化工原理下期末考試

1、.專業(yè)整理.學習幫手.第六章精儲習題一、填空1、在t-x-y 圖中的氣液共存區(qū)內(nèi)，氣液兩相溫度 ，但氣相 組成 液相組成，而兩相的量可根據(jù) 來確定。2、當氣液兩相組成相同時，則氣相露點溫度 液相泡點溫度。3、雙組分溶液的相對揮發(fā)度 a是溶液中 的揮發(fā)度對的揮發(fā)度之比，若 a=1表示。物系的 a值愈大，在x-y圖中的平衡曲線愈 對角線。4、工業(yè)生產(chǎn)中在精儲塔內(nèi)將 過程和過程有機結(jié)合起來而實現(xiàn)操作的。5、精儲塔的作用是。6、在連續(xù)精儲塔內(nèi)，加料板以上的塔段稱為 ,其作用是;加料板以下的塔段(包括加料板)稱為,其作用是。7: 離開理論板時，氣液兩相達到 狀態(tài)，即兩相 相等，互成平衡。8:精儲塔的塔頂

2、溫度總是低于塔底溫度，其原因有(1) 和(2) 。9:精儲過程回流比R的定義式為;對于一定的分離任務(wù)來說， 當R=時，所需理論板數(shù)為最少，此種操作稱為 ;而 R=時，所需理論板數(shù)為°°。10：精儲塔有 進料熱狀況，其中以 進料q值最大，進料溫度泡點溫度。11：某連續(xù)精儲塔中，若精微段操作線方程的截距等于零，則回流比等于,微出液流量等于 ,操作線方程為 。12：在操作的精微塔中，第一板及第二板氣液兩相組成分別為y1,x 1及y2,X2；則它們的大小順序為 最大，第二，第三，而最小。13:對于不同的進料熱狀況，xq、yq與xf的關(guān)系為(1)冷液進料：xq xf , yq xf

3、；(2)飽和液體進料：xq xf , yq xf ;(3)氣液混合物進料：xq xf , yq xf f ；(4)飽和蒸汽進料：xq xf , yq xf；(5)過熱蒸汽進料：xqxf , yqxf；13 .塔板上的異常操作現(xiàn)菰所14 .隨著氣速的提高，塔板上可能出現(xiàn)四種不同的氣液接觸狀態(tài)，其中和 均是優(yōu)良的塔板工作狀態(tài)，從減少液膜夾帶考慮，大多數(shù)塔都控制在 下工作。二、選擇1：精儲操作時，增大回流比R,其他操作條件不變，則精儲段液氣比 1(),儲出液組成xd (), 釜殘液組成xw ().A增加 B 不變 C 不確定 D 減小2:精儲塔的設(shè)計中，若進料熱狀況由原來的飽和蒸氣進料改為飽和液體進

4、料，其他條件維持不變，則所需的理論塔板數(shù)NT (),提儲段下降液體流量L/ ()0A減小 B 不變 C 增加 D 不確定3:對于飽和蒸7進料，則有L ( ) L , V () V。A等于 B 小于 C 大于D 不確定4精微塔中由塔頂向下的第n-1 , n, n+1層塔板，其氣相組成關(guān)系為()A y n+1>yn>yn-1B yn+1=yn=yn-1C y n+1<yn<yn-1D不確定5:某兩組分混合物，其中 A為易揮發(fā)組分，液相組成xa=0.4 ,相應(yīng)的泡點溫度為t1,氣相組成yA=0.4,相應(yīng)的露點溫度為t2,則()A t 1 <t 1 B t 1= t 1

5、C t 1> t 1 D 不能判斷6:完成某分離任務(wù)需理論板數(shù)為 NT=7 (包括再沸器)，若Et=50%則塔內(nèi) 需實際板數(shù)(不包括再沸器)為()A 14層 B 10 層 C 12 層 D無法確定7:若進料量、進料組成、進料熱狀況都不變，要提高xd,可采用()A減小回流比 B、增加提儲段理論板數(shù)G增加精儲段理論板數(shù)D 、塔釜保溫良好8:在精儲操作中，若進料位置過高，會造成（）A、釜殘液中易揮發(fā)組分含量增高 B實際板數(shù)減少C液出液中難揮發(fā)組分含量增高 D各組分含量沒有變化9:精儲塔采用全回流時，其兩操作線（）A與對角線重合 B 距平衡線最近C斜率為零D在y軸上的截距為110：精儲的兩操作線

6、都是直線，主要是基于（）A理論板的概念 B理想溶液C服從拉烏爾定律 D包摩爾流假設(shè)11:當Xf、Xn xw和q一定時，若減小回流比R,其他條件不變，則（）A精微段操作線的斜率變小，兩操作線遠離平衡線B、精微段操作線的斜率變小，兩操作線靠近平衡線C、精微段操作線的斜率變大，兩操作線遠離平衡線D精微段操作線的斜率變大，兩操作線靠近平衡線12:兩組分的相對揮發(fā)度越接近于1 ,則表示分離該物系越（）。A不完全；B 完全；C困難； D 容易。13.操作中連續(xù)精儲塔，如采用回流比增大，則（）0A） Xd, x陽增加（B） Xd, x陽減小（C）不能操作（D） xd增加，xWt小。14.精儲塔的設(shè)計中，若進

7、料熱狀況由原來的飽和蒸氣進料改為飽和液體進料，其他條件維持不變，則所需的理論塔板數(shù)NT（ ）0A減小 B 不變 C 增加 D 不確定三、判斷題11理想溶液中組分的相對揮發(fā)度等于同溫度下兩純組分的飽和蒸汽壓之比（）26:從相平衡x-y圖中可以看出，平衡曲線距離對角線越近，則表示該溶液越容易分離（）27:用于精儲計算的包摩爾液流假定，就是指從塔內(nèi)兩段每一層塔板下降的液體摩爾流量都相等（）28:精儲段操作線的斜率隨回流比的增大而增大，所以當全回流時精儲段操作線斜率為無窮大（）29:用圖解法求理論塔板數(shù)時，適宜的進料位置應(yīng)該在跨過兩操作線交點的梯級上（）30:當進料量、進料組成及分離要求都一定時，兩組

8、分連續(xù)精儲塔所需理論塔板數(shù)的多少與（1）操作回流比有關(guān)（）（2）原料液的溫度有關(guān)（）31:對于精儲塔的任何一層理論板來說，其上升蒸汽的溫度必然等于其下降液體的溫度 （）32：當F、Xf 一定時，只要規(guī)定了分離程度 Xd和x嗎則D和W也就被確定了 （）33:當精儲操作的回流比減少至最小回流比時，所需理論板數(shù)為最小（）34在精儲操作中，若進料的熱狀況不同，則提儲段操作線的位置不會發(fā)生變化（） 習題35:簡述在定壓下，苯一甲苯混和液的 txy圖中的兩條曲線和三個區(qū) 域的名稱。答：圖中有兩條曲線：下方曲線為 tx線，稱為飽和液體線或泡點線；上方曲線為t y線，稱為飽和蒸氣線或露點線。（2分）兩條曲線將

9、t x y圖分成三個區(qū)域：飽和液體線以下區(qū)域稱為液相區(qū)；飽和蒸氣線以上區(qū)域稱為過熱蒸氣區(qū)；兩曲線之間的區(qū)域稱為氣、液共存區(qū)。（3分）習題36:簡述精儲原理，實現(xiàn)精儲定態(tài)操作的必要條件是什么？答：精儲原理：精儲是利用組分揮發(fā)度的差異，同時進行多次部分氣化和多次部分冷凝的過程。（2分）上升蒸氣流和液體回流是造成氣、液兩相以實現(xiàn)精儲定態(tài)操作的必要條件。（2分）（共4分）習題37:連續(xù)精儲流程中主要由哪些設(shè)備所組成？還有哪些輔助設(shè)備？答：主要由精儲塔、塔頂冷凝器和塔底再沸器等設(shè)備組成。（2分）輔助設(shè)備有：原料液預熱器、產(chǎn)品冷卻器、回流液泵等。（2分）（共4分）習題38:簡述恒摩爾流假定。在精儲計算中有

10、何意義？.學習幫手.答：包摩爾流假定是指在精儲塔的精儲段和提儲段內(nèi)，本段內(nèi)各板上升蒸 氣摩爾流量相等，下降液體摩爾流量相等，但兩段之間不一定相等。（3分） 意義是精儲的計算都是以包摩爾流為前提的, 這樣可簡化精儲計算。（2分）習題39:寫出實際生產(chǎn)中加入精儲塔的原料的五種熱狀況及它們的q值。答：原料的五種熱狀況為：（1）冷液進料，q>1。（1分）（2）飽和液體進料，又稱泡點進料，q=1。（1分）（3）氣、液混合物進料，q = 01。（1分）（4）飽和蒸氣進料，又稱露點進料，q = 0。（1分）（5）過熱蒸氣進料，q<0。（1分）（共5分）習題40：何謂適宜回流比？在精儲設(shè)計計算中怎

11、樣確定？其范圍如何？答：精儲操作費用和設(shè)備投資費用之和為最低時的回流比，稱為適宜回流比。（2分）在精儲設(shè)計計算中，一般不進行經(jīng)濟衡算，常采用經(jīng)驗值。（1.5分）據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，適宜回流比的范圍可取為：R= （1.12） Rin。（1.5分）習題41:什么時全塔效率 Et?在精儲設(shè)計中 已如何確定？答：全塔效率Et又稱總塔板效率，是指一定分離任務(wù)下，所需理論塔板數(shù)N和實際板數(shù)的比值，即ET= LX100%。（3分）N p在精儲設(shè)計中，由于影響Et的因素非常復雜，故一般用經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式 估算，也可采用生產(chǎn)實際或經(jīng)驗數(shù)據(jù)。（2分）（共5分）.答：萃取精儲也是在待分離的混和液中加入第三組分（稱為萃取

12、劑或溶劑），以改變原組分間的相對揮發(fā)度而得到分離。不同的是萃取劑的沸點較原料液中各組分的沸點要高，且不與組分形成恒沸液。（3分）習題47:在乙醇和水的混和液中，乙醇的質(zhì)量為15kg,水為25kg。求乙醇和水分別在混和液中的質(zhì)量分數(shù)、摩爾分數(shù)和該混和液的平均摩爾質(zhì)量。習題42:簡述什么叫填料精儲塔的等板高度HETP答：假想在填料塔內(nèi)，將填料層分為若干個高度單元，每個單元的作用相當于一層理論板，此單元填料高度稱為理論板當量高度，又稱為等板高度， 以 HETPlI小。（3 分）習題43:通常對特定的精儲塔和物系，影響精儲操作的因素有哪些？習題48:若苯一甲苯混和液在45c時沸騰，外界壓力味20.3k

13、pa。已知在 45c時，純苯的飽和蒸氣壓p0苯22.7kpa ,純甲苯的飽和蒸氣壓 p0甲苯7.6kpa o求其氣液相的平衡組成。答：影響因素有：（1）塔內(nèi)操作壓強（2）進、出塔的物料流量（3）回流 比（4）進料組成和熱狀況（5）再沸器和冷凝器的傳熱性能和條件（6） 設(shè)備散熱情況（每個影響因素給 0.5分，6個共3分）習題45:簡述什么叫恒沸精儲？答：在混和液（包沸液）中加入第三組分（稱為夾帶劑），該組分與原混和液中的一個或兩個組分形成新的恒沸液，且其沸點更低，使組分間相對揮發(fā)度增大而得以分離，這種精儲方法稱為恒沸精儲。（3分）習題46:什么叫萃取精儲？.學習幫手.習題50:在連續(xù)精儲塔中分離

14、含苯 50% （質(zhì)量百分數(shù)，下同）的苯一甲苯混和 液。要求儲出液組成為 98%,釜殘液組成為1% （均為苯的組成）。求：甲苯的 回收率。習題49:苯甲苯理想溶液在總壓為 101.3kpa下，飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系如下：在 85c時，p0苯 116.9kpa , p0甲苯 46kpa;在 105 c時，p0苯 204.2kpa , p0甲苯 86kpa o求：（1）在85 c和105 c時該溶液的相對揮發(fā)度及平均相對揮發(fā)度；（2）在此總壓下，若 85c時，x苯0.78,用平均相對揮發(fā)度值求 y苯。習題51:在一兩組分連續(xù)精儲塔中，進入精儲段中某層理論板n的氣相組 成yn+1為0.75,從該板流出

15、的液相組成xn為0.65 （均為摩爾分數(shù)），塔內(nèi) 氣液比V/L=2,物系的相對揮發(fā)度 為2.5 ,求：（1）從該板上升的蒸氣 組成十；（2）流入該板的液相組成Xn-1； （3）回流比R。.學習幫手.點進料。求:（1）釜殘液和儲出液的流量（WF口 D）; （2）回流比R習題52:在連續(xù)精儲塔中分離某兩組分混合物。已知原料液流量為100kmol/h ,組成為0.5 （易揮發(fā)組分摩爾分數(shù)，下同），飽和蒸氣進料；儲出液組成為0.98 ,回流比R為2.6,若要求易揮發(fā)組分回收率為 96%,求：（1）儲出液的摩爾流量 D; （2）提儲段操作線方程。習題54:在某兩組分連續(xù)精儲塔中，已知原料液流量為788k

16、mol/h ,泡點進料；儲出液組成為0.95 （易揮發(fā)組分摩爾分數(shù)，下同），釜殘液組成為0.03 ;回流比 R為3,塔頂回流液量為 540kmol/h。求：（1）精儲段操作線方程；（2）提儲段操作線方程及提儲段回流液量L'習題53:某連續(xù)操作精儲塔，分離苯一甲苯混和液，原料中含苯45%,儲出液中含苯95%,殘液中含甲苯95% （以上均為摩爾分數(shù)）。塔頂全凝器每小時全凝 28000kg蒸汽，液體在泡點下回流。提儲段回流液量為470kmol/h ,原料液于泡.學習幫手.專業(yè)整理.習題55:某雙組分連續(xù)精儲塔，原料液流量為20kmol/h ,塔頂產(chǎn)品量為7.78kmol/h ,泡點進料，回流

17、比為 1.92,求：（1）精儲段及提儲段的回流液量;（2）精儲段及提儲段的上升蒸汽量。習題56:在泡點進料下，某兩組分連續(xù)精儲塔的操作線方程為：1、精儲段：y 0.723x 0.2632、提儲段：y 1.25x 0.0187求：（1）回流比；（2）儲出液；（3）釜殘液的組成；（4）原料液的組成.學習幫手.習題57:有一相對揮發(fā)度平均值為3的兩組分理想溶液，在泡點溫度下進入連續(xù)精儲塔。進料組成為0.6 （摩爾分數(shù)，下同），儲出液組成為 0.9 ;回流比為1.5 ,全塔效率為0.5。求（1）用逐板計算法求精儲段所需要的理論板數(shù)NT精；（2）計算精儲段所需的實際板數(shù) Np精。（假設(shè)塔頂為全凝器）習題

18、58:在一雙組分連續(xù)精儲塔中，已知精儲段操作線方程為 y 0.715x 0.271； q線方程為y 2.81x 0.91,求：（1）回流比及進料熱狀 況參數(shù)；（2）儲出液及原料液組成；（3）若回流比為3,測得從精儲段第二層塔 板下降液體的組成為0.82 （摩爾分數(shù)，下同），從第三層塔板上升的蒸氣組成為 0.86 ,則此時的儲出液組成又為多少？.學習幫手.習題60:在連續(xù)精儲塔內(nèi)分離兩組分理想溶液，塔頂為全凝器。進料量為 100kmol/h ,其組成為0.5 （摩爾分數(shù)）。塔頂易揮發(fā)組分的回收率為90%,精儲段操作線方程為y 0.8x 0.19。求：（1）儲出液的組成xd和流量D; （2）釜殘 液的組成xW和流量W習題61：在一常壓連續(xù)精微塔中，分離某兩組分理想溶液。原料液組成為 0.4 （摩 爾分數(shù)，下同），儲出液組成為0.95。操作回流比為最小回流比的1.5倍，進料熱狀況參數(shù)q為1.2。操作條件下物系的平均相對揮發(fā)度m為2;塔頂采用全凝那，計算精微段自塔頂向下的第二層理論板上升蒸汽的組成y2。.學習幫手.學習幫手.習題63:用一連續(xù)精