分離工程試題庫

第一部分填空題

1.分離過程是（混合過程）的逆過程，因此需加入（分離劑）來

達(dá)到分

離目的。

2.汽液相平衡是處理（氣液傳質(zhì)分離）過程的基礎(chǔ)。相平衡的條

件是（所

有相中溫度壓力相等，每一組分的化學(xué)位相等）。

3.萃取精僧塔在萃取劑加入口以上需設(shè)（萃取劑回收段）。

4.吸收因子為（L）,其值可反應(yīng)吸收過程的（難易程度

）O

mV

5.吸收劑的再生常采用的是（用蒸汽或惰性氣體的蒸出塔），

（用再沸器

的蒸出塔），（用蒸僧塔）。

6.精微塔計算中每塊板由于（組成）改變而引起的溫度變化，可

用（泡

露點方程）確定。

7.在塔頂和塔釜同時出現(xiàn)的組分為（分配組分）。

8.解吸收因子定義為（S=mV/L）o

9.吸收過程主要在（塔頂釜兩塊板）完成的。

10.吸收有（1）個關(guān)鍵組分，這是因為（單向傳質(zhì)）的緣故。

精微有（

2）

個關(guān)鍵組分，這是由于（雙向傳質(zhì)）的緣故。

11.恒沸劑的沸點應(yīng)顯著比原溶液沸點（大10K）以上。

12.吸收過程只有在（貧氣吸收）的條件下，才能視為恒摩爾流。

13.采用液相進(jìn)料的萃取精微時，要使萃取劑的濃度在全塔內(nèi)為一

恒定值，

所以在（進(jìn)料時補(bǔ)加一定的萃取劑）。

14.要提高萃取劑的選擇性，可（增大）萃取劑的濃度。

15.吸收過程發(fā)生的條件為（Pi>Pi-,y〉y.）o

16.對窄沸程的精播過程，其各板的溫度變化由（組成的改變）決

定，故可

由（相平衡方程）計算各板的溫度。

17.常見復(fù)雜分離塔流程有（多股進(jìn)料），（側(cè)線采

出），（設(shè)中間冷凝或

中間再沸器）。

18.設(shè)置復(fù)雜塔的目的是為了（減少塔數(shù)目，節(jié)省能量）。

19.通過精微多級平衡過程的計算，可以決定完成一定分離任務(wù)所

需的（理

論板數(shù)），為表示塔實際傳質(zhì)效率的大小，則用（級效率）

加以考慮。

20.為表示塔傳質(zhì)效率的大小，可用（級效率）表示。

21.對多組分物系的分離，應(yīng)將（分離要求高）或（最困難）的

組分最后

分離。

22.在相同的組成下，分離成純組分時所需的功（大于）分離成

兩個非純組

分時所需的功。

23.分離過程分為（機(jī)械分離）和（傳質(zhì)分離）

兩大類。

24.傳質(zhì)分離過程分為（平衡分離過程）和（速率控制過程）

兩大類。

25.分離劑可以是（能量）和（物質(zhì)）。

26.機(jī)械分離過程是（過濾、離心分離）。吸收、

萃取、膜分離。滲透。

27.速率分離的過程是過濾、離心分離'吸收、萃取、

（膜分離、滲透）。

28.平穩(wěn)分離的過程是過濾'離心分離'（）。膜分離。滲

透。

29.氣液平相衡常數(shù)定義為（氣相組成和液相組成的比值）。

30.理想氣體的平穩(wěn)常數(shù)與（組成）無關(guān)。

31.低壓下二元非理想農(nóng)液的對揮發(fā)度a

12等于（丫1P10/Y2P20）

32.氣液兩相處于平衡時，（化學(xué)位）相等。

33.在多組分精微中塔頂溫度是由（露點）方程求定的。

34.泡點溫度計算時若ZKixi>1,溫度應(yīng)調(diào)

（?。?/p>

35.泡點壓力計算時若￡Kixi>1,壓力應(yīng)調(diào)

（大）

36.在多組分精微中塔底溫度是由（泡點）方程求定的。

37.關(guān)鍵組分的相揮發(fā)度越大，精播過程所需的最少理論板數(shù)（

越少）。

38.分離要求越高，精微過程所需的最少理論板數(shù)（越多）。

39.進(jìn)料中易揮發(fā)含量越大，精微過程所需的最少理論板數(shù)（不

變）。

40.在萃取精微中所選的萃取劑希望與塔頂播出組份形成具有（

正）偏

差的非理想溶液。

41.萃取精微塔中，萃取劑是從塔（底）出來。

42.恒沸劑與組分形成最低溫度的恒沸物時，恒沸劑從塔（頂）

出來。

43.吸收中平衡常數(shù)大的組分是（難）吸收組分。

44.吸收中平衡常數(shù)小的組分是（易）吸收組分。

45.吸收因子越大對吸收越（有利）

46.溫度越高對吸收越（不利）

47.壓力越高對吸收越（有利）。

48.吸收因子A（反比）于平衡常數(shù)。

49.吸收因子A（正比）于吸收劑用量Lo

50.吸收因子A（正比）于液氣比。

51.從節(jié)能的角度分析難分離的組分應(yīng)放在（最后）分離。

52.從節(jié)能的角度分析分離要求高的組分應(yīng)放在（最后）分離。

53.從節(jié)能的角度分析進(jìn)料中含量高的組分應(yīng)（先

第二部分選擇題

C

1.計算溶液泡點時，若KiXi10,則說明（C）

i1

a.溫度偏低b.正好泡點c,溫度偏高

2.計算溶液露點時，若yi/Ki10,則說明（

C）

a.溫度偏低b.正好泡點c.溫度偏高

3.吸收操作中，若要提高關(guān)鍵組分的相對吸收率應(yīng)采用措施是（

）

a.提高壓力b,升高溫度c.增加液汽比d.增加塔板數(shù)

4.多組分吸收過程采用圖解梯級法的依據(jù)是（）

a.恒溫操作b.恒摩爾流c.貧氣吸收

5.當(dāng)萃取塔塔頂產(chǎn)品不合格時，可采用下列方法來調(diào)節(jié)（B）

a,加大回流比b,加大萃取劑用量c.增加進(jìn)料量

6.液相進(jìn)料的萃取精微過程，應(yīng)該從何處加萃取劑（C）

a.精福段b.提僧段c.精僧段和進(jìn)料處d.提微段和進(jìn)料板

7.簡單精微塔是指（C）

a,設(shè)有中間再沸或中間冷凝換熱設(shè)備的分離裝置

b.有多股進(jìn)料的分離裝置

C.僅有一股進(jìn)料且無側(cè)線出料和中間換熱設(shè)備

8.分離最小功是指下面的過程中所消耗的功（B）

a.實際過程b.可逆過程

9.下列哪一個是機(jī)械分離過程（D）

a.蒸播b.吸收c.膜分離d,離心分離

10.下列哪一個是速率分離過程（C）

a.蒸播b.吸收c.膜分離d,離心分離

11.下列哪一個是平衡分離過程（A）

a.烝t留b.c.膜分離d.離心分離

12.溶液的蒸氣壓大?。˙）

a.只與溫度有關(guān)b.不僅與溫度有關(guān)，還與各組分的濃度有關(guān)

c.不僅與溫度和各組分的濃度有關(guān)，還與溶液的數(shù)量有關(guān)

13.對兩個不同純物質(zhì)來說，在同一溫度壓力條件下汽液相平衡K

值越大，說明

該物質(zhì)費點（A）

a.越低b,越高c.不一定高，也不一定低

14.汽液相平衡K值越大，說明該組分越（

A）

a.易揮發(fā)b.難揮發(fā)c.沸點高d.蒸汽壓小無關(guān)

26、在15.氣液兩相處于平衡時（C）

…a.兩相間組份的濃度相等b.只是兩相溫度相等

c.兩相間各組份的化學(xué)位相等d.相間不發(fā)生傳質(zhì)

16.當(dāng)把一個常人溶液加熱時，開始產(chǎn)生氣泡的點叫作（C）

a.露點b.臨界點c.泡點d,熔點

17.當(dāng)把一個氣相冷凝時，開始產(chǎn)生液滴的點叫作（A）

a.露點b.臨界點c.泡點d,熔點

18.當(dāng)物系處于泡、露點之間時，體系處于（D）

a.飽和液相b.過熱蒸汽c,飽和蒸汽d.氣液兩相

19.系統(tǒng)溫度大于露點時，體系處于（B）

a.飽和液相b.過熱氣相c.飽和氣相d.氣液兩相

20.系統(tǒng)溫度小于泡點時，體系處于（B）

a.飽和液相b.冷液體c.飽和氣相d.氣液兩

相

21.閃蒸是單級蒸播過程，所能達(dá)到的分離程度（B）

a.很高b.較低c.只是冷凝過程，無分離作用d.只是氣化過

程，無分離作用

22.AvB兩組份的相對揮發(fā)度aAB越小（B）

、B兩組份越容易分離、B兩組分越難分離

、B兩組分的分離難易與越多

d.原料中含輕組分越多，所需的越少

23.當(dāng)蒸僧塔的產(chǎn)品不合格時，可以考慮（D）

a.提高進(jìn)料量b.降低回流比c.提高塔壓d.提高回

流比

24.當(dāng)蒸僧塔的在全回流操作時，下列哪一描述不正確（D）

a.所需理論板數(shù)最小b.不進(jìn)料c.不出產(chǎn)品

d.熱力學(xué)效率高

b.恒摩爾流不太適合d.是蒸僧過程

25.吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，關(guān)聯(lián)了四個物理量之間的

關(guān)系，下列哪個不是其中之一（D）

a.最小理論板數(shù)b.最小回流比c.理論版d.壓力

26.下列關(guān)于簡捷法的描述那一個不正確（D）

a.計算簡便b.可為精確計算提供初值c.所

需物性數(shù)據(jù)少d.計算結(jié)果準(zhǔn)確

27.關(guān)于萃取精僧塔的下列描述中，那一個不正確（B）

a.氣液負(fù)荷不均，液相負(fù)荷大b.回流比提高產(chǎn)品純度提高

c.恒摩爾流不太適合d.是蒸播過程

28.當(dāng)萃取精微塔的進(jìn)料是飽和氣相對（C）

a.萃取利從塔的中部進(jìn)入b.塔頂?shù)谝话寮尤?/p>

c.塔項幾塊板以下進(jìn)入d.進(jìn)料位置不重要

29.萃取塔的汽、液相最大的負(fù)荷處應(yīng)在（A）

a.塔的底部b.塔的中部c?塔的項部

30.對一個恒沸精福過程，從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物（B）

a.一定是做為塔底產(chǎn)品得到b.一定是為塔頂產(chǎn)品得到

c.可能是塔項產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品d.視具體情況而變

31.吸收塔的汽、液相最大負(fù)荷處應(yīng)在（A）

a.塔的底部b.塔的中商c?塔的頂部

32.下列哪一個不是吸收的有利條件（A）

a.提高溫度b,提高吸收劑用量c,提高壓力d.

減少處理的氣體量

33.下列哪一個不是影響吸收因子的物理量（D）

a,溫度b.吸收劑用量c.壓力d.氣體濃度

34.平均吸收因子法（0）

a.假設(shè)全塔的溫度相等b.假設(shè)全塔的壓力相等

c.假設(shè)各板的吸收因子相等

35.當(dāng)體系的yi-yi*>0時（B）

a.發(fā)生解吸過程b.發(fā)生吸收過程c.發(fā)生精播過

程d.沒有物質(zhì)的凈轉(zhuǎn)移

36.當(dāng)體系的yi-yi*=O時（D）

a.發(fā)生解吸過程b.發(fā)生吸收過程c.發(fā)生精僧過程

d.沒有物質(zhì)的凈轉(zhuǎn)移

第三部分名詞解釋

1.分離過程：將一股式多股原料分成組成不同的兩種或多種產(chǎn)品的

過程。

2.機(jī)械分離過程：原料本身兩相以上，所組成的混

合物，簡單地將其各相加以

分離的過程。

3.傳質(zhì)分離過程：傳質(zhì)分離過程用

于均相混合物的分離，其特點是有質(zhì)量

傳遞

現(xiàn)象發(fā)生。按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不

同，工業(yè)上常用的分離過程又分為平

衡分離過程和速率分離過程兩類。

4.相平衡：混合物或溶液形成若干相，這些相保持著物理平衡而共

存的狀態(tài)。

從熱力學(xué)上看，整個物系的自由焙處

于最小狀態(tài)，從動力學(xué)看，相間

無物質(zhì)

的靜的傳遞。

5.相對揮發(fā)度：兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個組分的相對揮發(fā)

度。

6.泡點溫度：當(dāng)把一個液相加熱時，開始產(chǎn)生氣泡時的溫度。

7.露點溫度：當(dāng)把一個氣體冷卻時，開始產(chǎn)生氣泡時的溫度。

8.氣化率：氣化過程的氣化量與進(jìn)料量的比值。

9,冷凝率：冷凝過程的冷凝量與進(jìn)料量的比。

10.回流比：回流的液的相量與塔頂產(chǎn)品量的比值。

11.精微過程：將揮發(fā)度不同的組分

所組成的混合物，在精微塔中同時多次

地部

分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組成的過程。

12.全塔效率：理論板數(shù)與實際板數(shù)的比值。

13.精微的最小回流比：精微時有一個回流比下，完成給定的分離

任務(wù)所需的

理論板數(shù)無窮多，回流比小于這個回流比，

無論多少塊板都不能完成給定的

分離任務(wù)，這個回流比就是最小的回流比。實際回流比大于最小

回流比。

14.理論板：離開板的氣液兩相處于平衡的板叫做理論板。

15.萃取劑的選擇性：加溶劑時的相對揮發(fā)度與未加溶劑時的相對揮

發(fā)度的比

值。

16.萃取精播：向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的

體系，加入第三組分P,P體

系中任何組分形成恒沸物，從塔底出來的精僧過程。

17.共沸精僧：向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的

體系，加入第三組分P,P體

系中某個或某幾個組分形成恒沸物，從塔頂出來的精僧過程。

18.吸收過程：按混合物中各組份溶液度的差異分離混合物的過程叫

吸收過程。

19.吸收因子：操作線的斜率（L/V）與平衡線的斜

率（KI）的比值。

20.絕對吸收率：被吸收的組分的量占進(jìn)料中的量的分率。

21.膜的定義：廣義上定義為兩相之間不連續(xù)的區(qū)間。

22.半透膜：能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過而其他組分不能

通過的這種選

擇性膜叫半透膜。

23.滲透：當(dāng)用半透膜隔開沒濃度的溶液時，純?nèi)軇┩ㄟ^膜向低高

濃度溶液流動

的現(xiàn)象叫滲透。

24.反滲透：當(dāng)用半透膜隔開不同濃度的溶液時，純?nèi)軇┩ㄟ^膜

向低濃度溶液流

動的現(xiàn)象叫反滲透。

最?

小y

01

流？

比1

是彳第四部分

痛

1的巨知問答題A,

B極i罐搬恒施根鼬舞而雕為看卿一溫度為TO

盤斟經(jīng)加熱后出

1熊中，各相應(yīng)溫度處的相態(tài)和組成變

之IW況

—>to過冷液體，組成等于XF

t1飽和液體,組成等

于

目

t2氣夜兩相,y>XF>x/

t3飽和氣體,組成等

于

過執(zhí)氣體

塔的操用t4玨力警對加

A

浦蹩的操+變甯空四鬻

節(jié)流后會發(fā)生哪

的推變化

嚅如果

點任塔的操作壓力為5atm

。常t,會與

在某些方面10atm下的情

4%有何不同

急1)經(jīng)節(jié)流后有氣相產(chǎn)生，

:勤于氣化要吸

%自身的熱量，系統(tǒng)溫度將

維低。

板包2)B5atm

青況之一。全回

。汩此時,不進(jìn)料,

舞隼窿巾巍也黑‘…’皿

多簡述精微過程最小回流時的

J特點。

力n，

6.簡述捷法的特點。

簡捷法是通過N、此、R、R.四者的關(guān)系計算理論的板數(shù)的近

似計算法，其計

算簡便，不需太多物性數(shù)據(jù)，當(dāng)要求計算精度高

時，不失為一種快捷的方法，

也可為精確計算提供初值。

7.簡述萃取塔操作要注意的事項。

a.氣液相負(fù)荷不均，液相負(fù)荷遠(yuǎn)大于氣相負(fù)荷；

b.塔料的溫度要嚴(yán)控制；

c.回流比不能隨意調(diào)整。

8.J萃取精微塔如果不設(shè)回收段，把萃劑與塔頂回流同時都從塔頂

打入塔內(nèi)，

將會產(chǎn)生什么后果，為什么

在萃取精播中不設(shè)回收段，將會使入塔頂?shù)妮腿┑貌坏交厥眨?/p>

塔頂產(chǎn)品夾

帶萃取劑，從而影響產(chǎn)品的純度，使塔頂?shù)貌坏郊儍舻漠a(chǎn)品。

9.根據(jù)題給的X-Y相圖，回答以下問題：

a.該系統(tǒng)在未回萃取劑P時是正偏差是負(fù)偏差系統(tǒng)有最高還是最

低溫度的恒

沸物

b.回入萃取劑之后在精僧段和提福段利還是利

c.該系統(tǒng)在未加萃劑P時是正偏差系統(tǒng)，有最低溫度的恒沸物。

d.加入萃取劑之后在精福段有利，固原來有恒沸物，P加入之

后恒沸物消失；

在提福段是不利，因P加入之后體系中組分的相對揮發(fā)度降低。

10.從熱力學(xué)角度簡述萃取劑的選擇原則。

萃取應(yīng)能使的體系的相對揮發(fā)度提高，即與塔組分形成正偏差，

與塔組分形

成負(fù)偏差或者理想溶液。

11.工藝角度簡述萃劑的選擇原則。

a.容易再生，即不起化學(xué)反應(yīng)'不形成恒沸物、P沸點高；

b.適宜的物性，互溶度大'穩(wěn)定性好；

c.價格低廉，來源豐富。

12.說出4種恒沸劑的回收方尖。

a.冷疑分層；b.過冷分層；c,變壓精播d.萃?。?/p>

5）鹽析

13.說出4種恒沸劑的回收方法。

14.恒沸精微中，恒沸劑用量不能隨便調(diào)整為什么

因恒沸劑用量與塔的產(chǎn)品純度有關(guān)，多或少都不能得到所希望的

目的產(chǎn)物。

15.吸收的有利條件是什么

低溫'高壓、高的氣相濃度、低的液相濃度'高的用量、低的氣

相量。

16.試分板吸收因子對吸收過程的影響

吸收因子A=L/(VKi),吸收因子越大對吸收有利，所需的理論

板數(shù)越少，反

17.之亦然。

用平均吸收因子法計算理論板數(shù)時，分別采用

LO/VN+1(L0:吸收劑用

量，V

N+1原料氣用量)和L平/v平，來

進(jìn)行計算吸收因子Ao試分析求得的理論

板

另哪個大，為什

(-0/VN+1比L平/V平小，故用L平/V平計算的A

18.大，所需的理論板數(shù)小。

荏吸收過程中，若關(guān)鍵組分在操作條件下的吸收因子A小于設(shè)

計吸收率①，

售金出現(xiàn)時第現(xiàn)象吸收率。正常操

19作科l煌類愿者物明蠕僧①

裝置進(jìn)行

分離，進(jìn)料組成和相對揮

爰度a

植如下，

，見有

'A、B兩種方案可供選

拓，

的組解福放在最后分離；進(jìn)料中戊烷含量高，應(yīng)盡早分出。所

腆用案案合理為什么B

2°是異丁烷正丁烷戊

域的藐相傳質(zhì)過

甯蝌膻蟒鶻磁齷為什么不能視為恒摩爾流

因此氣液相流量在塔

疆翟烷是體系

第五部分計算題

1.以煌類蒸汽混合物含有甲烷%,乙烷%,丙烷％及

異丁烷%o試求混合物在25℃

時的露點壓力與泡點壓力，并確定在t=25°C,p=1MPa大氣壓時

的氣相分率。

解：a.求混合物在25℃時的露點壓力

設(shè)p=1MPa,由二t=25℃查圖2-1a得：

K尸165,七=27,人=,K4=

yi0.050.100.300.55

xi0.21291

Ki165278.13.2

選異丁烷為參考組分，則

K4KGxi3.20.21290.6813

K40.6813和t=25°C查圖2-1a得p=650kPa：

K產(chǎn)28,Kz=,K3=，K產(chǎn)

yi0.050.100.300.551Q()31

x，0.68

Ki285.351.7

故混合物在25℃時的露點壓力為650kPao

b.求混合物在25°C時的泡點壓力

設(shè)p=1MPa,由=t=25°C查圖2-1a得：

K尸165,(=27,(=,《二

yiKixi1650.05270.108.10.303.20.5515.141

選異丁烷為參考組分，則

KG3.2

K4，0.2114

yi15.14

由心0.2114和t=25℃查圖2-1a得p=2800kPa：

K戶,K2=,K3=,K產(chǎn)

yiKiXi6.10.051.370.100.440.300.21140.550.6903

1

“KG0.211八“

K4—-----0.30

yi6

K40.306和0趣5℃查圖2-1a得p=1550kPa：

3

Ki=,K2=,K3=,K4=

yiKixi11.00.052.20.100.70.300.3060.551.148

KG0.306

K4—-----0.27

y1.148

KO27和t=25°C查圖2-1a得p=1800kPa：

Kt=,K2=,K3=,《二

yiKixi9.60.051.90.100.620.300.270.551.0041

則混合物在25°c時的泡點1800kPao

壓力為

=25℃,p=1MPa=

K尸165,"272二,K產(chǎn)

Zi0^05OJOOJO0^5021291

Ki165278.13.2

Kizi1650.05270.108.10.303.20.5515.141

故在t=25°C,p=1MPa大氣壓時的氣相10

分率等于2.已知第一脫甲烷塔的進(jìn)料組成

及操作條件下各組分的相平衡常數(shù)如下表所

示，要求甲烷的蒸出率為98%,乙烯的回收率為

96%,試分別按清晰分割和不

清晰分割方法計算播出液和釜液的組成，并比較兩種計算結(jié)果。

序號1234567

組分H2CH4C2H?CHC3H6C3H8C4

X,F/摩爾％

K,/

解：取100Kmol進(jìn)料為基準(zhǔn)，選取甲烷為輕關(guān)鍵組分，乙烯為重關(guān)鍵

組分。

按清晰分割的概念，組分1

為輕組分，全部從塔頂播出液在采出，組分4、

5、6、7為重組分，全部從塔釜液中采出。

由于甲烷的蒸出率為98%

D25.80.985.684KmoI;B25.85.6840.116KmoI

乙烯的回收率為96%

B333.20.9631.872KmoI；D333.231.8721.328KmoI

DDiD2D333.85.6841.32840.812Kmol

BFD10040.81259.188Kmol

或BBi0.11631.87225.70.50.30.7059.188Kmol

i2Di33.8D25.684

vmnvonfl1Q。

D40.812D40.812

D31.328

D40.812

x2BB20.1160.002B331.8720538

B59.188B59.188

B4

X4B25.700.434X5BB50.500.008

B59.188B59.188

B60.30B70.70

X/ZDncmVZ-7Dnmo

B59.188B59.188

將計算結(jié)果列表如下:

組分ZiXiDXiBDiBi

H2/

CH4

C2H4

C2H6//

C3H6//

C3H8//

C4//

3.要求在常壓下分離環(huán)己烷a.（沸點80.8℃）和

苯b.（沸點80.2℃）,它們的

恒沸組成為茉（摩爾分?jǐn)?shù)），共沸點77.4℃,現(xiàn)以丙酮為恒

沸劑進(jìn)行恒沸精

微，丙酮與環(huán)己烷形成恒沸物，共沸組成為（環(huán)己烷摩爾分?jǐn)?shù)），

若希望得到

幾乎純凈的苯，試計算：

①所需恒沸劑量。

②塔頂'塔釜播出物量各為多少。（以100kmol/h進(jìn)料計）

解:以100kmol/h進(jìn)料為基準(zhǔn),設(shè)丙酮恒沸劑的用量為Skg,恰好與

料液中的環(huán)

己烷組成恒沸物，進(jìn)料量和塔頂恒沸物的量和組成分別為。

°皿83km。I

對環(huán)己烷作物料平衡Dx”FXF1XD1°-6°

恒沸齊S的用量為SDXD3830.4033.2kmol

由于塔釜希望得到幾乎純凈的茉，WW2FXF21000.50250.2kmol

4.四氫吠喃水b.混合液當(dāng)xi0.854（摩爾分?jǐn)?shù)）時形成恒沸

物，恒沸溫度為

63.4℃,當(dāng)以吠喃（S）為恒沸劑時，則與其水成為非均相恒沸

物，恒沸溫度

為30.5℃,恒沸組成為X20.0438o要求該溶

液分離得xi0,999（頂）及xi0.001

（釜），試以簡捷法計算所需理論板數(shù)N。

已知：A120.42;A211.068;Ais0;Asi0;A2sl.95;

5.某裂解氣組成如下表所示。AS22.59。30.5℃

pr27.359kPa;p2-4.833kPa;ps'100.418kPa

組分H2CH4C2H4C2H6C3H6i-CZ

yo,i

現(xiàn)擬以i-CHot留分作吸收劑，

從裂解氣中回收99%的乙烯，原料氣的處

理

量為100kmol/h,塔的操作壓力為，塔的平均溫度按74°C

計，求：

①為完成此吸收任務(wù)所需最小液氣比。

②操作液氣比若取為最小液氣比的倍,試確定為完成吸收任務(wù)所需

理論板數(shù)。③各個組分的吸收分率和出塔尾氣的量和組成。

④塔頂應(yīng)加入的吸收劑量。

解：選乙烯為關(guān)鍵組分，查得在和

a.最小液氣比的計算74°C下各組分的相平衡常數(shù)列于下表。

在最小液氣比下

A關(guān)關(guān)0.99,

N,

LVmin尹*°"0.990..7128

b.理論板數(shù)的計算

操作液氣比1.50.71281.0692

L1.06921.485

關(guān)鍵組分的吸收因子為VK關(guān)0.72

A0.991.485

lgilg

0.99118.868

N1

lg1.485

理論板數(shù)

N1

A關(guān)K關(guān)L

AiAi

N1

KiVKi和Ai1

V1,i1iVN1,i；5yi.iv,

組分Hi-CZ

2CH“新6C3H6

Vi

yN1,i

K./

N1,i,

A/

0

00

yi.i

v10038.1115

內(nèi)氣體的平均流率---------------------—69,056kmol/h

2

內(nèi)液體的平均流率Lo(Lo61.8885)

Lo30.944

2s

'V",得Lo42.89kmol/h

組分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-CMoi-Cn-CsHwn-C6H14z

yo,i

黑當(dāng)在壓力下，以相對分子質(zhì)量為220的物質(zhì)為

虢收劑，吸收劑溫度為30℃,

看而塔中液相平均溫度為35℃0試計算異丁烷(

某i-C4H10)回收率為時所需理

廠論塔板數(shù)以及各組分的回收率。操作液氣比為最小液氣比的倍,

鎏塔頂尾

■氣的數(shù)量和組成。

解：選異丁烷為關(guān)鍵組分，查得在和35℃下各組分的相平衡常數(shù)列

的下表。

組a.最小液氣比的計算

加在最小液氣比下N,A關(guān)關(guān)0.9,

-T-Lv關(guān)K關(guān)0.590.90.531

A0.90.963

也1lg

N1091111.255

b.理論板數(shù)的計算

L1.5L1.070.5310.568

操作液氣比

0.568

0.963

關(guān)鍵組分的吸收因子為VK關(guān)0.59

C.各個組分的回收率和塔頂尾氣

的數(shù)量和組成

N1

A關(guān)K關(guān)LAiAi

Ai

KiVKi和Ai-1

V1V1H;V進(jìn)行計算結(jié)果見表。

i-C

組分CH4CHC3H8i-CH。n-CMon-CsHwn-C6H14E

yN1,i

K

N1.i,

kmoI/h

A

1,i000

yti

d.吸收劑量

10082.188

91.09kmol/h

2

Lo(Lo17.87

LLo8.906

2

V054S,得Lo42.833kmol/h

7.在一精僧塔中分離苯(B),甲苯(T),ZZ

甲苯(X)和異丙苯(C)四元混合

物。進(jìn)料量200mol/h,進(jìn)料組成ZB=,zT=,ZX=

(mol)o塔頂采用全凝器，飽和

液體回流。相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)為：BT=，TT=,XT=,CT=。規(guī)定

異丙苯在釜

液中的回收率為%,甲苯在播出液中的

回收率為%0求最少理論板數(shù)和全回流

操作下的組分分配

解：根據(jù)題意頂甲苯為輕關(guān)鍵組分，異丙苯為重關(guān)

鍵組分，從相對揮發(fā)度的大小

可以看出，二甲苯為中間組分，在作物料衡算時，初定它在僧

出液和釜液中

物料衡算如下

組分進(jìn)料播出液d釜液Wi

B40

40

T60

X2018

2800.

2000.00240998

解得

D=W=

XTDXTW

XCDXCW

,XCXT

lg（x）（D）W

T0.5861

XC

Nm

10R13

lg（','0.21

CT

dxde）紅）

Wx（WNmcT

dxWx20

解得dx=；Wx~

組分進(jìn)diWi

料40

60

20XT)

NmcT800.002800.998

dxWx20100?9199.09

組州分進(jìn)料di播出液釜液

數(shù)量Mol%數(shù)量mol%數(shù)量mol%

苯402040—

甲苯6030

g(、)(0160.8051

'?8,需600030

，）

?8<1

二甲苯A）XT100.21

異咆苯如400.160.15979.8480.55

de

200100100.9100.0099.1100.00

8.某原料氣組成如下：

組分CH,C2H6C3H8i-C4H10n-CM。i-C5M2n-

C5H12n-C6H14

yo（摩爾分率）

先擬用不揮發(fā)的燃類液體為吸收劑在板式塔吸收塔中進(jìn)行吸

收，平均吸收溫

度為38℃,壓力為，如果要求將i-C

回收90%o試求：

①為完成此吸收任務(wù)所需的最小液氣比。

②操作液氣比為組小液氣比的倍時，為完成此吸收任務(wù)所需

理論板數(shù)。

③各組分的吸收分率和離塔尾氣的組成。

④求塔底的吸收液量

解：由題意知，—CMo為關(guān)鍵組分

由P=,t平=38℃

查得長關(guān)=(P-T-K圖)

①在最小液氣比下N=8,A關(guān)=中關(guān)二

(\)minK關(guān)A關(guān)

AL0.5544八”

②%1K%)min_'K關(guān)0.56

log0.990.9

(4)N1log()

IOgA10.919.48

③它組分吸收率公式Ai1：

AiN11

計算結(jié)果如下：

組分進(jìn)料量相平衡常數(shù)Ai被吸收塔頂尾

K.量

數(shù)量組成

CH4

C2H6

C3H8

i-C

n-CHo

i-C

n-C5H12

n-C6H14

合計——————

CH4為例:

L0.554人…

-----0.032

A,VKi-

9.481

0.0320.99

94810.32

=0.03231

V1(CH4)=(1-)VN+1=()

V(1CH4)74.05

y(1CH)0.923

Vi76.5

10080.190

90.10

④塔內(nèi)氣體平均流率:Kmol/h

Lo（L019.81）

Lo9.905

塔內(nèi)液體平均流率：L=2

由V=；J=h

9.已知某混合乙烷，丙烷正丁烷（摩爾分率），操作壓力

下各組分的平衡常數(shù)

可按下式進(jìn)行計算，試求其露點溫度.

乙烷：K=+46667

丙烷：k=+

正丁烷：k=+（t的單位

為℃）

設(shè)溫度為24℃,用泡點方程工yi/Ki-1進(jìn)行試差，

不滿足露點方程，設(shè)溫度

為23℃,

重新試差，滿足露點方程，露點溫度為23℃,結(jié)果見表。

設(shè)溫度為24℃設(shè)溫度為23℃圓整

組份組份

K,K,XiKiKiXi

乙烷

丙烷

正丁烷

1

10.一輕性混合物進(jìn)行精僧塔的計算，求得陽小回流比Rm=,

最小理論板數(shù)Nm二求

得最小回流化為R=，全塔平均板效率為n=,求

所需最小塔板板數(shù)。

R=X=

由于，Nm=所以，N=

實際板數(shù)為：==33塊

11.某多組分精微塔的原料組成、產(chǎn)品組成（組分1為輕關(guān)鍵組分）

及各組分的

相對揮建發(fā)度如表所示，已知提福段第n板上升的氣

相組成，提僧段操作線方

程為，精福段操作線方程為xn,i二,，i試求離開第

n+2板的液相組成.（要求各

板組成列表）（塔序從下往上，第n+1板為進(jìn)料

（1）用提僧段操作線方程xm=,+計算X，…，即

Xn+1,1—X+X=

其他組分的計算結(jié)果列于表。.

⑵用相平衡方程

計算y'"小計算結(jié)果列于表.

⑶由于第n+1板為進(jìn)料板為進(jìn)料板

,所以，用精微段操作線方程計算X.2J,

其他組分的計算結(jié)果列于表。

（4）計算結(jié)果匯總

?I1f

Xn+1,iQXn+1,in+1,iXn+2,i

Xn+2,i

1

2

3

4

Z

12.某廠裂解氣組成（摩爾給如下：%氫、%甲烷、乙烯'

%乙烷'%丙烯、異丁

烷、所用的吸收劑中不含所吸收組分。要求乙烯的回收率達(dá)到

99%O該吸

收

塔處理的氣體量為100kmo1/h,操作條件下各組分的相平衡常數(shù)如

下：

氫甲烷乙烯乙

烷丙烷異丁烷

操作液氣化為最小液氣比的倍

試求：（1）最小液氣化；

(2)所需理論板