一、
填空题
1.饱和液体进科时,q=___1____;L′=__ L+F___;V′=___V_____。
2.精馏操作一般用于分离__气体_____混合物,其原理是利用原料中各组分的___溶解度____差异来达到分离的目的。 3.知q=1.7,则加料中液体量与总加料量之比是 1:1 。
4.对一定组成的二元体系的精馏过程,压力越大,则相对挥发度越_____小_______,对分离越______不利________。 5.板式塔从总体上看气液两相呈__气相____接触,在板上气液两相呈__液相___接触。
6.任写出板式塔三种不正常操作状况:漏液;雾沫夹带;液泛;气泡夹带;液相量不足(任意三个) 7在填料塔中气流量相同的情况下,液体流量越大,液膜越 厚 ,压降越 大 。 8.对流干燥的特点是传热、传质方向 相反 的过程 。 9.常压下,空气中水汽分压为20mmHg时,其湿度H=__0.0168__。
10.相对湿度φ可以反映湿空气吸收水汽能力的大小,当φ值大时,表示该湿空气的吸收水汽的能力 小 ;当φ=0时,表示该空气为 绝干气 。 二、
选择题
1.精馏塔中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质,使上升的汽相中轻组分浓度提高,最恰当的说法是( D )。 A. 液相中轻组分进入汽相 B. 汽相中重组分进入液相
C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相,但其中轻组分较多 D. 液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入液相同时发生
2.溶液连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化( B )。 A.平衡线 B. 操作线与q线
C.平衡线与操作线 D. 平衡线与q线
3.当进料为气液混合物且气液摩尔比为1比3时,则进料热状况参数q值为( C ) A. 0.5 B. 1 C. 0.75 D. 0.6
4.在连续精馏塔中,进行全回流操作,已测得相邻实际塔板上液相组成分别为xn?1?0.7、xn?0.5(均为易挥发组份摩尔分率)。已知操作条件下相对挥发度为3,则以液相组成表示的第n板的单板效率EmL?( B )A. 77.5% B. 76.2% C . 80% D. 71.3%
全回流时,yn?xn?1?0.7
?y?xn
n?1????1?x*,0.7?3x*n1?2x*nn?x*n?0.4375Exn?1?xnmL,x*?0.7?0.5?76.2% n?n?1?xn0.7?0.43755.直接水蒸汽加热的精馏塔适用于( C )的场合。 A. 节约再沸器 B. 任意混合液体
C. 混合液体为水溶液,且对塔底馏出液浓度要求不高 6.为了使通过填料塔的压降小,应选( A )大的填料。
A. 空隙率 B. 比表面积 C. 体积 7塔板上降液管出口处布置安定区的目的是为了( C )。 A. 防止漏液量过大 B. 防止雾沫夹带量过高
。
C. 防止越堰液体的气体夹带量过高 D. 液体分布不均匀。
8.板式塔中操作弹性最大的是( B ) 。 A筛板塔 B 浮阀塔 C 泡罩塔
9.在湿度一定时,不饱和空气的温度越高,其相对湿度越( A )。 A. 愈高 B. 愈低 C. 不变。 10.物料的非结合水分一定是( B )。
A. 平衡水分 B. 自由水分 C. 结合水分 三、
判断题
1.为了节省再沸器的费用,通常采用直接蒸汽加热。 (×) 2.蒸馏操作依据是组分间沸点差异。 (×) 3.精馏塔任意一块理论板上,其液相的泡点温度等于气相的露点温度。(×) 4.板式塔任一块塔板上的效率都等于全塔效率。 (√)
5.鼓泡吸收是气体分散成气泡通过液体,因此,气体为分散相,液体为连续相。 (×) 6.填料塔的填料表面是提供气液接触的场所 (√)
7.在一定温度下,物料中的结合水分与非结合水分的划分只与物料本身性质有关,而与空气状态无关。 (√) 8.在t—x—y图中,汽相线与液相线,离得越开,表示该系统越容易分离,若汽相线与液相线重合,则不能分离。(√) 9.精馏段操作线是指相邻两块塔板间,下面一块板蒸汽组成和上面一块板液相组成之间的定量关系方程。(√) 四、
计算题
1.分离一混合液,进料组成为0.5,馏出液组成为0.95,残液组成为0.02(以上组成均为苯的摩尔分率)。泡点进料,塔顶冷凝器为全凝器,塔釜为间接蒸汽加热。体系的平均相对挥发度为2.5。 试求:(1) 最小回流比;
(2) 若回流比取最小回流比的1.5倍,列出精馏段操作线方程;
(3) 列出提馏段操作线方程。
解:(1)泡点进料,xe?xF?0.5
ye??xF2.5?0.5??0.7141????1?xF1?(2.5?1)?0.5
x?ye0.95?0.714Rmin?D?
Rmin?1xD?xe0.95?0.5
解得Rmin?1.1 (2)R=1.5Rmin=1.1×1.5=1.65 yn?1?xR1.650.95xn?D?xn??0.623xn?0.358 R?1R?11.65?11.65?1(3)令F=1kmol/h
由物料恒算得:FxF?DxD?WxW
1?0.5?0.95D?(1?D)?0.02
解得D=0.52kmol/h;W=0.48kmol/h ∵q=1
L?L?qF?RD?F?1.65?0.52?1?1.858kmol/h V?V?(1?q)F?(R?1)D?(1.65?1)?0.52?1.378kmol/h
∴提馏段操作线方程为:yn?1?WxLxn?w?1.35xn?0.0069 VV2.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。该物系的平均相对挥发度为2.5。原料液组成为0.35(易挥发组分摩尔分率,下同),饱和蒸气加料。
D塔顶采出率F为
40%,且已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20,试求: