第三章精餾作業(yè)及復(fù)習(xí)思考題214

作業(yè)（計(jì)算題）1、用常規(guī)精餾分離下列烴類(lèi)混合物：組分甲烷乙烯乙烷丙烯丙烷丁烷∑摩爾分?jǐn)?shù)/%0.5224.98.838.73.0554.0100.0工藝規(guī)定塔頂餾出液中丁烷濃度不大于0.002，塔釜?dú)堃褐斜闈舛炔淮笥?.0015，試應(yīng)用清晰分割法估算塔頂塔釜產(chǎn)品的量和組成。2、脫丁烷塔分離下列混合液：組分丙烷異丁烷丁烷異戊烷0.11350.01041.000戊烷己烷xiF（摩爾分?jǐn)?shù)）0.01100.16900.26982.0840.44600.69951.7350.12050.00270.8640.1400X0.34105iD（摩爾分?jǐn)?shù)）0.0176ai4平均值3.6150.435工藝規(guī)定丁烷為輕關(guān)鍵組分，異丁烷為重關(guān)鍵組分。分離所得的塔頂產(chǎn)物組成已列于上表，各組分相對(duì)于重關(guān)鍵的相對(duì)揮發(fā)度也列于表中。料液為飽和液體。試求最小回流比Rm。并應(yīng)用清晰分割法進(jìn)行塔頂和塔釜產(chǎn)品的量和組成的估算。已知輕關(guān)鍵組分丁烷在塔頂產(chǎn)品中的回收率98.1%，重關(guān)鍵組分異戊烷在塔釜產(chǎn)品中的收率為94.2%。進(jìn)料量F=983kmol/h。3、進(jìn)料中含正辛烷(1)0.34,正庚烷（2）0.33，正己烷（3）0.33（摩爾分?jǐn)?shù)）。今要餾出液中正庚烷濃度x0.01，釜液中正己烷x0.01，試求所需最少理論2,D3,W級(jí)數(shù)及在全回流條件下餾出液和釜液之組成。已知各組分之相對(duì)揮發(fā)度為a1.00，a2.27，a5.25。1,12,13,14、某分離乙烷和丙烯連續(xù)精餾，其進(jìn)料組成（摩爾分率）如下：組分甲烷0.0510.95乙烷0.352.59丙烯0.151.000丙烷0.200.884異丁烷正丁烷組成0.100.151.00a0.4220.296平均要求餾出液丙烯濃度2.5%，釜液中乙烯濃度5%，并假定釜液中不出現(xiàn)甲烷，在餾出液中不出現(xiàn)丙烷及其更重的組分。試求：（1）進(jìn)料量為100kmol/h，餾出液，餾出液和釜液的組成級(jí)流量；（2）若按飽和液體進(jìn)料，進(jìn)料溫度為26℃，平均操作壓力為2.776MPa，試用簡(jiǎn)捷法計(jì)算理論級(jí)數(shù)（塔頂采用全凝器）；(3)確定進(jìn)料位置。5、擬以水為溶劑對(duì)醋酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液進(jìn)行萃取精餾分離，已知料液的x1F=0.65，此三元系中各組分的端值常數(shù)為：A12=1.0293;A21=0.9464;A2S=0.8289AS2=0.5066;A1S=2.9934;AS1=1.8881試問(wèn)當(dāng)全塔萃取劑濃度為水能作為該體系的萃取劑嗎？若當(dāng)全塔萃x=0.6時(shí)，Sx=0.8時(shí)，取劑濃度為其萃取效果可提高多少？S6、以水為F=0.649（摩爾分?jǐn)?shù)），D=0.95，其回收率為98%，要求塔級(jí)上的濃度xS=0.8，操作的1.5倍。試計(jì)算（設(shè)已查得：A12=0.447；A21=0.411；A2S=0.36；AS2=0.22；A1S=0.130；AS1=0.82）溶劑對(duì)乙酸甲酯（1）-甲醇（2）溶液進(jìn)行萃取精餾分離，料液的x1，呈露點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)塔。要求塔頂流出液中乙酸甲酯的濃度x1，回流比為最小回流比溶液與料液之比和所需的理論級(jí)數(shù)。

復(fù)習(xí)思考題（一）填空題1、多組分精餾根據(jù)指定設(shè)計(jì)變量不同可分為（）型計(jì)算和（）型計(jì)算。2、在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為（）。3、非清晰分割法假設(shè)各組分在塔內(nèi)的分布與在（）時(shí)分布一致。4、精餾塔計(jì)算中每個(gè)級(jí)由于（）5、萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設(shè)（）。改變而引起的溫度變化，可用（）確定。6、采用液相進(jìn)料的萃取精餾時(shí)，要使萃取劑的濃度在全塔內(nèi)為一恒定值，所以在（）。7、當(dāng)原溶液為非理想型較強(qiáng)的物系，則加入萃取劑主要起（）作用。8、要提高萃取劑的選擇性，可（）萃取劑的濃度。9、最低恒沸物，壓力降低使恒沸組成中汽化潛熱（）10、在一定溫度和組成下，A、B混合液形成最低沸點(diǎn)恒沸物的條件為（）。11、不加恒沸劑可完成恒沸物分離的方法有（）和（）兩。種12、分布組分是指在餾出液和釜液（）；非分配組分是指僅在（）出現(xiàn)的組分增加。的組分。13、多組分精餾中，關(guān)鍵組分是指（）的組分。14、回收率φHK,W釜液W中（）與進(jìn)料中HK的流率之比，回收率φLK,D是餾出液D中（）與進(jìn)料中LK的流率之比。15、清晰分割是指餾出液中除了（）外，沒(méi)有其他重組分，釜液中除了（）外，沒(méi)有其他輕組分。16、若加入的新組分和被分離系統(tǒng)的一蒸出。這種特殊精餾叫恒沸精餾。加入的新組分叫（個(gè)或幾個(gè)組分形成最低恒沸物從（））。17、若加入的新組分不與原系統(tǒng)中任一組分形成恒沸物，而其沸點(diǎn)又較原系統(tǒng)任一組分高，從釜液離開(kāi)精餾塔。這類(lèi)特殊精餾叫（），所加入的新組分叫作（）。18、在萃取精餾中所選的萃取劑使A1S值越大，溶劑的選擇性（）。19、萃取精餾塔中，萃取劑是從塔（）出來(lái)。20、恒沸劑與組分形成最高沸點(diǎn)的恒沸物時(shí)，恒沸劑從塔（）出來(lái)。21、均相恒沸物在低壓下其活度系數(shù)之比γ1/γ2應(yīng)等于（）與（）之比。

22、特殊精餾是既加入（），又加入（）的精餾過(guò)程。（二）、選擇題1、A（輕組分）、B兩組分的相對(duì)揮發(fā)度αAB越小，則（）。a.A、B兩組分越容易分離；c.A、B兩組分越難分離；b.原料中含輕組分越多，所需的理論級(jí)數(shù)越少；d.與A、B兩組分的分離難易程度無(wú)關(guān)。2、當(dāng)普通精餾塔的產(chǎn)品不合格時(shí)，可以考慮（）。a.提高進(jìn)料量；b.降低回流比；c.提高塔壓；d.提高回流比。3、多組分精餾過(guò)程，當(dāng)進(jìn)料中的非分配組分只有重組分而無(wú)輕組分時(shí)，恒濃區(qū)出現(xiàn)于（）。a.上恒濃區(qū)出現(xiàn)于精餾段中部，下恒濃區(qū)出現(xiàn)于進(jìn)料級(jí)下；b.恒濃區(qū)出現(xiàn)于進(jìn)料級(jí)上下；c.上恒濃區(qū)在進(jìn)料級(jí)上，下恒濃區(qū)出現(xiàn)于提餾段中部；d.上、下恒濃區(qū)分別出現(xiàn)于精餾段和提餾段的中部。4、吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，關(guān)聯(lián)了四個(gè)物理量之間的關(guān)系，下列哪個(gè)不是其中之一（a.最小理論級(jí)數(shù)；b.最小回流比；c.壓力；d.理論級(jí)數(shù)。）。5.下列關(guān)系簡(jiǎn)捷法的描述哪一個(gè)不正確（a.計(jì)算簡(jiǎn)便；b.可為精確計(jì)算提供初值；c.所需物數(shù)性據(jù)少；d.計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。6、下列說(shuō)法正確的是（）。）。a.多組分精餾中，回流比小于最小回流比時(shí)滿(mǎn)足分離要求將需要無(wú)窮多的理論級(jí)b.多組分精餾中，回流比小于最小回流比時(shí)無(wú)論多少理論級(jí)都不能滿(mǎn)足分離要求c.回流比R的值趨于零時(shí)的回流比叫最小回流比；d.多組分精餾中，回流比小于最小回流比時(shí)整個(gè)精餾塔將無(wú)分離作用。7、全回流操作不能用于（）。a.正常生產(chǎn)穩(wěn)定過(guò)程；b.開(kāi)車(chē)時(shí)；c.當(dāng)產(chǎn)品不合格時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)；d.實(shí)驗(yàn)室研究傳質(zhì)過(guò)程。8、用芬斯克公式求全塔理論級(jí)數(shù)時(shí)，式中相對(duì)揮發(fā)度應(yīng)為（a.塔頂處的相對(duì)揮發(fā)度；b.進(jìn)料處的相對(duì)揮發(fā)度；c.塔釜處的相對(duì)揮發(fā)度；d.全塔相對(duì)揮發(fā)度的平均值。）。9、全回流操作時(shí)，精餾塔進(jìn)料F、餾出液D和釜液W的流率應(yīng)為（a.W=0，D=0，F(xiàn)=0；bW=0，D=0，F(xiàn)≠0；c.W≠0，D≠0，F(xiàn)≠0；d.W=0，D≠0，F(xiàn)≠0。）

10、如果二元物系，γ=1,γ=1，則此二元物系所形成的溶液一定是（）。12a.正偏差溶液；11、關(guān)于萃取精餾塔的下列描述中，哪一個(gè)不正確（）。a.汽液負(fù)荷不均，液相負(fù)荷大；b.回流比提高，產(chǎn)品純度提高；c.恒摩爾流不太合適；d.是蒸餾過(guò)程。b.理論溶液；c.負(fù)偏差溶液；d.不確定。12、如果二元物系有最低壓力恒沸物存在，則此二元物系所形成的溶液一定是（）。a.正偏差溶液；13、萃取精餾過(guò)程選擇的萃取劑最好應(yīng)與沸點(diǎn)低的組分形成（）。a.正偏差溶液；b.理論溶液；c.負(fù)偏差溶液；d.不確定。14、萃取精餾時(shí)若飽和液體進(jìn)料，萃取劑應(yīng)該從（）進(jìn)料。a.精餾段上部；b.進(jìn)料級(jí)c.精餾段上部和進(jìn)料級(jí)；d.精餾段下部。15.“A1S’-A2S’-∣A12’∣>0”是加入溶劑在x’為任何值）時(shí)均b.理論溶液；c.負(fù)偏差溶液；d.不確定。任何脫溶劑濃度（能1增加原溶液的相對(duì)揮發(fā)度（提高選擇性）的（）。a.充分16、在萃取塔塔a.加大回流比；b.加大萃取劑17、對(duì)于最高沸點(diǎn)恒沸物，壓力增加使恒沸組成中汽化潛熱小的組分（）。a.增加；b.不變；c.減少。18、最有共沸物的a.物系中可兩兩形成b.物系中條件；b.必要條件c.充要條件；可采用（）方法來(lái)調(diào)節(jié)。用量；c.增加進(jìn)料量；d.減少進(jìn)料量。d.以上三項(xiàng)都不是。頂產(chǎn)品不合格時(shí)，可能形成三元最低三元物系是（）。三個(gè)組分三個(gè)二元最低共沸物；可兩兩形成三個(gè)二元最高共沸物；可兩兩形成三個(gè)組分c.物系中三個(gè)組分兩個(gè)二元最低共沸物，一個(gè)最高共沸物；d.物系中三個(gè)組分可兩兩形成以個(gè)二元最低共沸物，兩個(gè)最高共沸物；19、在下列a.吸收過(guò)程；b.蒸出過(guò)程；20、關(guān)于恒沸精餾塔的下列描述中，不正確的是（）。a.恒沸劑用量不能隨意調(diào)整；b.恒沸劑c.恒沸劑也可能是塔釜產(chǎn)品；21、對(duì)一個(gè)恒沸精餾過(guò)程，從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物，則有單元操作中屬于雙向傳質(zhì)過(guò)程的是（）。c.精餾過(guò)程；d.以上三種操作過(guò)程。為塔頂產(chǎn)品；可能是塔頂產(chǎn)品，d.恒沸精餾可用于間歇操作過(guò)程。較純組分的產(chǎn)品應(yīng)從（）。

a.塔釜得到；c.可能是塔頂?shù)玫?，也可能是塔釜得到?2、對(duì)形成恒沸物的體a.在恒沸點(diǎn)其氣相組成必等于液相組成；c.在恒沸點(diǎn)，d.其恒沸組成將隨著汽化率的大小而變23.容易形成恒沸物的為（）。a.各組份的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，b.各組份的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，c.各組份的化學(xué)結(jié)構(gòu)不相似，d.各組份的化學(xué)結(jié)構(gòu)不相似，24.在下列單元操作中，a.吸收過(guò)程；b.蒸出過(guò)程；c.精餾過(guò)程；25.分離同一混合物采用萃取精餾與采用普通精餾相比（）。a.汽夜比更大些；b.級(jí)效率更低些；c.級(jí)效率更高些；d.精餾溫度更低些。b.塔頂?shù)玫?；d視具體情況而變。系，下列說(shuō)法不正確的是（）。b.經(jīng)過(guò)恒沸點(diǎn)輕重組分互換；其露點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)溫度相等；化。其沸點(diǎn)差較大；其沸點(diǎn)差較?。黄浞悬c(diǎn)差較大；其沸點(diǎn)差較小。汽夜兩相近似看成恒摩爾流而誤差較小的是（）。d.以上三種操作過(guò)程。（三）簡(jiǎn)答題1、敘述用簡(jiǎn)捷法求普通精餾過(guò)程理論級(jí)數(shù)的步驟。2、什么是恒沸精餾？如何用三角相圖求解恒沸劑用量。3、敘述恒沸劑選擇的原則。4、說(shuō)明沸點(diǎn)相近和相對(duì)揮發(fā)度相近是否為同一概念。5、畫(huà)出一個(gè)二元非均相恒沸精餾流程。6、敘述用簡(jiǎn)捷法作萃