化工原理習(xí)題第三部分蒸餾答案

第 三 部 分 蒸 儲一、填空題1、蒸儲是用來分離 均相液體混合物 的單元操作。2、含乙醇12%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的水溶液，其乙醇的摩爾分率為 5.07% 。3、蒸儲操作是借助于液體混合物中各組分 揮發(fā)度的差異而達(dá)到分離的目的。4、進(jìn)料板將精儲塔分為 精神段和提儲段。5、理想溶液的氣液相平衡關(guān)系遵循 拉烏爾定律。6、當(dāng)一定組成的液體混合物在包這一總壓下，加熱到某一溫度，液體出現(xiàn)第一個氣泡，此溫度稱為該液體在指定總壓下的 泡點(diǎn)溫度，簡稱泡點(diǎn)07、在一定總壓下準(zhǔn)卻氣體混合物，當(dāng)冷卻到某一溫度，產(chǎn)生第一個液滴，則此溫度稱為混合物在指定總壓下的 露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。8、理想溶液中各組分的揮發(fā)度等于其 飽和蒸氣壓 。9、相對揮發(fā)度的大小反映了溶液用蒸儲分離的 難易程度。10、在精儲操作中，回流比的操作上限是 全回流。11、在精儲操作中，回流比的操作下限是 最小回流比 。12、表示講料熱狀況對理論板數(shù)的影響的物理量為講料熱狀況參數(shù)。13、q值越大，達(dá)到分離要求所需的理論板數(shù) 越少。14、精儲塔中溫度由下而上沿塔高的變化趨勢為 逐漸降低。15、當(dāng)分離要求一定，回流比一定時，在五種進(jìn)料狀況中， 冷液 進(jìn)料的q值最大，此時，提儲段操作線與平衡線之間的距離 最遠(yuǎn) ,分離所需的總理論板數(shù)最少。16、精儲過程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而進(jìn)行的。精儲設(shè)計(jì)中，回流比越大，所需理論板越少，操作能耗增加，隨著回流比的逐漸增大，操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將呈現(xiàn)先降后升的變化過程。17、精儲設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增大時所需理論板數(shù)減?。ㄔ龃?、減小），同時蒸儲釜中所需加熱蒸汽消耗量增大（增大、減?。?塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗量減?。ㄔ龃?、減小），所需塔徑增大（增大、減小）。18、分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時，在5種進(jìn)料狀況中,冷液體進(jìn)料的q值最大，提儲段操作線與平衡線之間的距離 最遠(yuǎn),分離所需的總理論板數(shù)_最少019、相對揮發(fā)度a=1表示不能用普通精儲分離分離,但能用萃取精儲或恒沸精儲分離。20、某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h,xf=0.6,要求得到塔頂xd不小于0.9,則塔頂最大產(chǎn)量為66.7kmol/h。21、精儲操作的依據(jù)是 混合液中各組分的揮發(fā)度差異 、實(shí)現(xiàn)精儲操作的必要條件包括 塔頂液相回流 和 塔底上升蒸氣 。22、對于均相物系，必須造成一個兩相物系才能將均相混合物分離。 蒸微操作采用改變狀態(tài)參數(shù)的辦法（如加熱和冷卻）使混合物系內(nèi)部產(chǎn)生出第二個物相（氣相）。23、溶液中各組分的揮發(fā)度v可用它在蒸汽中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率來表示，即 Va=pa/xa vb=pb/xb24、溶液中易揮發(fā)組分的揮發(fā)度對難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比為 相對揮發(fā)度。其表達(dá)式有：0=Va/vb=（pa/xa）/（PB/XB）=yAXB/yBXA25、氣液兩相呈生衡狀態(tài)時，氣液兩相溫度相同，但氣相組成 大于液相組成,:若氣液兩相組成相同,則氣相露點(diǎn)溫度 大于 液相泡點(diǎn)溫度。26、精夕留時程星利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理講行的,精儲操作的依據(jù)是混合物中各組分揮發(fā)度的差異，實(shí)現(xiàn)精微操作的必要條件包括塔頂液相回流和塔底產(chǎn)生上升蒸汽。精微塔中各級易揮發(fā)組分濃度由上至下逐級降低；27、精微塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度、原因之一是：塔頂易揮發(fā)組分濃度高于塔底，相應(yīng)沸點(diǎn)較低;原因之二是：存在壓降使塔底壓力高于塔頂，塔底沸點(diǎn)較高。28、當(dāng)塔板中離開的氣相與液相之間達(dá)到相平衡時，該塔板稱為 理論板。29、精儲過程中， 再沸器—的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器 的作用是提供塔頂液相產(chǎn)品及保證由適宜的液相回流。30、在一定操作條件下，精儲段內(nèi)自任意第n層板下降的液相組成xn與其相鄰的下一層板（第n+1層板）上升蒸汽相組成yn+1之間的關(guān)系。在x—y坐標(biāo)上為直線，斜率為R/R+1,截距為xd/R+1031、在一定操作條件下，提儲段內(nèi)自任意第m層板下降的液相組成xm'與其相鄰的下一層板（第m+1層板）上升蒸汽相組成ym+i'之間的關(guān)系。L'除與L有關(guān)外，還受進(jìn)料量和進(jìn)料熱狀況的影響。32、實(shí)際操作中，加入精儲塔的原料液可能有五種熱狀況：（1）溫度低于泡點(diǎn)的冷液體；（2）泡點(diǎn)下的飽和液體；（3）溫度介于泡點(diǎn)和露點(diǎn)的氣液混合物；（4）露點(diǎn)下的飽和蒸汽；（5）溫度高于露點(diǎn)的過熱蒸汽。33、R=L/D=qp、操作線與對角線重合、操作線方程yn=xn-i,達(dá)到給定分離程度所需理論板層數(shù)最少為Nmin。34、精儲設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增大時所需理論板數(shù)減少』］時蒸儲釜中所需加熱蒸汽消耗量增加,塔頂冷凝器中冷卻介質(zhì)消耗量增加，操作費(fèi)用相應(yīng)增加』需塔徑增大?！?5、精儲操作時，若F、D、xf、q、R、加料板位置都不變，將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成xd變大。36、精儲設(shè)計(jì)中，回流比愈大，操作能耗愈大，隨著回流比逐漸增大,操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)的總和將呈現(xiàn) 先減小后增大的過程 。37、理想溶液是指各組分在全濃度范圍內(nèi)都服從 拉烏爾定律的溶液。39、簡單蒸儲過程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分濃度 逐漸降低,其沸點(diǎn)則—燹漸升高。40、已知q=1.3,則加料中液體量與總加料量的比是L某精微塔設(shè)計(jì)時，若將塔釜由原來簡介蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱，而保持XF,D/F,q,R,xd不變，則W/F將變大，xw將減小，提儲段操作線斜率將不變，理論板數(shù)將增加。41、某二元物系，相對揮發(fā)度a=2.5,又tn,n-1兩層理論塔板，在全回流條件下，已知xn=0.35,貝Uyn-1.0.77（塔板從上往下數(shù)），0.35（塔板從下往上數(shù)） 。42、在進(jìn)行連續(xù)精儲操作過程中，隨著進(jìn)料過程中輕組分組成減小，塔頂溫度 逐漸升高、塔底釜液殘液中輕組分組成 減小。43、操作中的精儲塔，若增大回流比，其他操作條件不變，則精儲段的液氣比 工人 ,塔頂儲出液組成變大。44、若某精儲過程需要16塊理論塔板（包括再沸器）其填料的等板高度為0.5m,則填料層有效高度為8m—。45、某精儲塔塔頂上升蒸汽組成為y,溫度為T,經(jīng)全凝器冷凝到泡點(diǎn)溫度t,部分回流液入塔，其組成為x,則y=x,T>to46、現(xiàn)設(shè)計(jì)一連續(xù)精儲塔，保持塔頂組成xd和輕組分回收率不變，若采用較大的回流比，則理論塔板數(shù)將減少，而加熱蒸汽的消耗量將增大；若進(jìn)料中組成變輕，則進(jìn)料位置應(yīng)上移使xd和輕組分回收率不變,若將進(jìn)料物流始增大，則理論塔板數(shù)將增多，塔底再沸器熱負(fù)荷將 減少。二、選擇題1、理想溶液的特點(diǎn)是：相同分子間的作用力（B）不同分子間作用力。A:大于 B:等于 C:小于 D:不能確定2、實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)由兩個完全互溶的揮發(fā)性組分所組成的理想溶液，其氣液平衡關(guān)系服從（C）。A:亨利定律 B:費(fèi)克定律C:拉烏爾定律D:牛頓粘性定律TOC\o"1-5"\h\z3、雙組分理想溶液的t-x-y圖中，下方曲線稱為（ B）。A:飽和蒸氣線B:飽和液體線C:飽和蒸氣壓線 D:露點(diǎn)線4、關(guān)于理論板理列說法錯誤的是（ C）A:理論板可作為衡量實(shí)際塔板分離效率的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。B:離開理論板的氣、液兩相互成平衡。C:實(shí)際塔板即為理論板，二者之間無區(qū)別。D旌論板為假想板，實(shí)際并不存在。 5、關(guān)于包摩爾流假定，下列說法中正確的是（D）A:包摩爾流假定在任何條件下均可成立。B:包摩爾氣化是指精微段上升蒸氣摩爾流量與提儲段上升摩爾流量相等。C:包摩爾流假定是指精微段上升蒸氣摩爾流量與下降液體摩爾流量相等。D:由包摩爾流假定可知，精微段上升蒸氣和下降液體有如下關(guān)系：Li=L2=??=L,Vi=V2=--=v6、下列關(guān)于相對揮發(fā)度的說法中正確的是（A）A：相對揮發(fā)度的大小，反映了溶液用蒸儲分離的難易程度。B:a=1的溶液稱為恒沸物。C:a越大，溶液越容易分離。D:a越小，溶液越容易分離。7、關(guān)于精儲原理的敘述錯誤的是（ A ）A:精儲過程是簡單蒸儲的重復(fù)過程。B：要維持精儲操作的高純度分離，塔頂必須得設(shè)全凝器。C：要維持精儲操作的高純度分離，塔底必須得設(shè)再沸器。D:有液相回流和氣相回流，是精儲過程的主要特點(diǎn)。8、二元溶液連續(xù)精儲計(jì)算中，進(jìn)料熱狀況的變化將引起以下線（ A）A：提儲段操作線與q線B:平衡線C：平衡線與精微段操作線D:平衡線與q線9、連續(xù)精儲塔的操作中若采用的回流比小于原回流比，則（ D）A：XD增大，XW增大 B：XD減小，XW減小C：XD增大，XW減小 D：XD減小，XW增大10、提儲段溫控是指將靈敏板取在提儲段的某層塔板處，若靈敏板溫度降低，則要使塔釜產(chǎn)品合格，應(yīng)采取的調(diào)節(jié)手段為（B）A:適當(dāng)增大回流比 B:適當(dāng)減小回流比C:適當(dāng)增大再沸器的加熱量 D:適當(dāng)減小再沸器的加熱量11、在精儲操作中當(dāng)進(jìn)料量大于出料量時，會引起（A）A:淹塔 B:塔釜蒸干 C:漏液 D:返混12、關(guān)于恒沸精儲和萃取精儲下列說法錯誤的是 （C）A:這兩種方法都是在被分離的混合液中加入第三組分。B:這兩種方法都是分離相對揮發(fā)度a=1的恒沸物或相對揮發(fā)度過低的混合液。C:這兩種方法在被分離的混合液中加入第三組分后，都能形成有明顯界面的兩相。D:所選取的第三組分的熱穩(wěn)定性較好。13、依據(jù)液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，使混合液中各組分達(dá)到一定程度的分離的操作叫（B）.A:吸收B:精儲C:液-液萃取 D:干燥14、關(guān)于理想溶液，下列說法中錯誤的是（

A:理想溶液中相同分子與相異分子間的作用力相等。B:理想溶液在混合過程中無容積效應(yīng)C:理想溶液在混合過程中有熱效應(yīng)。D:理想溶液符合拉烏爾定律。流量和氣化率不變，增大回流比，則精微段操作線方程15、精儲操作中，若進(jìn)料組成、的斜率（A）流量和氣化率不變，增大回流比，則精微段操作線方程D:不能確定 16、D:不能確定CD:不能確定 16、D:不能確定C）全回流時，理論塔板數(shù)為（ C）A：0 B：8 C：Nmin17、間歇蒸儲和平衡蒸儲的主要區(qū)別在于（A:前者是一次部分氣化，后者是多次部分氣化B:前者是穩(wěn)態(tài)過程，后者是不穩(wěn)態(tài)過程C:前者是不穩(wěn)態(tài)過程，后者是穩(wěn)態(tài)過程D:不能確定18、當(dāng)增大操作壓強(qiáng)時，精微過程中物系的相對揮發(fā)度（B）A:增大B:減小C:不變D:不能確定19、精儲塔的塔底溫度總是（A）塔頂溫度。A:高于B:低于C:等于D:小于等于20、關(guān)于x-y圖，下列說法中錯誤的是（D）A:平衡曲線偏離參考線愈遠(yuǎn)，表示該溶液愈容易分離。B:平衡曲線總是位于參考線上方C:當(dāng)總壓變化不大時，外壓對平衡曲線的影響可以忽略。D:平衡曲線離參考線愈近，表示該溶液愈容易分離。21、操作中的精儲塔，保持進(jìn)料量F、進(jìn)料組成xf、進(jìn)料熱X犬況參數(shù)q、塔釜加熱量Q不變，減少塔頂儲出量D,則塔頂易揮發(fā)組分回收率nB 0（A）變大 （B）變小 （C）不變 （D）不確定22、操作中的精儲塔，保持F、xf、q、D不變，若采用的回流比R<Rmin,則xdB ,xw A。（A）變大（B）變?。ˋ）變大（B）變?。–）不變（D）不確定23、已知q=1.1,則加料中液體量與總加料量之比為 C。A1.1:1 B1:1.1 C1:1 D0.1:1/24、精儲中引入回流，下降的液相與上升的汽相發(fā)生傳質(zhì)使上升的汽相易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f法是 D。A 液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相；B 汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相；C 液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多；D 液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相必定同時發(fā)生。25、某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xa=0.6,相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1,與之相平衡的汽相組成yA=0.7,相應(yīng)的露點(diǎn)為t2,則：二A二:A t1=t2 B t1<t2 C t1>t2 D不確定26、某二元混合物，進(jìn)料量為100kmol/h,xf=0.6,要求得到塔頂xd不小于0.9,則塔頂最大產(chǎn)量為???B???oA60kmol/hB66.7kmol/hC90kmol/hD不能定27、精儲操作時，若F、D、xf、q、R、加料板位置都不變，而將塔頂泡點(diǎn)回流改為冷回流，則塔頂產(chǎn)品組成xd變化為2B絲？A變小B變大C不變D不確定28、在一二元連續(xù)精儲塔的操作中，進(jìn)料量及組成不變，再沸器熱負(fù)荷恒定，若回流比減少，則塔頂溫度 A,塔頂?shù)头悬c(diǎn)組分濃度 B、塔底溫度C、塔底低沸點(diǎn)組分濃度A。A升高B下降C不變D不確定29、某二元?M合物，上3,全回流條件下xn=0.3,則yn-1=???B???。A0.9 B0.3 C0.854D0.79430、某二元混合物，其中A為易揮發(fā)組分，液相組成xa=0.4,相應(yīng)的泡點(diǎn)為t1,氣相組成為yA=0.4,相應(yīng)的露點(diǎn)組成為t2,則―B 。At1=t2 Bt1<t2 Ct1>t2 D不能判斷31、某二元混合物，=3,全回流條件下Xn=0.3,則yn-1=DA0.9 B0.3 C0.854D0.79432、精微的操作線是直線，主要基于以下原因D。

A理論板假定A理論板假定C塔頂泡點(diǎn)回流B 理想物系D恒摩爾流假設(shè)33、某篩板精儲塔在操作一段時間后，分離效率降低，且全塔壓降增加，其原因及應(yīng)采取的措施是B。A塔板受腐蝕，孔徑增大，產(chǎn)生漏液，應(yīng)增加塔釜熱負(fù)荷B篩孔被堵塞，孔徑減小，孔速增加，霧沫夾帶嚴(yán)重，應(yīng)降低負(fù)荷操作C塔板脫落，理論板數(shù)減少，應(yīng)停工檢修D(zhuǎn)降液管折斷，氣體短路，需更換降液管34、二元溶液連續(xù)精儲計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化 B。A平衡線B操作線與q線 C平衡線與操作線 D平衡線與q線... …一、………、35、精儲塔設(shè)計(jì)時，若F,xf,xd,xw,V（塔釜上升蒸汽量）均為定值，將進(jìn)料狀況從q=1改為q>1,則理論板數(shù)（C）,塔頂冷凝器熱負(fù)荷（A）,塔釜再沸器熱負(fù)荷（B）A減少B不變C增加D不確定36、精儲中引入回流，下降的液相與上升的氣相發(fā)生傳質(zhì)，使上升中的易揮發(fā)組分濃TOC\o"1-5"\h\z度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f法是由于 D。A.液相中易揮發(fā)的組分進(jìn)入氣相 B.氣相中難揮發(fā)的組分進(jìn)入液相C.液相中易揮發(fā)的組分和難揮發(fā)組分同時進(jìn)入氣相，但其中易揮發(fā)組分較多D.液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入氣相和氣相中難揮發(fā)的組分進(jìn)入液相的現(xiàn)象同時發(fā)生37、精儲過程的操作線為直線，主要基于 B。A.塔頂泡點(diǎn)回流 B.包摩爾流假定C.理想物系D.理論版假定38、二元連續(xù)精儲計(jì)算中。進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線的變化 B。A.平衡線B.操作線和q線C.平衡線和操作線 D.平衡線與q線39、由A、B兩組分組成的理想溶液。在120c下兩組分的飽和蒸汽壓分別是PA=120kPa,PB=48kPa,其相對揮發(fā)度為―D 。A.0.5 B.1 C.2 D.2.540、相對揮發(fā)度為aAB=2的雙組分混合物，當(dāng)氣相與液相達(dá)到平衡時，兩相間組成的關(guān)系是 A oA.yA>xaB..yA<xa C.yA=xa41、在精儲塔內(nèi)任意一塊理論塔板上，其液相的泡點(diǎn)溫度 等于。（高于、低TOC\o"1-5"\h\z于、等于）氣相的露點(diǎn)溫度，其原因是氣、液相呈平衡 。三、判斷題1、精儲用板式塔，吸收用填料塔。 （X）2、包摩爾流假定在任何條件下都成立。 （X）3、若以過熱蒸氣進(jìn)料時，q線方程斜率〉0。（，）4、若某溶液氣液相平衡關(guān)系符合亨利定律，則說明該溶液是理想溶液。 （X）5、組分A和B的相對揮發(fā)度a=1勺混合溶液不能用普通精儲的方法分離。（V）6、當(dāng)分離要求和回流比一定時，進(jìn)料的q值越大，所需總理論板數(shù)越多。（X）7、用圖解法求理論板數(shù)時，與下列參數(shù)有關(guān)：F、戶q、R、a、D、a、D、*。（，）8、精儲操作時，操作流比為最小回流比時所需理論板數(shù)為無窮多。（V）9、間歇蒸儲為穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)過程。（x）10、在精儲操作中，減壓對組分的分離有利。 （V）11、某連續(xù)精儲塔中，若精微段操作線方程的截距等于零，則精微段操作線斜率等于1。（V）12、全回流時，塔頂產(chǎn)品量D=8。（x）13、精儲塔的塔底溫度總是低于塔頂溫度。（X）14、在精儲塔內(nèi)任意一塊理論板，其氣相露點(diǎn)溫度大于液相的泡點(diǎn)溫度。（X）TOC\o"1-5"\h\z15、根據(jù)包摩爾流假定，精儲塔內(nèi)氣、液兩相的摩爾流量一這相等。 （乂）16、回流比相同時，塔頂回流液體的溫度越高，分離效果越好。 （X）17、包沸精儲和萃取精儲均采取加入第三組分的辦法得以改變原物系的相對揮發(fā)度。（V）18、板式精儲塔自下而上液體中輕組分濃度分布特點(diǎn)為逐板降低。（ x）19、在壓強(qiáng)一定時，均相液體混合物具有恒定的沸點(diǎn)。（ x）20、由A.B兩組分組成的理想溶液中，具相對揮發(fā)度可以用同溫下的兩純組分的飽和蒸氣壓的比值來表示。（四、簡答題1、精儲的原理是什么?答：精餾是指液體混合物經(jīng)同時多次地部分氣化和部分冷凝，最后分離成近乎純態(tài)的液體的分離過程。2、壓強(qiáng)對相平衡關(guān)系有何影響？精餾塔的操作壓強(qiáng)增大，其他條件不變，塔頂、塔底的溫度和組成如何變化？答：一定溫度下，總壓增大，物系中各組分的飽和蒸氣壓隨之升高，各組分揮發(fā)度差異變小。精餾塔的操作壓強(qiáng)增大， 其他條件不變， 塔頂、塔底的溫度將增大， 塔頂組成將減小，塔底組成將增大。3、精餾塔中氣相組成、液相組成以及溫度沿塔高如何變化？答：精餾塔氣相中輕組分濃度沿塔高逐漸增濃，液相中輕組分濃度沿塔高逐漸增濃，溫度沿塔高逐漸降低。4、恒摩爾流假定的主要內(nèi)容是什么？簡要說明其成立的條件。答：恒摩爾流假定的主要內(nèi)容是：精餾段每塊塔板上升的蒸氣摩爾流量彼此相等，下降的液體流量也各自相等；同理，提餾段亦然。即：精儲段：L1=L2=L3=…=Ln=L; V1—V2—V3—■,—Vn—V一一…''''''''''提儲段：L1=L2=L3=…=Ln=L；V1=V2=V3=…=Vn=V一一'一一'且LwL,VwVo恒摩爾流假定成立的條件：⑴各組分的摩爾氣化始相等；⑵氣液接觸時因溫度不同而交換的熱量可以忽略；⑶塔設(shè)備保溫良好，熱損失可以忽略不計(jì)。5、進(jìn)料熱狀態(tài)有哪些？對應(yīng)的 q值分別是多少？答：進(jìn)料的熱狀況有以下五種： ①冷液進(jìn)料 ②泡點(diǎn)進(jìn)料 ③氣液混合進(jìn)料 ④露點(diǎn)進(jìn)料⑤過熱蒸氣進(jìn)料。對應(yīng)的q值范圍分別為：①冷液進(jìn)料，q>0;②泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1;③氣液混合進(jìn)料，0<q<1;④露點(diǎn)進(jìn)料，q=0;⑤過熱蒸氣進(jìn)料，q<0o6、q值的物理意義是什么？答：q值的物理意義：將 1kmol原料變成飽和蒸汽所需的熱量與原料的摩爾汽化熱之間的比值關(guān)系，其在數(shù)值上等于進(jìn)料中液相所占的分率。7、在進(jìn)行精儲塔的設(shè)計(jì)時，若將塔釜間接蒸氣加熱改為直接蒸氣加熱，而保持進(jìn)料組成及熱狀況、塔頂采出率、回流比及塔頂儲出液組成不變，則塔釜產(chǎn)品量和組成，提儲段操作線的斜率及所需的理論板數(shù)如何變化？答：在上述條件下，塔釜產(chǎn)品量增加，組成減小，提儲段操作線斜率不變，所需的理論板數(shù)增加。分析：在用、D/F、Xf、R已定時，兩種蒸氣加熱時的操作線位置相同，區(qū)別只是直接蒸氣加熱的提儲段操作線將原間接加熱的提儲段操作線延長至 y=0的x軸上，其交點(diǎn)為直接蒸氣加熱時的塔底組成，故梯級線也應(yīng)同時跨越新的 Xw而略有增加， Dxc這是因?yàn)橹苯诱魵獾南♂屪饔?，需稍增加塔板層?shù)回收輕組分。由于 匚—D恒FXf定，故W=（1』）.，當(dāng)Xw降低時，W必然增加。F xw F8、什么是理論板？說明理論板與實(shí)際塔板的關(guān)系。答：理論板是指離開該板的蒸氣和液相組在達(dá)到平衡的塔板。理論板和實(shí)際塔板間存在如下關(guān)系：9、什么叫理論板？說明理論板與實(shí)際塔板間的關(guān)系。答：理論板是指離開該板的蒸氣和液體組成達(dá)到平衡的塔板。理論板與實(shí)際塔板間存在如下關(guān)系：10、在精儲生產(chǎn)中，將靈敏板取在精儲段某層塔板處，發(fā)現(xiàn)靈敏板溫度升高，請說明此時會對塔頂產(chǎn)品什么影響？應(yīng)采取什么手段進(jìn)行調(diào)節(jié)？答：靈敏板溫度升高，則塔頂產(chǎn)品組成Xd下降，應(yīng)采取增大回流比的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。11、精儲塔在一定條件下操作時，試問將加料口向上移動兩層塔板，此時塔頂和塔底產(chǎn)品組成將有何變化？為什么？答：當(dāng)加料板從適宜位置向上移兩層板時，精儲段理論板層數(shù)減少， 在其它條件不變時，分離能力下降，xD易揮發(fā)組分收率降低，xWT12、精儲塔在一定條件下操作，試問：回流液由飽和液體改為冷液時，塔頂產(chǎn)品組成有何變化？為什么？答：從泡點(diǎn)回流改為冷液回流時， xDT。其原因是：冷液回流至塔頂時，冷凝一部分蒸氣，放出的潛熱把冷液加熱至塔頂?shù)谝话宓娘柡蜏囟取＠淠糠种泻y揮發(fā)組分較大，使氣相易揮發(fā)組分增濃。同時，在塔頂回流比保持不變的條件下，增加了塔內(nèi)的內(nèi)回流，這也有利于分離。13、為什么精儲操作需要塔頂回流？答：主要是為了保持塔內(nèi)下降的液流，使精儲塔保持穩(wěn)定操作。14、簡單蒸儲與精儲有什么相同和不同？、答：它們同屬蒸儲操作。簡單蒸儲是不穩(wěn)定操作，只能得到一種產(chǎn)品，產(chǎn)品無需回流，產(chǎn)量小。精儲是復(fù)雜的蒸儲，可以是連續(xù)穩(wěn)定過程，也可以是間歇過程。精儲在塔頂、底可以獲得兩種產(chǎn)品。精儲必須有回流。15、一套完整的精儲裝置，由由哪幾個部分構(gòu)成？答：主體是精儲塔，塔底有再沸器，塔頂有冷凝器，產(chǎn)品貯槽以及加料裝置。16、精儲塔進(jìn)料的熱狀況對提儲段操作線有何影響？答：進(jìn)料的熱狀況不同，q值及q線的斜率也不同，故q線與精儲段操作線的交點(diǎn)亦因進(jìn)料熱狀不同而變動，從而提儲段操作線的位置也就隨之而變動。17、精儲塔進(jìn)料量對塔板層數(shù)有無影響？為什么？答：無影響。因從圖解法求理論板數(shù)可知，影響塔板層數(shù)的主要參數(shù)是 X,X,X,R和q。而進(jìn)料量的改變對上述參數(shù)都無影響，所以對塔板數(shù)無影響。18、精儲操作中，加大回流比時，對塔頂產(chǎn)品有何影響？為什么？答：當(dāng)精儲塔的塔板數(shù)已固定，若原料的組成及其受熱狀況也一定時，則加大回流比R可以提高產(chǎn)品的濃度（因操作線改變），但由于再沸的負(fù)荷一定（即上升蒸汽V一定），此時R加大會使塔頂產(chǎn)量下降［因V=（R+1）D,而RT則DJ,即降低塔的生產(chǎn)能力。19、用一般的精微方法，能否得到無水酒精？為什么？答：用一般的精微方法，不能得到無水酒精，因?yàn)橐掖家凰芤菏蔷哂凶畲笳畹娜芤?，這種溶液在t-x-y圖上溫度出現(xiàn)最低共沸點(diǎn)，而在y-x圖上出現(xiàn)拐點(diǎn)，在該點(diǎn)上，氣液相組成相同，即y=x=0.894,直到蒸干為止，濃度仍無改變。20、精儲塔中精儲段與提儲段的作用？答：精儲段是利用回流液把上升蒸汽中難揮發(fā)組分(又叫重組分)逐步冷凝下來，同時回流液中揮發(fā)組分(又叫輕組分)汽化出來，從而在塔頂?shù)玫捷^純的易揮發(fā)組分。提儲段是利用上升蒸汽把液相中易揮發(fā)的組分汽化出來，同時上升蒸汽中的難揮發(fā)組分逐板冷凝下來，從而在塔釜獲得較純的難揮發(fā)組分。四、計(jì)算題1、用連續(xù)精儲塔每小時處理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求儲出液中含苯90%,殘液中含苯1%(組成均以kmol%計(jì))。試求：(1)儲出液和殘液各多少kmol/h。(2)飽和液體進(jìn)料時，已估算出塔釜每小時汽化量為 132kmol,問回流比為多少？答：①F=D+\VFx=Dx+Wx②:q=1v'=vL=V-D=132-43.8=88.2 R=L/D=88.2/43.6=2.022、用常壓連續(xù)精儲塔分離某二元理想混合物，已知相對揮發(fā)度a=3加料量F=10kmol/.h,飽和蒸汽進(jìn)料，進(jìn)料中易揮發(fā)組分濃度為 0.5(摩爾分率，下同)，塔頂產(chǎn)品濃度為0.9,塔頂蒸汽全凝液于泡點(diǎn)下回流，回流比R=2Rmin,易揮發(fā)組分的回收率為90%,塔釜為間接蒸汽加熱，試計(jì)算提儲段上升蒸汽量。答：a=3,L-10hnoLh:q-0,耳=F5x=0.9,4=0.9,R=2.0RminV=解:q=0v'=vf=(r+1)D-FyX=y3優(yōu)l)y]—05/(3-2W5)=0.25RrnkHx_V)/(V—X)=(0.9-0.5)/(0.5-0.25)=1.6R=2.0Rmin=2M6=3.2D-r[1-xk=0.910>0.5/0.9=5kmol/hV=(3.2+1)510=11kmol/h3、在常壓連續(xù)精儲塔中分離理想二元混合物， 進(jìn)料為飽和蒸汽，其中易揮發(fā)組分的含量為0.54(摩爾分率)，回流比R=3.6,提儲段操作線的斜率為1.25,截距為-0.0187,求儲出液組成I答：q線方程：y=x=0.54 (1)精線方程：目),7826x-0.217x⑵提段方程：y=1.25x-0.0187=0.54(3)式(1)與(3)聯(lián)立得兩操作線交點(diǎn)坐標(biāo)x=0.447將y=054,x二。州7代入(2)得 x=0.87644、用常壓精儲塔分離雙組分理想混合物，泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料量100kmol./h,加料組成為50%,塔頂產(chǎn)品組成X=95%,產(chǎn)量D=50kmol/h,回流比R=2Rmin,設(shè)全塔均為理論板，以上組成均為摩爾分率。相對揮發(fā)度a=3。求：(1).Rmin(最小回流比)(2).精儲段和提儲段上升蒸汽量。 (3).列出該情況下的精儲段操作線方程。答：(1).y=ax/[1+(-?x]=3x/(1+2x)泡點(diǎn)進(jìn)料q=1xX0.5,yq=3>0.5/(1+205)=1.5/2=0.75Rm/(Rm+1)=(0.95-0.75)/(0.95-0.5)=0.20/0.45=4/9Rm=4/5=0.8￥-\TR+DD-(>0.8+l)力.y-[R/(R-l)]x+x/(R-r)-0^15x+0,3655、某二元系統(tǒng)精儲塔在泡點(diǎn)下進(jìn)料，全塔共有三塊理論板及一個再沸器，塔頂采用全凝器，進(jìn)料位置在第二塊理論板上，塔頂產(chǎn)品組成 x=0.9(摩爾分率)，二元系統(tǒng)相對揮發(fā)度a=4,進(jìn)料組成為1=0.5(摩爾分率)，回流比R=1時，求：(1)離開第一塊板的液相組成X1為多少？(2)進(jìn)入第一塊板的氣相組成y2為多少？(3)兩操作線交點(diǎn)d的氣液組成？答：⑴y1=xd=0.9,xi=0.9/(4-30.9)=0.692,⑵y2=1>0.692/(1+1)+0.9/2=0.796,⑶xd=xf=0.5,yd=0.5/2+0.9/2=0.76、已知某精儲塔進(jìn)料組成xf=0.5,塔頂儲出液組成xd=0.95,平衡關(guān)系y=0.8x+0.2,試求下列二種情況下的最小回流比Rmin。(1)飽和蒸汽加料；(2)飽和溶液加料。TOC\o"1-5"\h\z答：Rmin=(xd-yq)/(yq-xq) (1)yq=0.8xq+0.2 (2)yq=qxxq/(q-1)-xf/(q-1) (3)q=0,由(3)yq=xf=0.5,由(2)xq=(0.5-0.2)/0.8=0.375,Rmin=(0.95-0.5)/(0.5-0.375)=3.6⑵q=1,由(3)xq=xf=0.5,由(2)yq=0.8X0.5+0.2=0.6Rmin=(0.95-0.6)/(0.6-0.5)=3.57、由一層理論板與塔釜組成的連續(xù)精儲塔，每小時向塔釜加入含甲醇 40%(摩爾分率)的甲醇水溶液100kmol,要求塔頂儲出液組成xd=0.84,塔頂采用全凝器，回流比R=3,在操作條件下的平衡關(guān)系為v=0.45x+0.55,求：(1)塔釜組成x；(2)每小時能獲得的儲出液量D和塔釜液W。答案⑴y1=xD=0.84,0.84=0.45x1+0.55,xi=0.64,yw=3>0.64/(3+1)+0.84/(3+1)=0.69,0.69=0.45賬+0.55,xw=0.311,(2)D=100(0.4-0.311)/(0.84-0.311)=16.8(kmol/h),W=100-16.8=83.2(kmol/h)8、分離苯和甲苯混合液，進(jìn)料組成為 0.4,儲出液組成為0.95,殘液組成為0.05(以上組成均為苯的摩爾分率)。苯對甲苯的平均相對揮發(fā)度為 2.44。泡點(diǎn)進(jìn)料，塔頂冷凝器為全凝器，塔釜為間接蒸汽加熱。試求：(1)最小回流比；(2)若回流比取最小回流比的1.2倍，列出精儲段操作線方程，(3)列出提儲段操作線方程。答：⑴yq=2.44W4/(1+1.44>0.4)=0.62Rmin=(X-yq)/(yq-x)=(0.95-0.62)/(0.62-0.4)=1.5R=1.21.5=1.8￥=(1.8/2.8)x+0.95/2.8=0.64x+0.34⑶令F=lkniol/hFx=加+Wx0.4=0.95D+(1-D)005解得vq=1 L'=L+qF=RD+F=1.8X0.39+1=1.7kmol./hV'=V=(R+1)D=2.8W39=1.09kmol./h?.y'=L'x7V'-Wx/V=1.7x'/1.09-0.610.05/1.09=1.56x'-0.028y=1.56x-0.0289、用常壓連續(xù)精儲塔分離苯一甲苯混合物，原料中含苯0.40,塔頂儲出7中含苯0.9(以上為摩爾分率)。進(jìn)料為飽和蒸汽，苯對甲苯的相對揮發(fā)度 a=2.5,操作回流比為最小回流比的1.5倍，塔頂采用全凝器。試求離開塔頂?shù)诙永碚摪宓恼羝M成。xf=0.4,xd=0.9,q=0,a=2.5,R=1.5Rmin,xq=yq/(4-1)yq)=0.4/(2.5-1.50.4)=0.21,Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.4)/(0.4-0.21)=2.63,R=1.5>2.63=3.945,x1=y1/(-(a1)y1=0.9/(2.5-1.50.9)=0.783,y2=RXxi/(R+1)+xd/(R+1)=3.9450.783/(3.945+1)+0.9/(3.945+1)=0.80710、某廠用一連續(xù)精儲塔在常壓下連續(xù)精儲從粗儲塔來的濃度為 0.282(摩爾分率)的乙醇飽和蒸汽。要求精儲后得濃度為92%(質(zhì)量％)的酒精500kgh，而廢液中含酒精不能超過0.004(摩爾分率)。采用間接蒸7加熱，操作回流比選用 3.5。試求：(1)進(jìn)料量和殘液各為多少kmol/h(2)塔頂進(jìn)入冷凝器的酒精蒸汽量為多少kmol/h(3)列出該塔提儲段操作線方程；(4)列出q線方程。附：乙醇分子量46答：1)F,WX二(92/46)/(92/46+8/18)=0.818塔頂酒精平均分子量M工-46x0.818+18x0.182-40.9(kg/kmol).?D=500/40.9=12.2kmol./h代入：F=12.2+W F=35.7kmol./hF>0.282=12.2(X818+WX0.004,W=23.5kmol/.hV:V=(R+1)D=(3.5+1)12.2=54.9kmol./h3)提儲段操作線：

L'=L+qFq=0L'=LL'=L+qFq=0L'=L代入方程：y'=—L—x'—WW^=(42.7/42.7代入方程：y'=—L—x'—WW^=(42.7/42.7—23.5)x-(23.5/42.7—23.5)X0.004=2.22x0.0049L'-W L'-W或：Ym+1=2.22Xm-0.00494)q線y=(q/q—1)x—(x，聞-1) =q=0???尸二0,28211、某廠用一連續(xù)精儲塔在常壓下連續(xù)精儲濃度為50%(質(zhì)量％)的稀酒液。要求獲得濃度為0.82摩爾分率的酒精700kg.h，殘液中含酒精不超過0.1%(質(zhì)量％)。采用間接蒸汽加熱，操作回流比為3.5。試求：(1)進(jìn)料和殘液各為多少kgh?(2)塔頂進(jìn)入冷凝器的酒精蒸汽量為多少kg.h?回流液量又為多少kg.h?(3)沸點(diǎn)進(jìn)料時提儲段操作線方程。附：乙醇分子量46答：1)F,W;X二(46M.82)/(460.82+18>0.18)=0.92(質(zhì)量分率)代入方程：F=700+W F=1289kg/.hF>0.5=7000.92+WX0.001,W=589kg/.hV,L:V=(R+1)D=4.5>700=3150kg./hL=DR=700X3.5=2450kg./h3)提儲段提作線方程：L'=L+qF而q=1?L'=2450+12893739kg/.h又：X二(0.001/46)/(0.001/46+0.999/18)=0.0004L' Wx、“，?y'= x'-——=(3739/3739-589)x-(589/3739-589)處.0004L'-W L'-W=1.19x-7.5X0-5或：y=1.19x-7.5X0-512、某精儲塔分離A.B混合液，以飽和蒸汽加料，加料中含A和B各為50%(mol%),處理量每小時100kmol,塔頂，塔底產(chǎn)品量每小時各為50kmol。精儲段操作線方程為：y=0.8x+0.18.間接蒸汽加熱，塔頂采用全凝器，試求：(1)塔頂，塔底產(chǎn)品液相組成；(2)全凝器中每小時蒸汽冷凝量；(3)塔釜每小時產(chǎn)生的蒸汽量，(4)提儲段操作線方程答：1)XD,XW由方程y=0.8x+0.18可得：R/(R+1)=0.8,R=4xdf(R-1)-0』8.工-0.9或90%又由Fxf=Dxd+W\w可得：xw=(100>0.5-500.9)/50=0.1或10%2)V; V=(R+1)D=(4+1)>50=250kmol/.h3)V':V=\F=250-100=150kmol/.h4)提儲段操作線方程：L'=L+qFvq=0 ..L'=L而L-DR-50^4-200krnM.h(即為L')代入方程：y-L父w—wxW得：y1-(200/150*-(50/150)0.1=L33xr-0.0333或y=1.33x-0.033313、某酒廠用一常壓精儲塔將每小時 1000kg的含乙醇8%的乙醇水溶液進(jìn)行分離。要求塔釜中乙醇的含量不得超過0.1%(以上均為質(zhì)量％),塔頂產(chǎn)品含乙醇為0.689(摩爾分率)。進(jìn)料為飽和液，回流比為3。試求：(1)塔頂產(chǎn)品量為kg./h?(2)塔底回流至塔釜的回流液量為kmol/h?(3)進(jìn)入塔頂全凝器的蒸汽量kg/h?(塔釜采用間接蒸汽加熱；乙醇分子量為46)答：1)D:將塔頂濃度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量濃度：Xd-(46血6豹以46乂0.6豹+18X0.311)=0.85代入：1000=D+W1000>0.08=D>0.85+wX0.001一D=3.1kg./h

2)L':L'=LqF=RD+qF=RD+F (=q=1)產(chǎn)品的平均分子量：Mm二46叉。689+18Q311=37.3kg/.kmol.?D=93.1/37.3=2.496kmol/.h進(jìn)料Xf二(8/46)/(8/46+92/18)=0.0329Mm=46x0,0329+18>0.9671=18.92kg./kmolF=1000/18.92=52.85kmol/.h代入上式： L*=3X2.496+52.85=60.34kmol/.h3)V:V=(R+1)D=(3+1))93.1=372.4kg/.h14、在精儲塔中，精儲段操作線方程y=0.75x+0.2075,q線方程為y=-0.5x+1.5xF,試求：TOC\o"1-5"\h\z(1)回流比R(2)儲出液組成xd⑶進(jìn)料7的q值 (4)判斷進(jìn)料狀態(tài) (5)當(dāng)進(jìn)料組成xf=0.44時，精儲段操作線與提儲段操作線交點(diǎn)處 Xq值多少？【解】(1)由精儲段操作線方程y=-0.5x+1.5xF ①得(2)⑶—得(2)⑶由(1)得至UR=3xd=0.83由q線方程y=-0.5x+1.5xF ②解得q=0.33(4)由于0<q<1,所以進(jìn)料處于氣液混合狀態(tài)。(5)把xf=0.44代入②并聯(lián)立①②兩式得解得 Xq=0.36215、在常壓旭精儲塔內(nèi)分離某理想二元混合物，已知進(jìn)料量為100Kmol/h,其組成為0.55(摩爾分率)；釜?dú)堃毫髁繛?5Kmol/h,其組成為0.05,進(jìn)料為泡點(diǎn)進(jìn)料；塔頂采用全凝器，泡點(diǎn)回流，操作回流比為最小回流比的1.6倍，物系的平均相對揮發(fā)度為2.00(1)計(jì)算塔頂輕組分的收率；(2)求出提儲段操作線方程；

(3)若從塔頂?shù)谝粔K實(shí)際板下降的液相中重組分增濃了 0.02(摩爾分率)，求該板的板效率Emv°【解】(1)由全塔物料衡算和輕組分物料衡算得：即解得： D=55Kmol/h,xd=0.959刀 (2)泡點(diǎn)進(jìn)料，故q=1,而且xq=xF=0.55因?yàn)閍=2.0,所以相平衡方程為可得:2.0xqy可得:2.0xqyq>2.00.5510.55-0.7097WJ R=1.6Rmin=1.61.5612.4976Q=1,WJL'=L+qF=RD+F=2.4976X55+0=237.368kmol/h,V'=V+(q1)F=(R+1)D=(2.4976+1)55=192.368kmol/h所以提儲段操作線方程為(3)已知Xd-xi=0.02和xd=0.959，可得xi=0.939由相平衡方程可得 y*=空&=2.00.9390.96851X1 10.939精儲段方程為y=-R-x2*=2.4976x0.959=0.7141x0.2742

R1R12.49761 2.49761Xi=0.939，代入上式得y2=0.9447，而y1=xD=0.95916、在連續(xù)精儲塔內(nèi)分離某二元理想溶液，已知進(jìn)料組成為 0.5(易揮發(fā)組分摩爾分?jǐn)?shù))泡點(diǎn)進(jìn)料，進(jìn)料量100kmol/h,塔頂采用分凝器和全凝器，塔頂上升蒸汽分凝器部分冷凝后，液相作為塔頂回流液，具組成為0.9,氣相再經(jīng)全凝器冷凝，作為塔頂產(chǎn)品,其組成為0.95。易揮發(fā)組分在塔頂?shù)幕厥章蕿?6%,離開塔頂?shù)谝粚永碚撍宓囊合嘟M成為0.84.試求:(1)精儲段操作線方程；(2)操作回流比與最小回流比的比值R/Rmin22⑶塔釜液相組成Xw?！窘狻?1)精儲段操作線方程分凝器的氣液相組成符合平衡關(guān)系，即 xdl=0.9相平衡，相平衡方程為 解得：a=2.11與xi=0.84相平衡的氣相組成為yi與xl為操作關(guān)系，即y=±x+.R1R1yi與xl及Xd數(shù)據(jù)代入上式，解得：R=1.907,y=0.656x+0.327(2)操作回流比與最小回流比的比值泡點(diǎn)進(jìn)料： q=1,xq=xF=0.5 最小回流比為Rmin=RJ95 0.651.8521最小回流比為yq-Xq 0.678-50.5RRminRRmin1.9071.521=1.254(3)塔釜液組成由全塔的物料衡算求得。由 ,XD=0.95,解得：則 Xw二FXF^J00O.-550.530.009536F-D 100-50.5317、常壓板式精儲塔連續(xù)分離苯一甲苯溶液，塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流，塔釜間接蒸汽加熱，平均相對揮發(fā)度為2.47,進(jìn)料量為150kmol/h,組成為0.4(摩爾分率)，飽和蒸汽進(jìn)料q=0,操作回流比為4,塔頂苯的回收率為97%，塔底甲苯的回收率為95%求：(1)塔頂、塔底產(chǎn)品的濃度；(2)精儲段和提儲段操作線方程；⑶操作回流比與最小回流比的比值?！窘狻?1)"D苯=~^父100%=DXD父100%=97% ①Fxf 1500.4nD^=DXDx100%=DXd父100%=97%Fxf 150M0.4

物料衡算得:150=D+W物料衡算得:150=D+W150>O.4=Dxd+Wxw由①②③④式解得：D=62.7kmol/h,W=87.3kmol/hxd=0.928,xw=0.0206(2)精微段操作線方程：y=(2)精微段操作線方程：y=R1R141 414 0.928—X =0.8x0.1856q=0則L'=L+qF=RD=4<62.7=250.8kmol/hV'=V+(q1)F=(R+1)D-F=(4+1)627-150=163.5kmol/h所以提儲段操作線方程為(3)q=0，而且yq=XF=0.4因?yàn)閍=2.47因?yàn)閍=2.47所以相平衡方程為y=2 ~= - ■—1(a-1X 1 1.售7可得Xq=0.21318、進(jìn)料組成xF=0.2,以飽和蒸氣狀態(tài)自精儲塔底部進(jìn)料， 塔底不再設(shè)再沸器，xd=0.95,xw=0.11,平均相對揮發(fā)度為2.5。試求：(1)操作線方程;(2)若離開第一塊板的實(shí)際液相組成為 0.85,則塔頂?shù)谝粔K板以氣相表示的單板效率為多少【解】(1)【解】(1)由全塔物料衡算和輕組分物料衡算得:F=DWDdx WX即’0.2F=0.95D0.11W解得:D=3F/38,W=25F/28因?yàn)榇怂挥芯⒍?，且不再設(shè)再沸器，所以有：V=F,L=W則操作線方程為 y=Lx=也=0.8&3 0.解得:D=3F/38,W=25F/28因?yàn)榇怂挥芯⒍?，且不再設(shè)再沸器，所以有：V=F,L=W則操作線方程為 y=Lx=也=0.8&3 0.102VV(2)操作線方程為y=0.893x+0.102得y2=0.8930.85+0.102=0.86由a=2.5得相平衡方程2.5xy= = 1+(a-ix11x5y12.50.85八八「， =0.93411.50.85y1-y2 0.95-0.86 …又，yi=XD=0.95,Emv=—* = =1.22y1-y2 0.934-0.8619、在常壓連續(xù)精微塔內(nèi)分離某二元理想溶液，料液濃度xf=40%,進(jìn)料為氣液混合物，其摩爾比為氣：液=2:3,要求塔頂產(chǎn)品中含輕組分Xd=97%%,釜液濃度xw=2%,（以上濃度均為摩爾分?jǐn)?shù)），該系統(tǒng)的相對揮發(fā)度為 a=2.0,回流比為R=1.8Rmino試求：（1）塔頂輕組分的回收率；（2）最小回流比；（3）提儲段操作線方程?！窘狻浚?）全塔物料衡算；F=DW即 ，0.f4=0D97W.02解得： D=0.4F,W=0.6F則 nD^=DXD-x100%=0.4F-0.97父100%=97%TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"Fxf FM0.4(2)最小回流比由已知條件進(jìn)料中蒸汽與液體量的摩爾比為 2:3可得：q=3/(3+2)=0.3則q線方程為：y=，x-±=上6-x-=-1.5X+1 ①q-1 q-10.6-1 0.6-1由a=2.0得相平衡方程:由a=2.0得相平衡方程:2x1Xy=1(a—1)x聯(lián)立方程①②并解得：Xq=0.333,yq=0.5則 Rmi『3=3」.=52.814yq-Xq 0.5-0.333(3)R=1.8Rmin=1.82.814=5.056q=0.6則L'=L+qF=5.056乂0-?F4F=2.026FV'=V+(q1)F=(R+1)D+(q-1)F=6.0560.4F-0.4F=2.026F所以提儲段操作線方程為20、用一精儲塔分離二元液體混合物，進(jìn)料量100kmol/h,易揮發(fā)組分xf=0.5,泡點(diǎn)進(jìn)料，得塔頂產(chǎn)品Xd=0.9,塔底釜液xw=0.05(皆摩爾分率)，操作回流比R=1.61,該物系平均相對揮發(fā)度a=2.25塔頂為全凝器，求：(1)塔頂和塔底的產(chǎn)品量(kmol/h);(2)第一塊塔板下降的液體組成xi為多少；⑶寫出提儲段操作線數(shù)值方程；⑷最小回流比。解：(1)塔頂和塔底的產(chǎn)品量(kmol/h);F=D+W=100 (1)Dm0.9+WS05=Fxf=100x0.5=50 (2)上述兩式聯(lián)立求解得 W=47.06kmol/h D=52.94kmol/h(2)第一塊塔板下降的液體組成xi為多少；因塔頂為全凝器， Xd=%=一9一1(--1)x1(3)寫出提儲段操作線數(shù)值方程；L WXW_185.23.47.060.05則 ym1VXmV一138.17Xm138.17=1.34xm-0.017(4)最小回流比。泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1,Xq=Xf=0.521、一精儲塔，原料液組成為0.5(摩爾分率)，飽和蒸氣進(jìn)料，原料處理量為100kmol/h,塔頂、塔底產(chǎn)品量各為50kmol/h。已知精儲段操作線程為y=0.833x+0.15,塔釜用問接蒸氣加熱，塔頂全凝器，泡點(diǎn)回流。試求：塔頂、塔底產(chǎn)品組成；全凝器中每小時冷凝蒸氣量；蒸儲釜中每小時產(chǎn)生蒸氣量解：(1)塔頂、塔底產(chǎn)品組成；因%R+1)=0.833, R=5又 Xd/r+1)=0.15, Xd=0.90

由物料衡算 FXf=DXdWXw得 xW=(1000.5-500.9)/50=0.1⑵(3)⑵(3)V=(R+1)D=300kmol/h蒸儲釜中每小時產(chǎn)生蒸氣量；q=0,v'=vf=300-100=200kmol/h:X1XD:X1XD=