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：均相液体混合物挥发性差异造成气液两相系统★习题：液相在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成组成，而两相的量可根据来确定。大于答案：相等杠杆规则★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：大于（每空1分）★习题：的挥发度对双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度之比，若0=1表示物系的α值愈大，在x-y。图中的平衡曲线愈对角线。答案：易挥发组分难挥发组分远离不能用普通蒸馏方法分离★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：多次部分气化多次部分冷凝回流★习题：精馏塔的作用是答案：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：精馅段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馅段提浓下降液体中难挥发组分★习题：相等，离开理论板时，气液两相达到状态，即两相互成平衡。答案：平衡温度组成★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：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：时，精馅过程回流比R的定义式为；对于一定的分离任务来说，当R=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8。LD答案：R=8全回流Rmin1
1 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： 均相液体混合物 挥发性差异 造成气液两相系统 ★习题： 在 t-x-y 图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相组成 液相 组成，而两相的量可根据 来确定。 答案： 相等 大于 杠杆规则 ★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： 大于 （每空 1 分） ★习题： 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。 答案： 易挥发组分 难挥发组分 不能用普通蒸馏方法分离 远离 ★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： 多次部分气化 多次部分冷凝 回流 ★习题： 精馏塔的作用是 。 答案： 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： 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 ★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： 平衡 温度 组成 ★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： 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： R= D L ∞ 全回流 Rmin
★习题：精馏塔有进料热状况，其中以进料9值最大，进料温度泡点温度。答案：小于五种冷液体★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：8零ya+/=Xn★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yi,xi及y2,x2：则它们的大小顺序为—最大，—第二，第三，而最小。答案：yiyzxx2★习题：对于不同的进料热状况，Xqgyg与xF的关系为（1)冷液进料：Xq—XF，yqXF;（2）饱和液体进料：XgXF,yqXF:（3）气液混合物进料：gXF，yqXFF:（4）饱和蒸汽进料：XgXF,yq.XF:（5）过热蒸汽进料：xgXF:XFYq（1）答案：大于大于（2）等于大于（3）小于大于（4）小于等于（5）小于小于★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V（），馏出液组成XD（),釜残液组成 xw（）A增加B 不变C不确定D减小答案：AＡD★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，回流比及其他条件维持不变，则所需的理论塔板数NI（），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：CA★习题：)L,V()V。对于饱和蒸汽进料，则有L（大于A等于B小于cD不确定答案：AB★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（）BAYn+1>yn>yn-1yn+1=yn=yn-1CD不确定Yn+I<Yn<Yn-1答案：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t，气相组成yA=0.4，相应的露点温度为t2，则（）D不能判断Ati<tiBti=tiC ti>tf答案：A（1分）2
2 ★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： 五种 冷液体 小于 ★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： ∞ 零 yn+1=xn ★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： y1 y2 x1 x2 ★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 ； （1） 答案：大于 大于 （2） 等于 大于 （3） 小于 大于 （4） 小于 等于 （5） 小于 小于 ★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 V L （ ），馏出液组成 xD ( ),釜残液组成 xW ( ). A 增加 B 不变 C 不确定 D 减小 答案：A A D ★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，回流比及其 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： A C ★习题： 对于饱和蒸汽进料，则有 L （ ）L ，V （ ）V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 答案： A B ★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+1>yn>yn-1 B yn+1=yn=yn-1 C yn+1<yn<yn-1 D 不确定 答案： 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 B t1= t1 C t1> t1 D 不能判断 答案： A (1 分)
★习题：完成某分离任务需理论板数为N=7（包括再沸器），若Er=50%，则塔内需实际板数（不包括再沸器）为（）A14层B10层C12层D无法确定答案：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答案：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1答案：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、恒摩尔流假设答案：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，两操作线远离平衡线B、精馅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答案：D★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：（）(（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：(X)★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：（×）★习题：精馅段操作线的斜率随回流比的增大而增大，所以当全回流时精罐段操作线斜率为无穷大()3
3 ★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： 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： 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 答案： 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 1 答案： 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 答案： 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 答案： 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： （√） (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： （×） ★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： （×） ★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无穷大 （ ）
答案：(X)★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：V★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（）案：()(V)(2)（)★习题：对于精馅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：(V)★习题：当FXF一定时，只要规定了分离程度p和xW，则D和W也就被确定了（）答案：VO★习题：当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最小（）答案！(X)★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：(X)★习题：简述在定压下，苯一甲苯混和液的t一x一y图中的两条曲线和三个区域的名称。答案：答：图中有两条曲线：下方曲线为t一x线，称为饱和液体线或泡点线：上方曲线为t一y线，称为饱和蒸气线或露点线。两条曲线将t一x一图分成三个区域：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。★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：，答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度的差异，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。★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：答：主要由精馅塔、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。★习题：简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义？答案：答：恒摩尔流假定是指在精馏塔的精留段和提馏段内，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。★习题：写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的q值。答案：答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q>1。（2）饱和液体进料，又称泡点进料，q=1。（3）气、液混合物进料，9-0~1。（4）饱和蒸气进料，又称露点进料，9=0。（5）过热蒸气进料，q<0。★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？4
4 答案： （×） ★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： （√） ★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： （1） （√） （2） （√） ★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： （√） ★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： （√） ★习题： 当精馏操作的回流比减少至最小回流比时，所需理论板数为最 小（ ） 答案： （×） ★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： （×） ★习题： 简述在定压下，苯－甲苯混和液的 t－x－y 图中的两条曲线和三个区域的名称。 答案： 答：图中有两条曲线：下方曲线为 t－x 线，称为饱和液体线或泡点线；上方曲线 为 t－y 线，称为饱和蒸气线或露点线。 两条曲线将 t－x－y 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。 ★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： 答：精馏原理：精馏是利用组分挥发度的差异，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。 ★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： 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。 ★习题： 简述恒摩尔流假定。在精馏计算中有何意义？ 答案： 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。 ★习题： 写出实际生产中加入精馏塔的原料的五种热状况及它们的 q 值。 答案： 答：原料的五种热状况为：（1）冷液进料，q>1。 （2）饱和液体进料，又称泡点进料，q＝1。 （3）气、液混合物进料，q＝0～1。 （4）饱和蒸气进料，又称露点进料，q＝0。 （5）过热蒸气进料，q<0。 ★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：答：精错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。在精馅设计计算中，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=（1.1~2）Rmin。（15分）★习题：什么时全塔效率ET？在精馅设计中E如何确定？答案：答：全塔效率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N.实际板数 NP 的比值，即 ET=N,×100%。在精馅设计中，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。★习题：简述什么叫填料精馅塔的等板高度HETP？答案：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，影响精馅操作的因素有哪些？答案：：答：影响因素有：（1）塔内操作压强（2）进、山塔的物料流量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：答：间歇精馏的操作方式有三种：（1）恒回流比操作。（2）恒增出液组成操作。（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。★习题：简述什么叫恒沸精馅？答案：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？答案：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面得到分离。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。七、吸收★习题吸收操作的依据是以达到分离气体混合物的自的。混合气体中，能够溶解于A溶剂中的组分称为答案：各组分在同一种溶剂中溶解度的差异吸收质（0.5分）溶质（0.5分）VZ5HoG==1.466KyaNoG-3.41★习题若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为气体。在吸收操作中湿度可提高气体的溶解度，有利于吸收。压力和难溶增加降低答案：★习题对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E，相平溶解度系数H衡常数Ⅲ不变答案：减小不变5
5 答案： 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＝（1.1～2）Rmin。（1.5 分） ★习题： 什么时全塔效率 ET？在精馏设计中 ET如何确定？ 答案： 答：全塔效率 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 ET＝ P T N N ×100％。 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。 ★习题： 简述什么叫填料精馏塔的等板高度 HETP？ 答案： 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： 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： 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。 ★习题： 简述什么叫恒沸精馏？ 答案： 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： 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。 七、吸收 ★习题 吸收操作的依据是＿＿＿＿＿，以达到分离气体混合物的目的。混合气体中，能够溶解于 溶剂中的组分称为＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿。 答案： 各组分在同一种溶剂中溶解度的差异吸收质（0.5 分）溶质（0.5 分） ' 5 1.466 3.41 OG Ya OG V Z H K N = = = = ★习题 若某气体在水中的亨利系数 E 值很大，说明该气体为＿＿＿＿＿气体。在吸收操作中＿＿ 压力和＿＿＿＿＿湿度可提高气体的溶解度，有利于吸收。 答案： 难溶 增加 降低 ★习题 对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数 E＿＿＿＿＿，相平 衡常数 m＿＿＿＿＿，溶解度系数 H＿＿＿＿＿。 答案： 不变 减小 不变