4 简单蒸馏的主要特征是________和______。 答案：不稳定操作或过程不连续；无回流 5 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：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。 答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。 答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度 7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。 答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 ８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。 答案：4321t t t t =<= 9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。 答案：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 11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。 答案：进料流率F 12 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 。 答案：减小；增加；增加
化工原理试题库答案解析((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X —y 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。 Ａ.平衡线 Ｂ.操作线与q 线 Ｃ.平衡线与操作线 Ｄ.平衡线与q 线 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.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Ｆ、x F 、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Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不 变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___， x w ___B___。
题库精馏操作培训题库
精馏装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1.二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D 、+1 2.元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3.把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥青 4.当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5.当8g 食盐完全溶解于92g 水中时，该溶液的质量百分比浓度是（A ） A8% B、87% C、92% D 、84% 6. 结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬浊液D 、 乳浊液 7 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中分离硝酸钾的方法是（ D ） A 、过滤B 、 蒸馏 C加热蒸干结晶D加热后浓缩后再冷却结晶8.在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B，那么A 和B的关系为（C ） A、A=B B、A > B C、 A V B D、A》B 9.下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B 克饱和氯化钾溶液蒸干，得氯化钾晶体A 克，则氯化钾的溶解度为（D ）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12.在25E时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时，60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、AV B D、无法比较 13. 下列物质有毒的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14. 下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（ B ） A、苛性钠 B、纯碱 C、烧碱 D、火碱
精馏测试题
精馏测试题姓名 一、填空题 1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内，成平衡的气液两相的温度( )，但气相组成( )液相组成，当气液两相组成相同时，则气相露点温度( )液相泡点温度。 2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中( )的挥发度对( )的挥发度之比，若α=1表示( )，物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈( )对角线。 3. 精馏操作得以实现的必要条件包括( )和( )。 4. 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( )。 5. 离开理论板时，气液两相达到( )状态，即两相( )相等，( )互成平衡。 6. 精馏过程回流比R的定义式为( )；对于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∞。 7. 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。 8. 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( )。 9. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1，x 1 及y 2 ，x 2 ；则它们的大小顺序为 ( )。 10.精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α( )，溶液的泡点( )，塔顶蒸汽冷凝温度( )。 11.精馏塔设计时，已知F，X F ，X D ，X W ，进料热状态q=0.5时，所需理论板数N T 。试判断下列参数变化: (1)保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔釜加热量Q R ( )，塔顶冷凝量Q c ( )，所需理论 板数N T ( )。 (2)保持塔釜加热量不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔顶冷凝量Qc( )，所需理论板数N T ( ) 12.某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而X F 、D、F、X D 、q、R不变，则 W( )X W ( )，L’/V’( )，N T ( )。 13. 一连续精馏塔操作中，若维持进料组成、进料热状况和采出率不变，增大回流比R，则精馏段液气比 L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D ( )，X W ( )；若维持进料组成、进料热状况和塔釜加热 量不变，增大回流比R，则精馏段液气比L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D ( )，X W ( )。 14.精馏塔操作中，由于某种原因进料X F 减小，进料量F与热状态q保持不变，塔釜加热量V’不变，若欲维 持塔顶产品X D 与塔底产品组成X W 不变，则R( )，D( )，L/V( )，L’/V’( )。 15.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x＋0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x―0.02，若q=1，则x w=( )，x F=( )，x D=( )。 二、选择题 1.精馏操作时，保持D、F不变，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x D ( ). A 增加 B 不变 C 不确定 D减小 2.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N T ( )，提馏段下降液体流量L’( )。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3.对于饱和蒸汽进料，则有V’( )V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4. 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( )
化工原理蒸馏部分模拟试题及答案
化工原理蒸馏部分模拟 试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
化工原理蒸馏部分模拟试题及答案 一、填空 1精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 先降后升的变化过程。 2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。 3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远 , 分离所需的总理论板数最少。 4相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。 5某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=，要求得到塔顶x D不小于，则塔顶最大产量为 kmol/h 。 6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。 7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。 二、选择 1 已知q=，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 A :1 B 1: C 1:1 D :1 2 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 D 。 A 液相中易挥发组分进入汽相； B 汽相中难挥发组分进入液相； C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 3 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=，相应的露点为t2，则A A t1=t2 B t1
精馏塔基础知识精编版
精馏塔基础知识 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
塔基础知识 1：化工生产过程中,是如何对塔设备进行定义的? 答:化工生产过程中可提供气(或汽)液或液液两相之间进行直接接触机会，达到相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2：塔设备是如何分类的? 答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性(功能)，可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔(合成塔)、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3：什么是塔板效率其影响因素有哪些 答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1。在实际运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。 4：塔的安装对精馏操作有何影响? 答：：(1)塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000,否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降;(2)塔板水平.水平度不超过正负2mm,塔板水平度如果达不到要求,则会造成液层高度不均匀,使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过,使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求.使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等部件的安装，检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求，只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5：塔设备中的除沫器有什么作用? 答：除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除3—5um 的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6：塔器在进行设备的材料选择时,应考虑哪些问题?
精馏题库
精馏试题 一、填空题 1、蒸馏是分离_________________的一种方法。 2、蒸馏是利用溶液中各组分的差异, 使各组分得到分离。 3、精馏过程是利用_______________________和______________________的原理进 行完成的。 4、在总压为101.3 ，温度为℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为 、，则平衡时苯的液相组成为=_____，气液组成为=______，相对挥发度=_________。 5、溶液中两组分______________之比，称为相对挥发度，理想溶液中相对挥发度 等于两纯组分的__________之比。 6、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。 7、按操作压力不同，蒸馏分为____________、_____________和减压蒸馏。 8、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。 9、表示任意_______ 蒸汽组成和回流液之间的关系式，称为_______方程。 10、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。 11、对于二元理想溶液, 若轻组分含量，则泡点温度越低。 12、对于二元理想溶液, 若重组分含量越高, 则泡点温度。 13、对于二元理想溶液, 若重组分含量，则泡点温度越低。 14、精馏塔求理论塔板，通常有____________和____________。 15、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的_____________，没有回流整个操作将______________。 16、确定回流比的原则是使____________和________________之和为最小。
17、对于二元理想溶液，相对挥发度大, 说明该物系。 18、根据经验，回流比常取最小回流比的_________________。 19、对于二元理想溶液，大, 说明该物系。 20、对于二元理想溶液，图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系。 21、精馏塔泡点进料时，_________，冷液体进料时，_________。 22、精馏塔的操作线方程是依据__________________假设得来的。 23、精馏塔的精馏段是______组分增浓，提馏段则是_______组分增浓。 24、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等到于零，则精馏段操作线斜率 等于_________，提馏段操作线斜率等于__________，回流比等于_________，馏出液等于_________，回流液量等于_________。 25、在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质挥发。 26、完成一个精馏操作的两个必要条件是液相回流和塔底上升蒸气。 27、完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液相回流和。 28、为完成精馏操作，需要在塔顶设置。 29、某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某板理论板的 气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为__________。 30、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汽消耗量应__________，所需塔径应________，操作费和设资费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升的变化过程。 31、为完成精馏操作，需要在塔底设置。 32、全回流时，塔顶产品量为________，塔底产品量为__________，进料量为 _______，回流比为_________，理论塔板数____________，全回流适用的场合通常是____________阶段。 33、精馏塔的塔底温度总是___________塔顶温度，其原因一是
精馏塔基础知识
塔基础知识 1：化工生产过程中, 是如何对塔设备进行定义的? 答: 化工生产过程中可提供气（或汽）液或液液两相之间进行直接接触机会，达到 相际传质及传热目的，又能使接触之后的两相及时分开，互不夹带的设备称之为塔。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。常见的、可在塔设备中完成单元操作的有精馏、吸收、解吸和萃取等，因此，塔设备又分为精馏塔、吸收塔、解吸塔和萃取塔等。 2：塔设备是如何分类的? 答：按塔的内部构件结构形式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。按化工操作单元的特性（功能），可将塔设备分为：精馏塔、吸收塔、解吸塔、反应塔 （合成塔）、萃取塔、再生塔、干燥塔。按操作压力可将塔设备分为：加压塔、常压塔和减压塔。按形成相际接触界面的方式，可将塔设备分为：具有固定相界面的塔和流动相界面的塔。 3：什么是塔板效率?其影响因素有哪些? 答：理论塔板数与实际塔板数之比叫塔板效率，它的数值总是小于 1 。在实际 运行中，由于气液相传质阻力、混合、雾沫夹带等原因，气液相的组成与平衡状态有所偏离，所以在确定实际塔板数量时，应考虑塔板效率。系统物性、流体力学、操作条件和塔板结构参数等都对塔板效率有影响，目前塔板效率还不能精确地预测。 4：塔的安装对精馏操作有何影响? 答：：（1）塔身垂直.倾斜度不得超过1/1000, 否则会在塔板上造成死区,使塔的精馏效率下降；（2）塔板水平.水平度不超过正负2mm塔板水平度如果达不到要求, 则会造成液层高度不均匀, 使塔内上升的气相易从液层高度小的区域穿过, 使气液两相不能在塔板上达到预期的传热,传质要求. 使塔板效率降低。筛板塔尤其要注意塔板的水平要求。对于舌形塔板，浮动喷射塔板，斜孔塔板等还需注意塔板的安装位置，保持开口方向与该层塔板上液体的流动方向一致。（3）溢 流口与下层塔板的距离应根据生产能力和下层塔板溢流堰的高度而定。但必须满足溢流堰板能插入下层受液盘的液体之中，以保持上层液相下流时有足够的通道和封住下层上升蒸汽必须的液封，避免气相走短路。另外，泪孔是否畅通，受液槽，集油箱，升气管等部件的安装，检修情况都是要注意的。对于不同的塔板有不同的安装要求，只有按要求安装才能保证塔的生产效率。 5：塔设备中的除沫器有什么作用? 答：除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除 3 —5um的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以丝网除沫器主要用于气液分离。 6：塔器在进行设备的材料选择时, 应考虑哪些问题? 答：（1）在使用温度下有良好的力学性能,即较高的强度, 良好的塑性和冲击韧性以及较低的缺口敏感性。（2）要求具有良好的抗氢, 氮等气体的腐蚀性能。（3）要求具有较好的制造和加工性能，并具有良好的可焊性。（4）热稳定性好