精馏概念题
第一部分 概念题示例与分析
一、填空题
4—1 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。
答案：多次部分气化；多次部分冷凝
4—2 最小回流比是指 。
答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值
4—3 当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论
板数 。
答案：过热蒸气；最多
分析：5种进料状况中的q 值是依过冷液体、饱和液体、气液混合、饱和蒸气和过热蒸气
顺序由大变小的，这是由热状况参数q 定义所确定的。
L
V F V I I I I mol mol q --==原料液的气化潜热所需热量的原料变成饱和蒸气态11 由定义可见，在V I 、L I 为定值的情况下,原料的原状态焓值越低，q 值越大。q 值的改变使提
馏段操作线与平衡曲线间的距离发生变化，当q 值减小时，两线靠近，故所需理论板数增多。
4-4 简单蒸馏的主要特征是________和______。
答案：不稳定操作或过程不连续；无回流
4-5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平
衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度______;③馏出物总
量______。
答案：①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度；②两种情况的残液
浓度相同；③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。
4-6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第
三组分的办法以改变原物系的_______。
答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度
4-7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和
______。
答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流
分析：精馏操作的依据只能是各组分间挥发度的差异或者说相对挥发度不等于1，而不可
认为是各组分间沸点的不同。对纯组分，当压力一定时，沸点低者挥发性大。但对混合溶液，
由于一个组分的挥发性受其他组分的影响，故不能仅从沸点或蒸气压大小来判断其挥发性能，
为此，组分的挥发度是以蒸气压与液相摩尔分数的比值来表示的。有些物系，各组分沸点虽存
在差异，但在恒沸组成处，相对挥发度为1，不能用普通的精馏方法分离。
塔内始终有逆向流动的液、气两股物流是实现精馏的必要条件，但并不意味塔顶必须有液
相回流，塔底必须有产生回流蒸气的再沸器。例如将液态原料自塔顶加入，将气态原料自塔底
加入或将饱和蒸气直接加入塔底等情况，均可替代回流作用。
４－８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板
上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下
_____。
答案：4321t t t t =<=
分析：精馏塔内塔底压强大于塔顶压强，故塔底温度高于塔顶温度；同一块理论板上，
当气液两相达成平衡时，温度一致。
4-9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。
答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸
点比原料中组分的沸点高得多的特性
4-10 等板高度)(HETP 的意义是 ____。若某填料塔的填料层高度为m 10，完成分离要
求共需22块理论塔板（包括塔顶的部分冷凝器和塔底的再沸器），则等板高度
=HETP 。
答案：与一块理论塔板传质作用相当的填料层高度；m HETP 5.0)222/(10=-=
分析：由于塔顶分凝器和塔釜均起理论板的分离作用，故塔内的理论板数不应包括此2
块，即全部填料层只起了20块塔内理论板的分离作用。
4—11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参
数中， 与解无关。
答案：进料流率F
4—12 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，
塔釜温度 。
答案：减小；增加；增加
分析：同一物系，总压越高，物系中各组分的沸点及混合物的泡点越高。物系中各组分的
饱和蒸气压亦随总压升高而升高，由于轻组分的饱和蒸气压上升的速率低于重组分的饱和蒸气
压上升的速率，故各组分的挥发度差异变小。
4—14 某精馏塔塔顶上升的蒸气组成为1y ，温度为T ，经全凝器全部冷凝至泡点后，部
分回流入塔，组成为0x ，温度为t ，试用>、=、<判断下列关系：T t ，
1y x 。
答案：>；=
分析：物系经全凝器从气态冷凝至液态，组成不会改变，但温度却从原来露点以上的温
度降至泡点。
4—15 某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某块理论板的气相
组成为0.625，则下层塔板的气相组成为 。
答案：0.4 分析：由相平衡关系知4.0625
.05.15.2625.0)1(=?-=--=n n n y y x αα，而全回流时操作线斜率为1 ，即n n x y =+)1(，故4.0)1(==+n n x y
4—16 连续精馏操作时，操作压力越大，对分离越 ，若进料气液比为4:1（摩
尔）时，则进料热状况参数q 为 。
答案：不利；0.2
分析：若进料汽液比为1：4，则液相占总进量的比率为
2.0141=+。q 值既是进料的液相分率，又是热状况参数。
4—17 当二元理想溶液精馏时，在F 、F x 、D x 、W x 不变的条件下，最小回流比随原料
中液相分率的减小 ，塔釜热负荷随原料中液相分率的减小 。
答案：而增加；而降低
4—18 理想溶液的特点是同分子间作用力 异分子间作用力，形成的混合溶液
中没有 。
答案：等于；容积效应和热效应
4—19 精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应 ，蒸
馏釜中所需的加热蒸气消耗量应 ，所需塔径应 ，操作费和设备费的总投资将
是 的变化过程。
答案：增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升
4—20 精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线
方程的斜率 ，提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成 _______,塔底组
成 _______.
答案：增加；减小；增加；降低
分析：当F 、F x 和q 一定时，操作线斜率为
D
L L R R +=+1，R 增加即L 增加，同时D 降低，故其斜率增大。
4-21总压为)748(7.99mmHg kPa ,100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是)1344(18.179mmHg kPa 和)559(53.74mmHg kPa ,平衡时苯的气相组成为_____,甲苯的液相
组成为_______,（以摩尔分数表示）。苯与甲苯的相对挥发度为______ 。
答案：0.241;0.567;2.40;
分析 241.053
.7418.17953.747.99=--=--= B A B p p p p x 苯; 由433.0241.07.9918.179=?=?=A A x p p y 苯得567.01=-=苯甲苯y y
== B
A p p a 40.253.7418.179= 4-22精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成 、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔
釜的热负荷,则塔顶D x ______,塔底W x ______,提馏段操作线斜率_____。
答案：减少；增大；增大
分析：塔釜热负荷减少意味着蒸发量减少，当D 不变时，V 的减少导致L 减少，
即回流比R 减小，故精馏段操作线斜率1
+R R 减小，提馏段操作线斜率增加。塔板数不变时，两段操作线斜率的改变只能使D x 减小和W x 增大。
4-23精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸气热改为直接蒸气加热，同时保持F x 、D x 、
F D /、q 及R 不变，则F W /_________，______________W x ，提馏段操作线斜率_________,理论
板数___________。
答案：增加；减小；不变；增加
分析：在D x 、F D 、F x 、R 已定时，两种蒸气加热时的操作线位置相同，区别只是直接
蒸气加热的提馏段操作线将原间接加热的提馏段操作线延长至0=y 的x 轴上，其交点为直接
蒸气加热时的塔底组成，故梯级线也应同时跨越新的W x 而略有增加，这是因为直接蒸气的稀
释作用，需稍增加塔板层数回收轻组分。由于F D
Fx Dx =η恒定，故W
F x x F W )1(η-=，当W x 降低时， F
W 必然增加。 4-24全回流时，塔顶产品量为_______,塔底产品量为_______,进料量为 _______,回流比
_______,理论板数为_______,全回流适用的场合通常是________。
答案：min;;;0;0;0N N R F W D T =∞====精馏生产开工或实验研究
4-25精馏塔的塔底温度总是________塔顶温度，其原因一是_______,二是________。
答案：高于；由于塔顶轻组分浓度高于塔底的，相应的泡点较低；由于塔内压降使塔底压
力高于塔顶，因而塔底的泡点较高
4-26某二元理想溶液中轻组分组成为0.4（摩尔分数），经平衡蒸馏后，闪蒸罐顶的气体量
与罐底的液体量的比率为3:2（摩尔），相对挥发度为 2.5，闪蒸后气相中易挥发组成为
_________, 液相中易挥发组成为 ___________.
答案：0 .688；0.312
分析：平衡蒸馏又称闪蒸，相当于精馏塔中一块理论板的作用，罐顶的气相与罐底的液相组成
为平衡。由相平衡方程 x y 5.115.2+= 及15.14.0252311+=?+-=---=
x x q x x q q y F
(b)式中的5
3233=+=q 联立（a ）、（b ）二式即可得解。 4-27 精馏塔设计时将参数F 、F x 、q 、D 、D x 、R 确定后，将塔顶内原来的泡点回流改为
过冷液体回流，若塔釜加热量做相应改变，则此时塔内实际下降液体量________,塔内实际上升
蒸气量_______，精馏塔内液气比_______，所需理论板数_________.
答案：增大；增大；增大；减少
分析：由全塔物料衡算知，当F 、F x 、D 、D x 不变时，W 和W x 为定值。回流液温度降低后
入塔，将部分上升蒸气冷凝至泡点一同回流，即产生内回流，使实际下降的液体量增加。而塔
釜处W L V -=''的关系，W 不变，'V 则随'L 的增大而增大。当然，此时塔釜的耗能量也必然增加。回流比D L R =则随L 的增大而增大。故精馏段液气比1
+=+=R R D L L V L 也增加，此意味操作线远离平衡线，故所需理论板数减少。
4-28 间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________；间歇精馏操作中，若保持回流比不变，
则馏出液组成_______ ；若保持馏出液组成不变，回流比需不断________ 。
答案：前者是不稳态过程，后者为稳态过程；不断下降；增大
4-29 平衡常数2.1=K 的溶液能否用普通精馏的方法分离 _____，K 的定义式为
________。 答案：能；x y K = 分析：由A
A x y K =可知，1>K 时，轻组分的挥发性优于重组分，故可分离。 4-30 某精馏塔操作时，加料热状态由原来的饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组
成、回流比和提馏段上升蒸气量不变，此时塔顶流率D _______，塔顶组成D x ________ ，塔
底流率W ________ ，塔底组成W x ______。
答案：减少；增加；增加；不能确定
分析：当饱和液体进料时： 1'1)1(D R V V +==
当过冷液进料时： 2'2)1()1(D R F q V V +=-+=
由于'V 不变，q>1有21V V >，又知R 不变，故21D D >，结论即是D 减少。
由D F W -=，当D 减少时，W 当然增加。 回流比R 不变，使精馏段操作线斜率不变，当进料热状况q 的改变使q 线与精馏段操作
线的交点发生变化后，若仍保持精馏段理论板数不变，D x 必增大，参见图4—1。
W x 的位置由于提馏段操作线斜率和塔板数均有改变，故无法确定。若由物料衡算式解
W x ，也因变量数多于方程数而无法确定。
x(y)D F W D W t 0
t’
图4—1 4—30附图
4-31 某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气
量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成D x ，塔底组成W x ，回流比
R ，精馏段操作线斜率L/V 。
答案：增加；减少；不变；不变
分析：由于D R V )1(+=，当V 、D 不变时，R 也不变，故液气比1
+=R R V L 也不变。上题已分析，斜率不变时，若保持塔板数不因q 线数变化而变化，D x 必然增加。又由
=--=W
D W F x x x x F D 常数，D x 的增加只能导致W x 的减少。 4—32 某精馏塔操作时，在进料流量及组成、进料热状况和塔顶流率不变的条件下，增加
回流比，则此时塔顶产品组成 ，塔底产品组成 ，精馏段蒸气量 ，
精馏段液气比 。
答案：增加；减少；增加；增加
分析：前已分析，在进料组成、进料状态和分离要求一定的条件下，增大回流比，所需要
的理论板数减少；若理论板数一定则可提高产品的分离程度，即D x 增加，W x 减少。应注意的是，增大回流比时，须相应增大再沸器热负荷，即增大'
'L V ，才能使塔底产品组成符合要求。 4—33 某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回
流比，则此时塔顶产品组成D x ，塔底产品组成W x ，塔顶产品流率
，精馏段液气比 。
答案：增加；减少；减少；增加
分析：由D R V )1(+=，当V 不变时，R 增加，D 必须减少。在理论板数不变时，回流
比的增加必会使产品分离程度提高。当R 增加时，液气比1
+=R R V L 必然也增大。 4—34 某精馏塔的设计任务是：原料为F 、F x ，分离要求为D x 、W x 。设计时若选定回
流比R 不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数T N
，精馏段和提馏段的气液相流量的变化趋势V ，L ，
'V ，'L 。若加料热状况不变，将回流比增大。上述5个量的变化趋势：
T N ，V ，L ，'V ，'L 。
答案：减少；不变；不变；增加；增加；减少；增大；增大；增大；增大
分析：在进料组成、流率、回流比和产品的分离要求一定时，进料的q 越大，平均传质推
动力越大，所需理论板数越少。由全塔物料平衡知，当F 、F x 、D x 、W x 一定时，塔顶产品
流率D 和塔底产品流率W 也一定。则由D R V )1(+=知V 不变，同理RD L =也不变。由
F q V V )1('--=知当V 、F 不变时，q 值越大，'V 越大。而由W V L -=''可知，'V 越大，'
L 也越大。 当进料组成、流率、产品分离要求和进料状况q 一定时，增大回流比的影响在4-32
中已分析。
4-35 某平衡蒸馏的流程以及原操作条件如图4-2所示，按下述两种情况判断4个操
作参数的变化趋势。
(１) 维持F 、F x 和闪蒸塔的压强p 不变，使物料加热温度上升时，D x _____,0t _____,
W x _______,D _______。
( 2 ) 维持F 、物料加热温度T 、闪蒸塔操作压强p 不变，使物料组成F x 增加时，
D x ________, 0t ________, W x __________, D _________。
答案： 1 下降；上升；下降；上升；
2 上升；下降；上升；上升；
分析：如图4-3，当p 、F 、F x 不变时，T 的增加使D
D x x <',W W x x <',同时00't t >。
如图４－４，当p 、F 、T 不变时，F x 的增加使D D x x >',W W x x >',同时00t t <'。图中外文
符号上的（’）表示改变条件后的状况。平衡蒸馏时的气液平衡关系与精馏塔内1
块理论板上气液平衡完全一样。
４－３６ 某精馏塔塔顶蒸气组成为1y ，温度为1t ，经分凝器部分冷凝到泡点0t 后回流入
塔，组成为0x 。未冷凝的蒸气组成为0y ，经全凝器后成为组成为D x 的产品。试用>、=、<
判断下列各量的相互关系：
1y __________0x ,1y ___________0y ,0y ___________D x ,0x __________D x ,1y ________D x ,1
t _________0t 。
答案：>； <； =； <； <； >
图
4-2 y 0 1 x F x D
图4-3
0 w F w x F x D x D t t 0t ’x
图4-4
分析：由于分凝器相当于１块理论板，故各量之间的关系在y x t --相平衡图上一目了
然，见图4－５。
４－３７ 已测得精馏塔自塔顶下数第４层和第５层塔板的两相组成为62.0、70.0、75.0、
82.0，试判断对应值：4y 为________,5y 为__________,4x 为_________,5x 为___________。
答案：82.0； 75.0； 70.0； 62.0
分析：各板间的组成的相互关系如图４－６。
４-38 已知某精馏塔的进料组成为34.0（摩尔分数），回流比为5.2，进料为饱和液体，且
知F D /（摩尔分数）为4.0，提馏段操作线方程截距为零。则馏出液D x 为_______,釜液W x 为
______, 精馏段操作线方程截距为 ，提馏段操作线方程的斜率为____。
答案：85.0； 0； ;243.01=+R x D 429.1'
`=V L 分析：由于,0'=V W W
x 可1≠F
D ，所以0≠W , 故0=W x 。由4.0==D F x x F D ，得85.0=D x 。当q=1时，429.15.34.015.21)1(''=+=++=++=+=R D F R D R F RD V F L V L
4—39 某精馏塔的设计任务，原料为F 、F x , 分离要求为D x 和W x ,设计时若确定塔釜产生
的蒸气量'V 恒定,当加料由原来的过热蒸气加料改为过冷液体加料,则所需的理论板T N _____,
精馏段上升蒸气量V ______,精馏段下降液体量L ______,提馏段下降液体量'L ______,精馏段液气比V
L ___________。 答案:增加；减少；减少；不变；降低
分析:由物料衡算关系知,当F 、F x 、,D x 、W x 一定时,W 和D 也一定.则W V L -=''不变。
而,'qF L L -=,当q 增大时,L 减小.由RD L ='知，当D 不变时，R 随L
的减小而减少。由精
0 x(y) 1 t t 1t 0t 图4-5 0
x(y) 1 t 图4-6
馏段操作线截距1 R x D 知,当R 减少时,斜率减小,即V
L 减小。 4—40 将板式塔中泡罩塔、浮阀塔、筛板塔相比较,操作弹性最大的是______,造价最昂贵的是
____， 单板压降最小的是_______.。
答案: 浮阀塔; 泡罩塔;筛板塔。
4—41 板式塔塔板上气液两相接触状态有______种, 它们是_____。板式塔不正常操作现象常
见的有_______，它们是_______。
答案：3种；鼓泡接触状态，泡沫接触状态，喷射接触状态；3种；严重漏液、溢流液泛、严重
雾沫夹带。
4-42 评价塔板性能的标准主要是______条，它们是______。塔板负荷性能图中有______条线，
分别是______。
答案：5；（1）通过能力大，（2）塔板效率高，（3）塔板压降低，（4）操作弹性大，（5）结构简
单，造价低；5；（1）液泛线，（2）雾沫夹带线，（3）漏液线，（4）液相上限线，（5）液相下限
线
4-43 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是______，填料塔中填料的作用是______。
答案：保证塔板上有一定高度的液层，以便气液两相充分接触传质；让液体在表面上形成液膜
并沿填料间空隙下流，同时让气体在填料空隙间上升并在润湿的填料表面上进行气液两相间的
传质。
4-44 常见的连续接触式的气液传质设备是______塔，塔内______为分散相，______为连续
相，为保证操作过程中两相的接触良好，塔内顶部应设 装置，中部应设 装置。
答案：填料；液体；气体；液体分布装置；液体再分布装置
4—45 板式塔中气、液两相发生与主体流动方向相反的流动，称 现象，它们主要
是：①液沫夹带（雾沫夹带），产生的原因为 ，②气泡夹
带，产生的原因为 。
答案：返混现象；小液滴因其沉降速度小于气流速度被气流夹带至上层塔板和大滴液因板
间距小于液滴的弹溅高度而被气流带至上层塔板；液体在降液管中停留时间过短，气泡来不及
从液体中分离返回至板面而被液体卷入下层塔板。
4—46 板式塔中板上液面差过大导致 ，造成液面落差的主要原因
有 。为减小液面落差，设计时可采用的措施常见的有 。
答案：气流分布不均匀，影响汽液间传质；塔板结构，液相流量，液流长度（塔径）；
采用结构简单的筛板塔， 溢流 装置采用双溢流或多溢流。
4—47 板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分。塔板结构设计
时，溢流堰长度应适当，过长则会 ，过短则会 。
溢
流堰高度也应适当，过高会 ，过低会 。
答案：干板降压；液层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致流不畅，
同时塔板上液流分布不均；使塔板压降增大并易发生雾沫夹带；由于液层高度太小，液体在堰
上分布不均，影响传质效果。
4—48 板式塔的塔板有 和 两种，塔径较大的塔常采用 塔板，
以便 。塔板面积可分为4个区域，它们分别是 ，各自的作用
是 。
答案：整块式；分块式；分块式；通过入孔装拆塔板；①鼓泡区，设置筛孔、浮阀或泡
罩的区域，为气液传质的有效区域。②溢流区，为降液管和受液盘所占的区域。③破沫区，又
称安定区，位于鼓泡区和湍流区之间，分两条，入口侧防止漏液，出口侧使液体中夹带的泡沫
进入降液管前可部分脱离液体。④边缘区，又称无效区，是靠近塔壁的一圈边缘区，供支承塔
板之用。
二、判断题
4—49 在精馏塔内任意1块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（ ）
答案：?
分析：理论板是为了便于研究塔板上的传质情况而理想化的塔板，其特点是无论进入该板
前气、液相组成如何，离开该板时气、液两相在传质、传热两方面都达到平衡，即离开该板的
气、液两相组成平衡，温度相同。
4—50 组分A 和B 的相对挥发度1=α的混合溶液不能用普通精馏的方法分离。（ ）
答案：√
4—51 为节能降耗，对有恒沸现象的二元体系，应采用恒沸精馏而不是萃取精馏。（ ）
答案：?板式塔中气体通过塔板的阻力主要有 和 两部分。塔板结构设计时，
溢流堰长度应适当，过长则会 ，过短则会 。
溢
流堰高度也应适当，过高会 ，过低会 。
答案：干板降压；液层降压；降低塔板面积有效利用率；由于降液管截面过小导致流不
畅，
分析：萃取剂在精馏过程中基本不气化，故萃取精馏的能耗量较恒沸精馏少。
4—52 根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（ ）
答案： ?
分析：精馏段与提馏段的摩尔流量由于进料时不同的热状况的影响而不一定相等。对于有侧线
抽出的复杂塔，依抽出物的热状况不同更加不同。
4-53 蒸馏操作的依据是物系中组分间沸点的差异。（ ）
答案： ?
分析：对于具有共沸组成的物系，虽然组分间存在沸点差异， 但在相对挥发度1=α处不
能分离。
4-54 当分离要求和回流比一定时，进料的q 值越大， 所需总理论板数越多。（ ）
答案：?
4-55 精馏设计和操作时， 若回流比R 增加并不意味塔顶产品量D 减小。（ ）
答案：√
4-56 若以过热蒸气状态进料时，q 线方程的斜率0>。（ ）
答案；√
分析：过热蒸气进料时，0 -q q 是大于零的正数。 4-57 精馏段操作线方程为y=0.65x+0.，绝不可能。（ ） 答案：√ 分析：按此方程，将出现当1=x 时，05.1=y 的谬误。 4-58 连续精馏塔的塔顶和塔底产品分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于１，提馏段 液气比总是大于１。 答案：√ 分析：若0==W D ，则为全回流，此时是液气比的极限值，即1''==V L V L 。 4-59 用图解法求理论板数时，与下列参数有关：F 、F x 、q 、R 、α、D 、D x 。（ ） 答案：√ 分析：图解法求T N 时，须知塔底组成W x 可通过全塔衡算依F 、xf 、D 、D x 确定。 4-60 填料的等板高度)(HETP 以大为好，HETP 越大，分离越完善。（ ） 答案：? 分析：等板高度)(HETP 是与一层理论塔板的传质作用相当的填料层高度。HETP 越小， 说明填料的传质效率越好。 4-61 当增加塔板间距时，性能负荷图中雾沫夹带线向下移，当减少浮阀数时，漏液线向下 移。（ ） 答案：? 分析：当增加板间距后，弹溅起的液滴重新落回液面的几率增大，不易发生雾沫夹带，故 雾沫夹带线向上移。 4-62 判断板式精馏塔的操作是否穩定，主要看塔内气液流动有无不正常的“返混”现象（如 雾沫夹带）和“短路”现象（如严重漏液）。（ ） 答案：? 分析：塔的操作是否稳定，主要看塔顶温度是否稳定。 4—63 在其他条件不变的情况下，降低连续精馏塔的操作压强，塔顶馏出物中易挥发组分 的浓度变低。（ ） 答案：? 分析：同一物系，总压越低，混合物的泡点及各组分的饱和蒸气压越低，各组分间的相对 挥发度越大，越利于精馏分离。 4—64 与纯液体的沸点与总压有关相反，组成一定的液体混合物，其泡点与总压强无关。 （ ） 答案：? 分析：纯组分的沸点随压强的增高而升高，混合后虽受各自组成的影响，但泡点仍随总压 的升高而升高。 4—65 对理想溶液的相对挥发度产生影响的因素是操作压强，当操作压强恒定后，溶液的 相对挥发度就不再变化。（ ） 答案：? 分析：对理想溶液的相对挥发度产生影响的因素除操作压强外，液体组成的变化也起作用， 因为组成的改变导致泡点改变。对理想溶液，液体组成的改变所引起的泡点温度变化范围不超 过两组分间的沸点差，故相对挥发度在全塔范围内变化不大，计算时可将其平均值视为常数。 4—66 在馏出率相同的条件下，简单蒸馏所得到的馏出物的浓度组成低于平衡蒸馏。（ ） 答案：? 分析：由于简单蒸馏所得的多数馏出物（开始阶段得到的）与组成较高的液体成平衡，而 平衡蒸馏所得全部馏出物都与较低的残液浓度组成相平衡，所以连续操作的平衡蒸馏不如间歇 操作的简单蒸馏的分离效果好。 4—67 气化率相同时，平衡蒸馏的闪蒸罐内压强越低分离效果越好。（ ） 答案：√ 分析：系统的相对挥发度随压强降低而有所提高，从而提高分离能力。 4—68 当分离要求一定时，精馏塔内物料的循环量越大，所需的理论塔板数越多。（ ） 答案：? 分析：循环量越大，气液两相在塔内接触传质越充分，传质推动力越大，所需板数就越少。 循环量大实质就是气、相两液的回流量大。 4—69 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。（ ） 答案：? 分析：当回流比一定，塔板数一定，回流液的温度越低，在塔内产生的实际物料循环量越 大，故分离能力越强，其代价是塔釜相应能耗的增加。 4—70 对于普通物系，原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。 （ ） 答案：√ 分析：此结论只适于普通物系即理想体系，对某些非理想体系，由于平衡线具有上凹部分， 其最小回流比是由平衡线的内切线确定的，而与原料组成无关。 ４-71 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。 答案：√ 4-72 真空操作的精馏塔内，当其他条件不变，而真空度增加后，塔底残液组成增 大。 （ ） 答案：? 分析：当操作压力减小后，物系中各组分间的相对挥发度增大，故分离能力亦应增强。 三、选择题 (一) 单项选择题 4-73 精馏分离某二元混合物，规定分离要求为D x 、w x 。如进料分别为1F x 、2F x 时，其 相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。当21F F x x > 时，则 （ ）。 A ．2min 1min R R <； B ．2min 1min R R =； C ．2min 1min R R >； D ．min R 的大小无法确定 答案：A 4-74 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。 A ． 理论板假定； C. 理想物系； B ． 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定 答案：D 分析：由于作了恒摩尔流假定后，通过塔顶或塔底的物料衡算关系，才推导出直 线的操作线方程。 4-75 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时相应的泡点为1t ， 气 相组成3.0=A y 时相应的露点为2t ， 则（ ） A ．21t t =； B ．21t t <； C ．21t t >； D ．无法判断 答案：B 4-76 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡 的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ ）。 A ．21t t = ； B ． 21t t < ； C ．21t t > ； D ． 不能判断 答案：Ａ ４—77 操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ ）。 A ．D x 、W x 均增加； Ｂ．D x 减小，W x 增加； Ｃ．D x 、W x 均不变； Ｄ．不能正常操作 答案：Ｂ 分析：当回流比变小时，精馏段操作线斜率变小，同时提馏段操作线斜率变大，若保持塔 板数不变，必然是结果B 。 4—78 某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F 、D 、F x 、q 、R 及加料位置 不变，则塔顶产品组成D x 变化为（ ）。 A.变小； B ．变大； C.不变； D ．不确定； 答案：A 分析：当压力增大后，组分间相对挥发度变小，故分离能力变低。 4-79 精馏操作时，若在F 、F x 、q 、 R 不变的条件下，将塔顶产品量D 增加，其结果 是（ ） A ．D x 下降，W x 上升； B ．D x 下降，W x 不变； C ． D x 下降，W x 亦下降； D ． 无法判断； 答案：C 分析：当D 增加时，D x 必然减小，但因回流比R 不变，只有V 和L 同时增加，即' V 和'L 同时增加，以1=q 为例，从提馏段操作线斜率看1 ''++ =R D F R V L ，当D 增大后， ''V L 变小，而T N 不变，故有W x 减小。 4-80 精馏操作时，若其他操作条作件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则 塔顶产品组成D x 变化为（ ）。 A ． 变小； B. 变大 C ．不变； D. 不确切； 答案：A 分析：回流液热状况改变后，减少了塔内实际物料循环量，降低了分离推动力，故D x 减小。 4-81 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q 线； B. 平衡线； C ．平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与q 线； 答案:A 4-82 分别用平衡蒸馏和简单蒸馏分离原料数量和组成相同的物系，用平衡蒸馏所得馏出物气相总组成为1D x ，用简单蒸馏所得馏出物气总组成为2D x ，若两种方法所得的气相量相同，则（ ）。 A ．21D D x x <; B ．2!D D x x = ; C ．12 D D x x < ; D ．无法判断 答案：A 分析：由于简单蒸馏的气相组成多是与开始阶段较高的液相组成相平衡的，而平衡蒸馏的气相组成只能与最终的较低的液相组成成平衡。 4-83 流率为800h kmol / 组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。要使塔顶采出量达到500h kmol /,应采取措施（ ）。 A ：增加塔板数； B ：加大回流比； C ．改变进料热状况； D ．塔顶增加分凝器； E ．增加进料量 答案：E 分析：由)()(w D W F x x x x F D --=的物料衡算式知，h kmol D /4001 .07.01.04.0800=--?=。当D x 、w x 、F x 均确定后，只有改变F 才可改变D 。其他几种措施只能改变分离能力。 4-84 不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是（ ）。 A ．塔板间距过小； B ．严重漏液； C ．过量雾沫夹带； D ．液、气负荷过大 答案：B 4-85某精馏塔精馏段和提馏段的理论板数分别为1N 和2N ，若只增加提馏段理论板数，而精馏段理论板数不变，当F 、F x 、q 、R 、V 等条件不变时，则有（ ）。 A ．W x 减小，D x 增加； B ．W x 减小，D x 不变； C ．W x 减小， D x 减小； D ．W x 减小，D x 无法判断 答案：A 分析：由题中条件和D R V )1(+=知，D 不变，再由W D W F x x x x F D --=和提馏段板数增加导致加料板位置降低可知，必有D x 增加，同时W x 减小才可保证F D 不变。 4-86精馏分离二元理想混合液，已知回流比3=R ，相对挥发度5.2=α，塔顶组成96.0=D x ，测得自上而下数第4层板的液相组成为4.0，第3层板的液相组成为45.0，则第4 层板的默弗里效率为（ ）。 A ．107%5.； B ．44%1.； C ．%68.32； D ．%2.22 答案：B （二）多项选择题 4-87指出下列哪些参数不属于筛板精馏塔的设计参数：（ ）。 A ．D （塔径）； B ．T H （板间距）； C ．n （筛孔数）； D ．f A （降液管面积）； E ．0u （孔速）； F ．L h （板上液层高度）； G . W h （堰高）； H ．W L （堰长）； I ．OW h （堰上液层高度）； 答案：E 、F 、I 4-88 指出下列哪些参数属于筛板精馏塔的设计参数：（ ）。 A ．O d （筛孔孔径）； B. 0h （降液管底高度）； C. S W (塔板安定区宽度)； D. 0d t (孔间距径)； E ．C W （塔板边缘区宽度） 答案：A ﹑B ﹑C ﹑D ﹑E 4 - 89 下列哪些判断正确（ ）。 A ．T H 减小，雾沫夹带线下移； B ．T H 减小，雾沫夹带线上移； C ．f A 下降，液相上限线左移； D ．f A 下降，液相下限线左移； E ．f A 下降，液泛线右上移； F ．f A 下降，液泛线左下移； 答案：A ﹑C ﹑D ﹑F 4 – 90 下列哪些判断正确（ ）。 A ． 上升气速过大引起漏液； B.上升气速过大造成过量雾沫夹带； C. 上升气速过大引起液泛； D. 上升气速过大造成大量气泡夹带； E.上升气速过大使板效率降低 答案：B ﹑C ﹑E 4 – 91 当气体量一定时，下列判断哪些正确（ ）。 A ． 液体量过大引起漏液； C.液体量过大引起气泡夹带； B ． 液体量过大引起雾沫夹带； D. 液体量过大引起液泛； E.液体量过大使板效率降低 答案：A ﹑C ﹑D ﹑E 4-92 操作中的精馏塔，若保持F ﹑F x ﹑q 和提馏段气相流量'V 不变，减少塔项产品量D ，则变化结果有（ ）。 A ．D x 增加，W x 增加； B ．D x 减小，W x 减小； C ． D x 增加，W x 减小； D ．D x 减小，W x 增加； 答案：A 分析：由)1(' q V V --=F 知V 不变，故当D 减小时，由D R V )1(+=知回流比R 增大， 当塔板数一定时，必有D x 的增大。当D 减小时，W 增大，由 W V L +='' 知 'L 增大，故提馏段操作线方程斜率'' V L 变大导致W x 增大。 精馏习题 概念题 一、填空题 1.精馏操作的依据是___________________________________。利用_____________、_____________的方法,将各组分得以分离的过程。实现精馏操作的必要条件____________和___________________。 2. 汽液两相呈平衡状态时，气液两相温度_____，液相组成__________汽相组成。 3.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为______________。根据α的大小，可用来_ __________________，若α=1，则表示_______________。 4. 某两组分物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n,n+1两层理论板（从塔顶往下计），若已知y n=0.4, y n+1=_________。全回流操作通常适用于_______________或_______________。 5.精馏和蒸馏的区别在于_精馏必须引入回流___________________________________；平衡蒸馏和简单蒸馏主要区别在于____________________________________。 6. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是________________________________和________________________________。 7. 在总压为101.33kPa、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为P A°=116.9kPa、 P B°=46kPa,则相对挥发度α=______，平衡时液相组成x A=_______,汽相组成y A=______。 8. 某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该塔的操作回流比为____________，馏出液组成为_______________。 9. 最小回流比的定义是_______________________，适宜回流比通常取为____________R min。 10. 精馏塔进料可能有______ 种不同的热状况，当进料为汽液混合物且气液摩尔比为2：3时，则进料热状态参数q值为__________________。 11. 在精馏塔设计中，若F、x F、q D保持不变，若回流比R增大，则x D_______，x W _______，V______，L/V_____。 12. 在精馏塔设计中，若F、x F、x D、x W及R一定，进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板数N T____。精馏段上升蒸汽量V_____、下降液体量L_____；提馏段上升蒸汽量V′_____，下降液体量L′_____。 13. 某理想混合液, 其中一组平衡数据为x=0.823,y=0.923,此时平均相对挥发度为α=___________. 有机化学实验考试试题（含答案） 一、填空（1’×50） 1. 蒸馏时，如果馏出液易受潮分解，可以在接受器上连接一个干燥管，以防止空气中的水分的侵入。 2.减压过滤的优点有：(1) 过滤和洗涤速度快；(2) 固体和液体分离的比较完全；；（3）滤出的固体容易干燥。。 3. 液体有机物干燥前，应将被干燥液体中的水份尽可能分离净，不应见到有水层。 4.减压蒸馏装置通常由克氏蒸馏烧瓶；冷凝管；两尾或多尾真空接引管；接受器；水银压力计；温度计；毛细管（副弹簧夹）；干燥塔；缓冲瓶；减压泵。等组成。 5. 减压蒸馏时，往往使用一毛细管插入蒸馏烧瓶底部，它能冒出气泡，成为液体的沸腾中心，同时又起到搅拌作用，防止液体暴沸。 6.减压蒸馏操作中使用磨口仪器，应该将磨口部位仔细涂油；操作时必须先调好压力后才能进行加热蒸馏，不允许边调整压力边加热；在蒸馏结束以后应该先停止加热，再使系统与大气相同，然后才能停泵。 7.在减压蒸馏装置中，氢氧化钠塔用来吸收酸性气体和水,活性炭塔和块状石蜡用来吸收有机气体，氯化钙塔用来吸收水。 8.减压蒸馏操作前，需估计在一定压力下蒸馏物的沸点，或在一定温度下蒸馏所需要的真空度。 9.减压蒸馏前，应该将混合物中的低沸点的物质在常压下首先蒸馏除去，防止大量有机蒸汽进入吸收塔，甚至进入泵油，降低油泵的效率。 10.蒸馏烧瓶的选择以液体体积占烧瓶容积的1/3-2/3 为标准，当被蒸馏物的沸点低于80℃时，用水浴加热，沸点在80-200℃时用油浴加热，不能用电热套直接加热。 11.安装减压蒸馏装置仪器顺序一般都是从下到上，从左到右。要准确端正，横看成面，竖看成线。 12.写四种破乳化的方法长时间静置、水平旋转摇动分液漏斗、用滤纸过滤、加乙醚、补加水或溶剂，再水平摇动、加乙醇、离心分离、超声波、加无机盐及减压（任意四个就可以了） 二、单选（1’×10） 1. 当混合物中含有大量的固体或焦油状物质，通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用时，可以采用（C）将难溶于水的液体有机物进行分离。 A.回流 B.分馏 C.水蒸气蒸馏 D.减压蒸馏 2.在使用分液漏斗进行分液时，下列操作中正确的做法是（C）。 A分离液体时，分液漏斗上的小孔未于大气相通就打开旋塞。 B分离液体时，将漏斗拿在手中进行分离。 C上层液体经漏斗的上口放出。 D没有将两层间存在的絮状物放出。 3. 使用和保养分液漏斗做法错误的是（D）。 A分液漏斗的磨口是非标准磨口，部件不能互换使用。 B使用前，旋塞应涂少量凡士林或油脂，并检查各磨口是否严密。 单项选择题 (每题2分,共50题) 成绩查询 第九章 蒸馏 1. 蒸馏是利用各组分______不同的特性实现分离的目的。 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。 A ：可挥发 B ：不挥发 C ：难挥发 D ：易挥发 3. 某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，xf ，q ，加料位置，回流比R 都不变。则塔底残液xw______。 A ：变小 B ：变大 C ：不变 D ：不确定 4. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则：____。 A ：t1 ＝t2 B ：t1＜ t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 5. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1；汽相组成yA=0.4相应的露点为t2。则： ____ A ：t1 ＝t2 B ：t1 ＜t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 6. 原料的数量和浓度相同，用简单蒸馏得汽相总组成为xD1，用平衡蒸馏得汽相总组成为xD2。若两种蒸馏方法所得的汽相量相同，则： ____ A ：xD1 ＞xD2 B ：xD1 ＝xD2 C ：xD1＜xD2 D ：不能判断 7. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是______________。 A ：液相中易挥发组分进入汽相； B ：汽相中难挥发组分进入液相； C ：液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D ：液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 8. 精馏理论中，“理论板”概念提出的充分而必要的前提是_____。 A ：塔板无泄漏 B ：板效率为 100% C ：离开塔板的气液达到平衡 D ：板上传持推动力最大 9. 下列哪几条是指导精馏塔操作线方程的前提？ 甲：恒摩尔流； 乙：平衡精馏； 丙：板式塔； 丁： 过程稳定（定常）。 A ：甲、乙 B ：甲、丁 C ：丙、丁 D ：乙、丙 10. 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为_____。 中国石化扬子石油化工股份有限公司乙烯装置节能改造 丙烯精馏塔(E-DA-406N)安装说明及技术要求 一．概述： 扬子石化乙烯装置丙烯精馏塔（E-DA-406N，φ4000) 为新建塔；塔内件采用浙江工业大学专利塔盘——DJ塔盘，由浙江工业大学化学工程设计研究所设计，苏州市科迪石化工程有限公司制造，共82层。预焊件已先期焊接，故本次只安装塔内件(包括塔板和分布器)。 二．塔盘及分布器的安装： 安装工作自下而上进行。 1.根据图1112-406N-01中管口方位图，确定单、双层降液板的方位；单、双层降液板 的方位互成90°。 2.根据图1112-406N-02和1112-406N-03所示的结构情况，以一层塔盘为单元，在塔 外进行组合以备吊装入塔。在组合这层塔盘时，零部件上的标记必须和该层所要求的标记相符。安装后，塔盘面水平度在整个面上的公差为9mm,降液管溢流堰顶端水平度公差为6mm，堰高允差为±3.0mm。首先组装梁和降液管，待降液管定位后再依次安装塔板,特别注意塔板序号及导流板方向。 3.1#～19#塔盘和降液管相同(序列号为1开头)；20#～82#塔盘和降液管相同(序列号 为2开头）。 4.进料分布器(管口11A,B)的安装见图1112-406N-11，分布管开孔向下。安装后，整 体水平度公差为6mm，调平后用螺栓固定。 5.回流分布器(管口10)的安装见图1112-406N-10，分布管开孔向下。安装后，整体水 平度公差为6mm，调平后用螺栓固定。 6.管口49、50的内接部分现场制作，详见图1112-406N-09。 7.人孔分别在塔顶、16#、32#、48#、64#塔盘之下。 三．说明： 1.若本公司所出图纸与现场情况不一致时，应由扬子石化的有关部门、设计方代表及 施工方代表现场协商解决并备案。 3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。 分析：若求产品产率，必须确定塔顶产品,塔底产品和进料的组成。将精馏段操作线方程、提馏段操作线方程分别与对角方程联立，即可确定塔顶，塔底组成。而进料组成可由两个操作线方程与进料方程联解求得 4. 用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的１.４倍，所得塔顶产品组成为０．９５，釜液组成为０．０５．料液的处理量为１００h kmol /．料液的平均相对挥发度为３，若进料时蒸气量占一半，试求： （1）提馏段上升蒸气量； （2）自塔顶第2层板上升的蒸气组成。 分析：欲解提馏段的蒸气量v '，须先知与之有关的精馏段的蒸气量V 。而V 又须通过D R V )1(+=才可确定。可见，先确定最小回流比min R ，进而确定R 是解题的思路。 5.在一连续精馏塔中分离二元理想混合液。原料液为饱和液体，其组成为0.5，要求塔顶馏出液组成不小于0.95,釜残液组成不大于0.05(以上均为轻组分A 的摩尔分数)。塔顶蒸汽先进入一分凝器，所得冷凝液全部作为塔顶回流,而未凝的蒸气进入全凝器，全部冷凝后作为塔顶产品。全塔平均相对挥发度为 2.5,操作回流比min 5.1R R =。当馏出液流量为100h kmol /时，试求： （1） 塔顶第1块理论板上升的蒸汽组成； （2） 提馏段上升的气体量。 分析：因为出分凝器的冷凝液L 与未液化的蒸气0V 成相平衡关系，故分凝器相当一层理论塔板。应注意，自分凝器回流塔内的液相组成0x 与自全凝器出来的产品组成D x 不同。 6.在一常压连续精馏塔中分离二元理想混合物。塔顶上升的蒸气通过分凝器后，3/5的蒸气冷凝成液体作为回流液，其浓度为0.86。其余未凝的蒸气经全凝器后全部冷凝为塔顶产品，其浓度为0.9（以上均为轻组分A 的摩尔分数）。若已知回流比为最小回流比的1.2倍，当泡点进料时，试求： （1） 第1块板下降的液体组成； （2） 料液的组成。 分析：抓住分凝器中气液相组成为平衡关系，而回流液组成与第1块板上升蒸气为物料平衡（即精馏段操作线）关系，此题可顺利求解。 3.某连续精馏操作分离二元混合溶液，已知操作线方程为： 精馏段 16.080.0+=x y 提馏段 02.040.1-=x y 若进料时，原料为气液相各占一半的混合态，求塔顶及塔底产品产率及回流比。 精僻装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1. 二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D、+1 2. 元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3. 把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥宵 4. 当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5. 当8g食盐完全溶解于92g水中时，该溶液的质量白分比浓度是（A ） A 、8% B、87%C、92%D、84% 6.结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬:浊液D 、 乳浊液 7从硝酸钾和氯化钠的混合溶液| 中分离 而 肖酸钾的方 法 是（ D ） A 、过滤B 、 蒸僻 C 、加热蒸十结晶D 、 加热后浓缩后再冷却结晶 8. 在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B,那么A和B的关系为（C ） A、A=B B、 A > B C、A < B D、A > B 9. 下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B克饱和氯化钾溶液蒸十，得氯化钾晶体A克，则氯化钾的溶解度为（D）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12. 在25C时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时,60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、A < B D、无法比较 13.卜列物质有近的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14.下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（B) 独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目丙烯精馏塔吊装方案 中国石油天然气第六建设公司 2006年11月27日 目录 一．设备的主要参数 (1) 二．编制依据 (1) 三．吊装方案的选择 (1) 四．单门型液压吊装系统的配置 (4) 五．吊耳的设置 (5) 六.溜尾吊车的最大受力 (5) 七.有关受力计算 (5) 八.吊索具的选用 (8) 九.吊装平面布置 (10) 十．吊装施工组织机构 (10) 十一.进度计划 (11) 十二.德马格CC—2800—1型600t履带吊的主要起重性能表 (12) 十三. 吊装安全技术措施 (12) 十四. 设备吊装所需的机具及材料 (13) 附图施工进度计划 (16) 一．设备的主要参数 根据施工蓝图，独山子石化乙烯裂解装置中的两台丙烯精馏塔(C-5501A/B)的空塔重量为900t，增加劳动保护、焊接内件等后吊装重量约为1200t，塔体的内径为φ5700mm，塔体的高度为107900mm，设备的基础标高为▽+0.3m。 二．编制依据 1．SH/T3536—2002《石油化工工程起重施工规范》 2．HG 20201—2000《工程建设安装工程起重施工规范》 3．SH/T3515—2003《大型设备吊装工程施工工艺标准》 4．KRAMO液压吊装系统设计计算书 5．丙烯精馏塔(C-5501A/B)的设计图纸 6．乙烯装置的设备平面图 三．吊装方案的选择 对这2台超大型设备的吊装，其实吊装方案的选择只有两种：一种是分段吊装，在空中组对、焊接和热处理，并在直立的状态下进行水压试验；另一种是在地面上将塔设备组焊成整体，并且在地面上做完热处理和水压试验，在将梯子、平台及附塔管线等装上之后，然后再整体吊装。从技术上来看，这两种吊装方案都是可行的，都能达到将塔设备吊装就位的目的。但经过分析、比较和充分地论证，我们认为将超大型设备在地面的滚胎上卧式组对焊接成整体，并将附塔管线、梯子、平台、防腐保温、电气仪表等工作尽可能在地面上完成后，再进行整体吊装的方案更为合理些，其理由如下： 1.可以最大限度地保证设备组对和焊接的质量 设备在地面上组焊可以使用滚胎、自动焊等机具，其组焊条件与制造厂内的条件差不多，与在空中组对和焊接相比，设备在地面上组对的尺寸容易控制，焊接的质量也有保证。 2.可以最大限度地缩短安装工期 设备如果分段吊装，在空中组对和焊接，则只有一个工作面，并且只能在白天作业，因为在夜间不允许进行高空作业。 而设备如果在地面上组对、焊接，就可以有很多个工作面，可以根据工程进度的需要增加组焊机具或人力，可以三班倒，每天24小时连续作业，这样可以大大地缩短设备组对和焊接的时间，缩短设备安装的工期。 3.有利于施工的安全 、填空题: 1、甲醇的分子式为CH30H ,相对分子量为32. 4 ,甲醇的国家卫生标准为50mg/m3，甲醇的密度随温度的增加而减小。 2、氢回收工序额定驰放气处理能力为16500Nm3/h ;处理气体中的某些杂质成分如液态水、甲醇_ 、—灰分_、芳烃类物质_ 等对纤维管分离器的分离效率影响很大。 3、列管式换热器按结构不同分为_固定管板式、浮头式_、U形管式—和填料函式；固定管板式换热器管壁和壳壁的温差大于50摄氏度时，为克服温差应力对换热器造成影响应设置_膨胀节_。 4、为防火防漏，罐区设有_围堰_、_消防水_、_灭火装置_、一氮气隔离_、_可燃气体检测报警等—等设施。 5、写出下面设备位号代表的设备名称： S15403 ________ R15401 甲醇合成塔__________________ J15401B_ 喷射器 B E15401入塔气换热器 E15801H 氢回收列管换热器T15501 T15501预塔回流槽 P15501A/B加压塔讲料泵P15508A/B_碱液泵 C15504回收塔T15702杂醇油贮罐 6、写出下面设备名称的位号： 精甲醇成品罐 T41101ABC 火车装车泵 P41101ABCD 常压塔回流槽 T15503 常压塔冷凝器 E15508 配碱槽 T15505 预精馏塔 C15501 加压塔回流槽T15502 粗甲醇预热器E15501 常压塔回流泵 P15505AB 粗甲醇贮罐 T15701AB 7、甲醇为有毒化合物，口服5~10ml可引起严重中毒10ml以上可导致失明。 8、正常生产中，新鲜气氢碳比的合理值为_2.05~2.15_。 9、合成塔内列管的管径为_44mm，长度为一_7000 mm 10、加压精馏塔的塔顶压力为_800kpa ______________ ，温度为_128 C _ ；塔釜压力为 _812kpa_ 一_温度为_134°C __。 11、四台精馏塔的压降依次为8 kpa二、12kpa、10kpa _、8 kpa二。 12、合成汽包液位的低报警值为_25%一__:低低联锁值为20%_，其联锁动作为净化来新鲜气调节阀XV-15301关闭。 13、FO代表该调节阀为气关阀，FC代表该调节阀为气开阀。 第40卷第9期2012年9月化学工程 CHEMICAL ENGINEERING （CHINA ）Vol．40No．9Sep．2012 收稿日期：2011-11-01作者简介：曹媛维（1979—），女，硕士，工程师，主要从事乙烯装置的工艺设计工作，电话：（010）58676692， E-mail ：caoyuanwei@hqcec．com 。乙烯装置丙烯精馏塔优化设计 曹媛维 （中国寰球工程公司，北京100029） 摘要：针对近年来大型乙烯装置中的丙烯精馏塔操作不稳定、能耗大的问题，利用PRO /Ⅱ软件模拟分析该塔流程，总结出随着装置规模大型化该塔采用多溢流塔板形式，计算中应考虑塔板形式对板效率取值的影响。当进料组成与设计工况不符或装置负荷增大时导致产品不达标的情况，可增设进料口在非设计工况下不同位置进料以满足分离的要求， 并且塔顶冷凝器和塔底再沸器需要考虑充分的设计余量。并创造性提出了，在传统工艺流程基础上在塔顶冷凝器后增设排放冷凝器进一步回收丙烯的节能优化方案，为实际生产提供建议性指导。关键词：丙烯精馏塔；操作波动；PRO /Ⅱ模拟中图分类号：TQ 051．81 文献标识码：B 文章编号：1005-9954（2012）09-0074-05DOI ：10．3969/j．issn．1005-9954．2012．09．0017 Optimization design of propylene rectifying column in ethylene plant CAO Yuan-wei （China HuanQiu Contracting ＆Engineering Corporation ，Beijing 100029，China ） Abstract ：According to high energy consumption and instable operation problems of propylene rectifying column in large-scale ethylene plants ，the propylene rectifying column system was simulated with PRO/Ⅱsoftware．The conclusion is that the influence of the tray type on the tray efficiency should be considered in calculation ，and it is better to use multi-overflow tray type for large-scale ethylene plant．If the propylene product is substandard in the inconsistent feed composition case or the increased duty case ， the added feed nozzles are prefered to switch the diffierent feed location for different case．Enough design margin should be considered for the top condenser and the bottom reboiler．The energy saving optimization scheme that adding a new vent condenser after the top condenser to recover more propylene product is creatively put forward ，which provides the constructive guidance for the actual production．Key words ：propylene rectifying column ；operation fluctuation ；PRO /Ⅱsimulation 丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷以 及异丙醇等， 是仅次于乙烯的重要石油化工原料［1］ 。丙烯衍生物的快速发展带动了丙烯需求的快速增长， 据估计从2006年到2015年全球范围内丙烯需求仍以4．9%的速度持续增长，中国的丙烯需求预计年均 增长达到6．3%［2］ 。目前从市场份额看，来自乙烯装置的丙烯占到59%，从炼厂轻烃分离装置回收的丙烯占到35%。本文针对乙烯装置实际运行中丙烯精馏塔进料组成和负荷波动大导致产品不合格、能耗高的问题，利用流程模拟软件PRO /Ⅱ优化该塔操作参数，并探索性地提出在冷凝器出口增设排放冷凝器进一步回收丙烯产品的工艺，为丙烯精馏塔在实际操作 中低能耗、平稳运行提供理论指导和建议。1原始工况的模拟计算 1．1 模拟计算条件 本模拟计算以80万t /a 乙烯装置丙烯精馏塔为例，该塔进料组成条件如表1所示。采出丙烯产品的规格按照GB/T 7716—2002中聚合级丙烯优等品（摩 尔分数99．6%），塔釜丙烯控制指标为摩尔分数≤2%。1．2模拟过程1．2．1 模拟图与模拟参数选择 工业生产中由于受到运输和加工制造的限制，将丙烯精馏塔分成双塔串联或并联操作，但在模拟 填空题 1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指 。 答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 3. 当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 。 答案：过热蒸气；最多 4 简单蒸馏的主要特征是________和______。 答案：不稳定操作或过程不连续；无回流 5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。 答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。 答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度 7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。 答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 ８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。 答案：4321t t t t =<= 9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。 答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性 11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。 答案：进料流率F 12 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 。 答案：减小；增加；增加 化工原理试题库（下册） 第一章 蒸馏 一、 选择题 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为___C____时，不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物，进料量为100kmol/h ，进料组成为0.6 ,要求塔顶 产品浓度不小于0.9，以上组成均为摩尔分率，则塔顶产品最大产量为____B______。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3. 在t-x-y 相图中，液相与气相之间量的关系可按____D____求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4. q 线方程一定通过X —y 直角坐标上的点___B_____。 A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1)) 5. 二元溶液的连续精馏计算中，进料热状态参数q 的变化将引起（ B ）的变化。 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 6. 精馏操作是用于分离（ B ）。 Ａ.均相气体混合物 Ｂ.均相液体混合物 Ｃ.互不相溶的混合物 Ｄ.气—液混合 物 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小，则表明用蒸馏方法分离该混合液愈__B___。 A 容易； B 困难； C 完全； D 不完全 8. 设计精馏塔时，若Ｆ、x F 、xD 、xW 均为定值，将进料热状况从q=1变为q>1，但回流比取 值相同，则所需理论塔板数将___B____，塔顶冷凝器热负荷___C___ ，塔釜再沸器热负荷 ___A___。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 9. 连续精馏塔操作时，若减少塔釜加热蒸汽量，而保持馏出量Ｄ和进料状况（F, xF,q ）不 变时，则L/V___B___ ，L′/V′___A___，x D ___B___ ，x W ___A___ 。 A 变大， B 变小， C 不变， D 不一定 10. 精馏塔操作时，若Ｆ、x F 、q ，加料板位置、Ｄ和Ｒ不变，而使操作压力减小，则x D ___A___， x w ___B___。 精馏装置操作工初级理论知识 一、单项选择 1.二氧化硅的硅的化合价为（B ） A、+6 B、+4 C、+2 D 、+1 2.元素的化学性质决定与原子的（D ） A、核外电子层数 B、核内中子数 C、核内质子数 D、最外层电子数 3.把少量的（A ）放入水里震荡后能形成溶液。 A、食盐 B、面粉 C、汽油 D、沥青 4.当条件不改变时，溶液放置时间稍长，溶质（B ） A、会沉降出来 B、不会分离出来 C、会分解 D、会浮上来 5.当8g 食盐完全溶解于92g 水中时，该溶液的质量百分比浓度是（A ） A8% B、87% C、92% D 、84% 6. 结晶水合物是（A ） A 、具有一定组成的化合物B 、 具有一浓度的溶液 C 、悬浊液D 、 乳浊液 7 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中分离硝酸钾的方法是（ D ） A 、过滤B 、 蒸馏 C加热蒸干结晶D加热后浓缩后再冷却结晶8.在常压下，假设50C的水饱和蒸汽压为A , 80C的水饱和蒸汽压为B，那么A 和B的关系为（C ） A、A=B B、A > B C、 A V B D、A》B 9.下面关于饱和溶液的说法正确的是（D ） A、在饱和溶液里，溶解和结晶的过程就停止 B、饱和溶液一定是浓溶液 C、同一溶质的饱和溶液的浓度一定大于不饱和溶液的浓度 D、饱和溶液就是该温度下达到平溶解衡状态的溶液 10将高温饱和硝酸钠溶液降温，析出晶体后，经过滤所得滤液是（B ） A、水 B、饱和溶液 C、不饱和溶液 D、硝酸钾晶体11某温度时，把B 克饱和氯化钾溶液蒸干，得氯化钾晶体A 克，则氯化钾的溶解度为（D ）克 A、 A B、100X A/B C、A/ （B-A） D、100X A/ （B-A） 12.在25E时，10g水最多可溶物质A 1g ,60C时，60克饱和溶液含物质B 10g, 则A和B的溶解度相比为（D ） A、A=B B、A > B C、AV B D、无法比较 13. 下列物质有毒的是（A ） A、氟化氢 B、二氧化碳 C、氯化氢 D、氮气 14. 下面关于氢氧化钠的俗称不正确的是（ B ） A、苛性钠 B、纯碱 C、烧碱 D、火碱 年产5.4万吨丙烯精馏塔 的工艺设计 目录 摘要............................................................. I 第1章绪论.. (2) 1.1丙烯的性质 (2) 1.1.1 丙烯的物理性质 (2) 1.1.2 丙烯的化学性质 (2) 1.2丙烯的发展前景 (2) 1.3丙烯的生产技术进展 (3) 1.3.1 概况 (3) 1.3.2 丙烯的来源 (3) 1.3.3 丙烯的生产方法 (3) 1.3.4 丙烯生产新技术现状及发展趋势 (4) 第2章丙烯精馏塔的物料衡算及热量衡算 (4) 2.2.1 确定关键组分 (5) 2.2.2计算每小时塔顶产量 (5) 2.2.4物料衡算计算结果见表2.5 (7) 2.3塔温的确定 (8) 2.3.1 确定进料温度 (8) 2.3.2 确定塔顶温度 (8) 2.3.3 确定塔釜温度 (8) 第3章精馏塔板数及塔径的计算 (10) 3.1塔板数的计算 (10) 3.1.1 最小回流比的计算 (10) 3.1.2 计算最少理论板数 (11) 3.1.3 塔板数和实际回流比的确定 (11) 3.2确定进料位置 (11) 3.3全塔热量衡算 (12) 3.3.1 冷凝器的热量衡算 (12) 3.3.2 再沸器的热量衡算 (13) 3.3.3 全塔热量衡算 (13) 3.4板间距离的选定和塔径的确定 (14) 3.4.1 计算混合液塔顶、塔釜、进料的密度及气体的密度 (14) 3.4.2 求液体及气体的体积流量 (16) 3.4.3 初选板间距及塔径的估算 (17) 3.5浮阀塔塔板结构尺寸确定 (18) 3.5.1塔板布置 (18) 3.5.2 溢流堰及降液管设计计算 (19) 3.6塔高的计算 (21) 第四章流体力学计算及塔板负荷性能图 (22) 4.1水利学计算 (22) 4.1.1 塔板总压力降的计算 (22) 4.1.2 雾沫夹带 (23) 4.1.3 淹塔情况校核 (26) 4.2浮阀塔的负荷性能图 (27) 4.2.1 雾沫夹带线 (27) 4.2.2 液泛线 (28) 4.2.3 降液管超负荷线 (29) 4.2.4泄露线 (29) 4.2.5 液相下限线 (30) 4.2.6 操作点 (30) 总论 (32) 致谢 (33) 参考文献 (35) 附录 (38) 精馏测试题姓名 一、填空题 1. 在理想溶液t-x-y图中的气液共存区内，成平衡的气液两相的温度( )，但气相组成( )液相组成，当气液两相组成相同时，则气相露点温度( )液相泡点温度。 2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中( )的挥发度对( )的挥发度之比，若α=1表示( )，物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈( )对角线。 3. 精馏操作得以实现的必要条件包括( )和( )。 4. 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为( )，其作用是( )；加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )，其作用( )。 5. 离开理论板时，气液两相达到( )状态，即两相( )相等，( )互成平衡。 6. 精馏过程回流比R的定义式为( )；对于一定的分离任务来说，当R=( )时，所需理论板数为最少，此种操作称为( )；而R=( )时，所需理论板数为∞。 7. 精馏塔有( )进料热状况，其中以( )进料q值最大，进料温度( )泡点温度。 8. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于( )，馏出液流量等于( )，操作线方程为( )。 9. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y 1，x 1 及y 2 ，x 2 ；则它们的大小顺序为 ( )。 10.精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低，系统的相对挥发度α( )，溶液的泡点( )，塔顶蒸汽冷凝温度( )。 11.精馏塔设计时，已知F，X F ，X D ，X W ，进料热状态q=0.5时，所需理论板数N T 。试判断下列参数变化: (1)保持回流比不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔釜加热量Q R ( )，塔顶冷凝量Q c ( )，所需理论 板数N T ( )。 (2)保持塔釜加热量不变，将进料状态由q=0.5改为q=1，则塔顶冷凝量Qc( )，所需理论板数N T ( ) 12.某精馏塔设计中，若将塔釜间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而X F 、D、F、X D 、q、R不变，则 W( )X W ( )，L’/V’( )，N T ( )。 13. 一连续精馏塔操作中，若维持进料组成、进料热状况和采出率不变，增大回流比R，则精馏段液气比 L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D ( )，X W ( )；若维持进料组成、进料热状况和塔釜加热 量不变，增大回流比R，则精馏段液气比L/V ( )，提馏段液气比L’/V’( )，X D ( )，X W ( )。 14.精馏塔操作中，由于某种原因进料X F 减小，进料量F与热状态q保持不变，塔釜加热量V’不变，若欲维 持塔顶产品X D 与塔底产品组成X W 不变，则R( )，D( )，L/V( )，L’/V’( )。 15.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x＋0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x―0.02，若q=1，则x w=( )，x F=( )，x D=( )。 二、选择题 1.精馏操作时，保持D、F不变，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比( )，馏出液组成x D ( ). A 增加 B 不变 C 不确定 D减小 2.精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需 的理论塔板数N T ( )，提馏段下降液体流量L’( )。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3.对于饱和蒸汽进料，则有V’( )V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4. 精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为( ) 化工原理蒸馏部分模拟 试题及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 化工原理蒸馏部分模拟试题及答案 一、填空 1精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现 先降后升的变化过程。 2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。 3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中, 冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远 , 分离所需的总理论板数最少。 4相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离。 5某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=，要求得到塔顶x D不小于，则塔顶最大产量为 kmol/h 。 6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。 7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。 二、选择 1 已知q=，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。 A :1 B 1: C 1:1 D :1 2 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是 D 。 A 液相中易挥发组分进入汽相； B 汽相中难挥发组分进入液相； C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。 3 某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x A=，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成y A=，相应的露点为t2，则A A t1=t2 B t1 目录 第一章概述 (4) 第二章脱丙烯精馏塔工艺计算 (5) 2.1 设计方案简介 (5) 2.2 主要物性数据 (5) 2．3物料衡算 (5) 2.3.1确定关键组分塔顶、塔底的分布量. (6) 2.4确定塔操作条件 (6) 2.4.1.确定塔顶温度： (6) 2.4.2.确定进料温度。 (6) 2.4.3.确定塔底温度. (7) 2.4.4. 各组分相对挥发度 (7) 2.5确定最小回流比。 (8) 2.6理论塔板数与实际板数。 (8) 2.6.1.求定最少理论板数 (8) 2.6.2. 计算实际回流比R及理论塔板数 (9) 2.6.3.计算全塔平均板效率 (9) 2.6.4. 计算实际塔板数和进料板位置 (9) 2.7确定冷凝器和再沸器的热负荷 Q Q (10) ,C r 第三章物料的性质计算 (12) 3.1 求气液负荷 (12) 3.2 平均摩尔质量的计算 (12) 3.2.1 塔顶平均摩尔质量计算 (12) 3.2.2 进料平均摩尔质量计算. (12) 3.2.3 塔底平均摩尔质量计算. (13) 3.3 平均密度计算 (13) 3.3.1 气体平均密度计算 (13) 3.3.2 液体平均密度计算 (13) 3.3.3 液体平均表面张力计算。 (15) 3.3.4 液体平均粘度的计算。 (15) 第四章精馏塔的工艺尺寸计算。 (17) 4.1 塔高的计算。 (17) 4.1.1 塔径D的计算。 (17) 4.2 塔板设计 (18) 4.2.1 确定塔板溢流形式 (18) 4.2.2降液管以及溢流堰的尺寸 (18) 4.2.3核算阀孔动能因数及孔速 (20) 4.2.4计算塔板开孔率 (20) 4.2.5 浮阀塔板设计的校核 (20) 4.2.6 塔板负荷性能图。 (22) 第五章塔附属设备的设计 (25) 5.1主要接管尺寸的计算 (25) 5.1.1进料管 (25) 5.1.2回流管 (25) 精馏试题 一、填空题 1、蒸馏是分离_________________的一种方法。 2、蒸馏是利用溶液中各组分的差异, 使各组分得到分离。 3、精馏过程是利用_______________________和______________________的原理进 行完成的。 4、在总压为101.3 ，温度为℃下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为 、，则平衡时苯的液相组成为=_____，气液组成为=______，相对挥发度=_________。 5、溶液中两组分______________之比，称为相对挥发度，理想溶液中相对挥发度 等于两纯组分的__________之比。 6、溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。 7、按操作压力不同，蒸馏分为____________、_____________和减压蒸馏。 8、气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为温度。 9、表示任意_______ 蒸汽组成和回流液之间的关系式，称为_______方程。 10、对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。 11、对于二元理想溶液, 若轻组分含量，则泡点温度越低。 12、对于二元理想溶液, 若重组分含量越高, 则泡点温度。 13、对于二元理想溶液, 若重组分含量，则泡点温度越低。 14、精馏塔求理论塔板，通常有____________和____________。 15、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的_____________，没有回流整个操作将______________。 16、确定回流比的原则是使____________和________________之和为最小。 17、对于二元理想溶液，相对挥发度大, 说明该物系。 18、根据经验，回流比常取最小回流比的_________________。 19、对于二元理想溶液，大, 说明该物系。 20、对于二元理想溶液，图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系。 21、精馏塔泡点进料时，_________，冷液体进料时，_________。 22、精馏塔的操作线方程是依据__________________假设得来的。 23、精馏塔的精馏段是______组分增浓，提馏段则是_______组分增浓。 24、某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等到于零，则精馏段操作线斜率 等于_________，提馏段操作线斜率等于__________，回流比等于_________，馏出液等于_________，回流液量等于_________。 25、在相同的外压及温度下, 沸点越低的物质挥发。 26、完成一个精馏操作的两个必要条件是液相回流和塔底上升蒸气。 27、完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶液相回流和。 28、为完成精馏操作，需要在塔顶设置。 29、某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某板理论板的 气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为__________。 30、精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应_________， 蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应__________，所需塔径应________，操作费和设资费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升的变化过程。 31、为完成精馏操作，需要在塔底设置。 32、全回流时，塔顶产品量为________，塔底产品量为__________，进料量为 _______，回流比为_________，理论塔板数____________，全回流适用的场合通常是____________阶段。 33、精馏塔的塔底温度总是___________塔顶温度，其原因一是精馏习题及答案
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