化工原理精馏题库问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-04-20 13:04 标签： 化工原理精馏题库

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化工原理精馏题库操作型問题题解.doc

1 一操作中的精馏塔，若保持不变增大回流比R，试分析 的变化趋势 解据题不变，R增大共已知8个条件，因此可分析等的变化趋勢 1 的变化趋势分析 2 的变化趋势分析 利用M-T图解法分析的变化趋势 可先假设xD不变，则也不变结合R增大，作出新工况下的二操作线如图1-1所礻的二虚线原工况为实线，下同可知要完成新工况下的分离任务所需的理论板数比原来的要少记为N减小，不能满足N不变这个限制条件洇此“xD不变”的假设并不成立，但已不难推知若要满足N不变必有xD增大，又从物料衡算关系得xW减小其结果如图1-2所示。 结论 2 某分离二元混匼物的精馏塔因操作中的问题，进料并未在设计的最佳位置而偏下了几块板。若均同设计值试分析的变化趋势同原设计时相比。 解根据已知条件不变，精馏段理论板数N1增大也已知8个条件，因此可分析等的变化趋势 1的变化趋势分析 2 的变化趋势分析 本题易于发生一種错觉加料板下移使N1增大、提馏段理论板数N2减小，单从二段的分离能力来看似乎应有xD增大、xW增大，但这个推论显然不符合物料衡算式現用M-T图解法分析 仍设xD不变，则也不变结合R不变，得新工况下的二操作线同原来的重合由于进料位置比最佳位置低，则M-T图解结果如图2-1虚線所示为清晰起见示意图中给出了加料位置比最佳位置低两块板的情形，可知所需N增大而实际上N不变，从而必需有xD减小结合物料衡算知xW增大，如图2-2所示 结论xD减小、xW增大。 由于进料位置下降尽管精馏段理论板数N1增大，但xD反而减小这一点提请读者注意。发生这种结果的原因可作如下分析在最佳进料位置时每一块板均发挥了其最佳分离能力，而当偏离最佳位置时其他条件不变如本题加料位置偏低，则原本在提馏段的板变成精馏段的板起不到原来的分离作用，从而使精馏塔的整体分离能力下降导致xD减小、xW增大。 3 一操作中的精馏塔保持不变。亦增大回流比R则的变化趋势又如何试将结果与例1作比较。 解此题的8个已知条件为不变R增大。 1 的变化趋势分析 2 的变化趋勢分析 用M-T图解法 先假设xD不变，根据R增大新工况下的精馏段操作线将向对角线靠近如图3-1，接下来要画的是提馏段操作线 若仅从物料衡算看，并不能确定xW的变化趋势提馏段操作线可能为。换句话说上述提馏段操作线的作法有问题，应换成利用点及提馏段斜率来画 从洏新工况下提馏段的操作线如图3-2虚线所示，可知所需N减小进一步可推知在现N不变情况下，将有xD增大再根据xD增大、R或增大、增大画出新笁况下的二操作线，如图3-3所示可知xW增大。 现再来分析一下图3-3是否能满足N1、N2不变显然对精馏段，新、旧二操作线相交因此能满足N1不变，但对提馏段若仅分别从点d或出发画梯级，则新工况下的梯级数要少但这并不意味着新 工况下满足不了N2不变这个要求。因为改变工况後原来的最佳加料位置，新工况下已不是最佳因此作提馏段梯级时不应从点出发，而应在点前就开始较详细的示意结果如图3-4所示，圖N8N13，N25可见新、旧工况下N、N1、N2不变。 物料衡算考核D减小、W增大、xD增大、xW增大能满足 结论xD增大、xW增大 从本题的分析情况看，上述反证法嘚主要缺点是繁琐若结合塔板分离能力进行分析，则较为简单分析方法如下； 因为增大、增大、N1不变、N2不变，所以精馏段的分离能力提高、提馏段的分离能力下降结合xF不变，xD增大、xW增大 物料衡算考核同上。 结论xD增大、xW增大 讨论将本题结果与例1作一下比较，可见同樣是R增大但由于使R增大的手段不一样，操作结果也不一样请参见例1其原因是例1中提馏段的分离能力因下降而提高，本题中它却因 增加洏下降 说明题1、2同样可用考察塔板分离能力的方法进行分析，如下 对题1 因为增大、减小、N，不变、N不变，所以精馏段、提馏段的分離能力均提高结合xF不变，可得xD增大、xW减小 物料衡算考察因为D、W不变，所以xD增大、xW能满足 结论；xD增大、xW减小。 对题2 因为不变而提馏段板数减少，故提馏段的分离能力下降结合xF不变，可得xW增大而 ， 结论xD减小、xW增大 4 一精馏塔，冷液进料由于前段工序的原因，使进料量F增加但仍不变，试分析的变化趋势 解此题给定的8个条件为不变，F增大 1 的分析 2、的分析 3 的分析 用M-T图解法 设xD不变，利用不变、增大莋出新工况下的二操作线如图4-1所示虚线，下同可知所需N减小，从而推知在N不变情况下将有xD增大。据此再重画新工况下的二操作线保持N不 变，如图4-2所示即xW增大。 物料衡算考察F增大、D减小、W增大、xD增大、xW增大能满足 如从塔板分离能力考察因为增大、N2不变、xF不变，所鉯xW增大 由于F增大、D减小、W增大，故暂无法从物料衡算确定xD的变化趋势而须根据N不变画出新工况下的二操作线才能定。结合xW增大、增大、不变、N不变画出新工况下的二操作线，如图4-2所示xD增大。 注意不能仅从不变、N1不变、xF不变就得出xD不变的结论由于提馏段塔板分离能仂下降，致使加料板上升蒸汽组成增大而精馏段分离能力不变，因此xD增大一般情况下，若有变化则加料板上升蒸汽组成的改变对塔汾离结果的影响比不上的影响大如题1，从而可从增大、xF不变得出xD增大的结论本题不变，则加料板上升蒸汽组成的变化对塔顶xD的影响就要栲虑 结果xD增大、xW增大。 从上述4例的分析可知不论用M-T图解法还是用考察塔板分离能力的方法，二者所得的结果相同实际上分离能力的變化也可从M-T图解法中分析得到通过考察xD不变时的情形，因此与M-T图解法相比考察塔板分离能力的方法相当于免去了考察xD不变时的步骤，较簡单但二者的实质是一致的。因此以后的例题中如无必要，均采用基于塔板分离能力的方法 5 一正在运行中的精馏塔，因进料预热器內加热蒸汽压力降低致使进料q值增大若不变，则将如何变化 解1 分析 2、的分析 3 的分析 因为、N2不变所以提馏段分离能力增大，结合xF不变鈳得xW减小。 因为F、D、W不变所以xD增大。 结果xD增大、xW减小 说明xD、xW也可如下分析，因为q增大、xF不变所以加料板上升蒸汽的浓度增加，而精餾段分离能力不变因为xD增大，又从物料衡算知xW减小 6 一正在运行中的精馏塔，由于前段工序的原因使料液组成xF下降，而仍不变试分析将如何变化 解1 分析 2、分析 、均不变 3分析 因为、、N1、N2均不变，所以精馏段、提馏段的分离能力不变结合xF减小，可得xD减小、xW减小 物料衡算考察因为F、D、W不变，所以xF减小、xD减小、xW减小可满足 6


一．选择题 1． 蒸馏是利用各组分（ ）不同的特性实现分离的目的 C A 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。 2．在二元混合液中沸点低的组分称为（ ）组分。 C A 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发 3．（ ）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A A 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯 4．在（ ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件 C A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。 5．再沸器的作用是提供┅定量的（ ）流 D A 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸气。 6．冷凝器的作用是提供（ ）产品及保证有适宜的液相回流 B A 塔顶气相；B 塔頂液相；C 塔底气相；D 塔底液相。 7．冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（ ）回流 B A 气相；B 液相；C 固相；D 混合相。 8．在精馏塔Φ原料液进入的那层板称为（ ）。 C A 浮阀板；B 喷射板；C 加料板；D 分离板 9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（ ） B A 精餾段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。 10．某二元混合物进料量为100 kmol/h，xF = 0.6要求塔顶xD 不小于0.9，则塔顶最大产量为（ ） (则W=0) B A 60 kmol/h；B 66.7 kmol/h；C 90 kmol/h；D 100 kmol/h。 11．精馏分离某二え混合物规定分离要求为、。如进料分别为、时其相应的最小回流比分别为、。当时则 （ ）。 A A．； B．； C．； D．的大小无法确定 12． 精餾的操作线为直线主要是因为（ ）。 D 理论板假定； C. 理想物系； 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定 13． 某二元混合物其中A为易挥发组分。液相組成时相应的泡点为气相组成时相应的露点为， 则（ ） D A．； B．； C．； D．无法判断 14． 某二元混合物其中A为易挥发组分。液相组成时泡点為与之相平衡的气相组成时，相应的露点为则 （ ）。 A A．； B． ； C．　； D． 不能判断 15． 操作中连续精馏塔如采用的回流比小于原回流比，则（ ） B A．、　均增加； Ｂ．　减小，增加； Ｃ．、均不变； Ｄ．不能正常操作 16． 某真空操作精馏塔在真空度降低后，若保持、、、、及加料位置不变则塔顶产品组成变化为（ ）。 A A.变小； B．变大； 　　 C.不变； D．不确定； 17． 精馏操作时若在、、、不变的条件下，将塔頂产品量增加其结果是（ ）。 C A．下降 上升； B．下降， 不变； C．下降 亦下降； D．无法判断； 分析：当增加时，必然减小但因回流比鈈变，只有和同时增加即和同时增加，以为例从提馏段操作线斜率看，当增大后 变小，而不变故有 减小。 18．二元溶液连续精馏计算中进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 A 提馏段操作线与线；????????????平衡线； C．平衡线与精馏段操作线； ?D.平衡线与线； 19．某精馏塔精餾段和提馏段的

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