化工原理下册第7章蒸馏习题课件PPT.ppt

1、考研辅导考研辅导化工原理化工原理考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理6.2 概念题概念题 1.精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持直接蒸汽加热，而保持ZF, D/F, q, R, xD不变，则不变，则W/F; ;xW ；提留段操作线斜率；提留段操作线斜率；理论板数；理论板数。（。（1997）直接蒸气加热直接蒸气加热wnsnwnnsnwnxqqxqqy12. 板式塔不正常操作现象通常有板式塔不正常操作现象通常有、和和。（1998）FDFZDx第六章第六章 蒸馏蒸馏增加增加下降下降不变不变增加增加过量液体夹带液泛

2、过量液体夹带液泛降液管液泛降液管液泛严重漏液严重漏液考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理3. 3. 对某连续操作的精馏塔，若精馏段操作线方程的截距对某连续操作的精馏塔，若精馏段操作线方程的截距等于零，则操作回流比等于等于零，则操作回流比等于；操作线斜率等于；操作线斜率等于。 （19981998）减少减少1 14. 筛板上的气液接触状态有筛板上的气液接触状态有、 和和，工业上常用的是，工业上常用的是。（1999）鼓泡状态鼓泡状态泡沫状态泡沫状态喷射状态喷射状态泡沫喷射泡沫喷射5. 精馏塔设计时，若进料量精馏塔设计时，若进料量F，进料组成，进料组成ZF，塔顶产品组，塔顶产品组成成xD，塔

3、底产品组成，塔底产品组成xW和精馏段上升气体量和精馏段上升气体量V均为定值，均为定值，将进料状态由将进料状态由q=1变变q1，则设计所需的理论板数将，则设计所需的理论板数将。（增大，减少，不变。（增大，减少，不变）（1999）考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理WDFwxDxFZwDFDLV一定DLR 精馏段斜率不变，精馏段斜率不变，q1，高点上移，提留段远离平衡线，高点上移，提留段远离平衡线q1，多上升蒸汽，提留段分离能力提高，多上升蒸汽，提留段分离能力提高一定DLR NN6. 在多组分精馏中，若为清晰分割时，则在多组分精馏中，若为清晰分割时，则组分完全进入塔顶，而组分完全进入塔顶

4、，而 组分完全进入塔底。组分完全进入塔底。（1999）比轻关键比轻关键组分更轻的组分更轻的比重关键组分比重关键组分更重的更重的7. 间歇精馏操作中，若保持馏出液组成不变，必须不断间歇精馏操作中，若保持馏出液组成不变，必须不断 回流比，若保持回流比不变，则馏出液组成回流比，若保持回流比不变，则馏出液组成 。（增大，不变，降低）。（增大，不变，降低） （1999）增大增大降低降低考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理8. 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是 ，造价最便宜的是造价最便宜的是 （2000）9. 精馏操作中，若采用冷回流，

5、其优点是精馏操作中，若采用冷回流，其优点是；缺点是缺点是 。（2000）筛板塔筛板塔浮阀塔浮阀塔塔内实际回流塔内实际回流比提高，增大了分离能力比提高，增大了分离能力加热量（加热蒸气耗量增加）加热量（加热蒸气耗量增加）增大再沸器增大再沸器10. 精馏操作中，精馏操作中，若塔顶蒸汽采用冷却水冷凝，冷却水温若塔顶蒸汽采用冷却水冷凝，冷却水温度为度为3030，而塔顶蒸汽露点温度为，而塔顶蒸汽露点温度为2525，则可能采取，则可能采取措施，实现这一过程措施，实现这一过程。（2001）加加压压11. 在塔板设计中，一般降液管底隙在塔板设计中，一般降液管底隙出口温度出口温度。（高（高于，低于，等于）于，低于

6、，等于） （2001）低于低于考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理12. 现设计一连续精馏塔，保持塔顶组成现设计一连续精馏塔，保持塔顶组成xD和轻组分回收率和轻组分回收率不变，若采用较大回流比，则理论塔板数将不变，若采用较大回流比，则理论塔板数将；而加热；而加热蒸汽的消耗量将蒸汽的消耗量将 ；若进料组成变轻，则进料位置应；若进料组成变轻，则进料位置应 使使xD轻组分回收率不变；若将进料物流焓增大，则理轻组分回收率不变；若将进料物流焓增大，则理论板数将论板数将 ； 塔底再沸器热负荷将塔底再沸器热负荷将。13. 某精馏塔设计时操作线如图所示，现保持塔顶冷凝量不某精馏塔设计时操作线如图所示

7、，现保持塔顶冷凝量不变，改为变，改为q=0加料条件设计，加料条件设计，L/V ; ;NT； L/V ; ;试在同一图中画出改变后的操作线。试在同一图中画出改变后的操作线。（2002） 减小减小增加增加上移上移降低降低增加增加增加增加减小减小不变不变14. 间歇精馏只有间歇精馏只有段，当在回流比恒定条件下操作段，当在回流比恒定条件下操作时，虽操作增加，塔顶产品组成时，虽操作增加，塔顶产品组成xD ; ;塔顶温度塔顶温度。（2003） 精馏精馏降低降低升升高高考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理15. 某精馏塔塔顶上升蒸气组成为某精馏塔塔顶上升蒸气组成为，温度为，温度为T T，经全凝器冷

8、，经全凝器冷凝到泡点温度凝到泡点温度t t，部分回流液入塔，其组成为，部分回流液入塔，其组成为x x，则，则y yx,x,T T t t。(,=)(,=)（2003） 16. 精馏塔设计时，若进料组成精馏塔设计时，若进料组成ZF,塔顶、底产品组成塔顶、底产品组成xD，xw和进料热状态参数和进料热状态参数q q及回流比及回流比R R均不变。只增加进料量均不变。只增加进料量F F，则，则所需的塔径所需的塔径, ,所需的理论板数所需的理论板数。( (增大，不变，增大，不变，减小减小) )（2003） =不变不变增大增大17. 精馏操作时，保持精馏操作时，保持V，q，F，ZF不变，而增加不变，而增加D

9、/F，则，则xD,L/V,L/V, ,x xW W。（变大，变小，不变，不确定）。（变大，变小，不变，不确定）增大增大变小变小小小变变18. 精馏操作线方程为精馏操作线方程为y=x，则其回流比为，则其回流比为。（0 0；1 1；不确定；不确定；）（）（20042004）考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理19. 板式塔板式塔操作操作。A)A)只能用于精馏操作只能用于精馏操作 B) B) 只能用于吸收操作只能用于吸收操作C)C)不能用于精馏和吸收操作不能用于精馏和吸收操作D) D) 能用于精馏和吸收操作（能用于精馏和吸收操作（20042004）D20. 一操作中的精馏塔，若提高其操作压

10、力，其他操作一操作中的精馏塔，若提高其操作压力，其他操作条件不变，塔底温度将条件不变，塔底温度将。（不变；升高；降低；不确定）（不变；升高；降低；不确定）（20042004）升高升高甲甲21. 用精馏塔分离含甲、乙、丙、丁四组分的混合液，用精馏塔分离含甲、乙、丙、丁四组分的混合液，若规定若规定B为轻关键组分，为轻关键组分，C为重关键组分，则按清晰分为重关键组分，则按清晰分割计算时，塔顶割计算时，塔顶组分的含量为零，塔底组分的含量为零，塔底 组分组分的含量为零的含量为零。（。（甲；乙；丙；丁甲；乙；丙；丁）（）（20042004）丁丁22. 用精馏塔分离某二元混合物，已知进料量为用精馏塔分离某二

11、元混合物，已知进料量为120kmol/h，进，进料组成料组成ZF=0.5，如果要求塔顶得到组成为，如果要求塔顶得到组成为xD不小于不小于0.95的产品，的产品，则塔顶最馏出液流量是则塔顶最馏出液流量是kmol/hkmol/h。63.16考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理精馏讨论课精馏讨论课拟用精馏操作于常压下分离苯与甲苯混合液，其拟用精馏操作于常压下分离苯与甲苯混合液，其中含苯中含苯0.40.4，要求塔顶产品中本的浓度为，要求塔顶产品中本的浓度为0.90.9（均（均为质量分率）。进料量为为质量分率）。进料量为85.885.810102 2kg/hkg/h。苯的回。苯的回收率为收率为

12、90%90%，原料预热至泡点（，原料预热至泡点（9595）加入塔内，）加入塔内，塔顶设有全凝器是凝液在泡点（塔顶设有全凝器是凝液在泡点（8383）下回流，）下回流，取回流比取回流比R=1.875R=1.875，平衡关系见，平衡关系见P89P89表表10-310-3。考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理一一 用图解法求所需理论板数，计算塔内两相流用图解法求所需理论板数，计算塔内两相流流量和最小液汽比流量和最小液汽比二二 在图上读出由上往下数两块理论板的汽相与在图上读出由上往下数两块理论板的汽相与液相组成，并分别求出通过该理论板汽相与液相液相组成，并分别求出通过该理论板汽相与液相组成的变

13、化组成的变化三三 设进料变为设进料变为2020的液体（其平均比热为的液体（其平均比热为159kJ159kJ/kmol，摩尔汽化潜热为摩尔汽化潜热为30400kJ/kmol30400kJ/kmol）, ,其他其他条件不变，求此时提馏段内的两相流量，讨论所条件不变，求此时提馏段内的两相流量，讨论所需理论板数的变化情况和原因，其代价是什么？需理论板数的变化情况和原因，其代价是什么？ 考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理四四 题设其他条件不变，但回流温度变为题设其他条件不变，但回流温度变为2020 ，回流液的平均比热为：回流液的平均比热为：140kJ/kmol ，求此时精，求此时精馏段的两相

14、流量，并讨论理论板数的变化情况和原因，其馏段的两相流量，并讨论理论板数的变化情况和原因，其代价又是什么？代价又是什么？五五 若要求塔顶产品量为若要求塔顶产品量为50kmol/h50kmol/h时，能否得合时，能否得合格产品，格产品，x xD D的最大值为多少？的最大值为多少？（可假定可假定NT=）六六 若以题设条件所得到的有限理论板数。而在若以题设条件所得到的有限理论板数。而在接近最小回流比下操作。则塔两段产品组成如何接近最小回流比下操作。则塔两段产品组成如何变化，可画图表示。变化，可画图表示。考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理七七 该塔内精馏段某块（该塔内精馏段某块（n n）塔板

15、上的汽相实际组）塔板上的汽相实际组成为成为0.8, 0.8, 液相组成为液相组成为0.670.67，试求该塔的默弗里，试求该塔的默弗里板效率（假设为泡点回流，泡点进料，板效率（假设为泡点回流，泡点进料，R=1.875R=1.875）考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理已知：已知：解：解：44. 0926 . 0784 . 0784 . 0FZ914. 0921 . 0789 . 0789 . 0DxkmolkgMm/84.859256. 07844. 0hkgFxZDF/1084.859 . 09 . 04 . 02，46. 2875. 11，RqhkmolMFFF/100考研专业课

16、辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理9 . 0FDFZDxhkmolDFwhkmolD/67.5633.43100/33.43WDxFZxDFW/ )(0776. 067.56/ )914. 033.4344. 0100(考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理一一、精精馏馏段段操操作作线线875. 2914. 0875. 2075. 11nnxy318. 0652. 0nx线方程线方程q11qZxqqyFqq）线为线为垂线过点（线过点（44. 0 ,44. 0, 1 qq 考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理5121fNN（含再沸器）（含再沸器）、图解、图解、精馏段、精馏段2

17、hkmolDRDLV/6 .124) 1(hkmolFqVV/6 .124)1 (hkmolqLLF/24.181提馏段提馏段)/()(3mineeeDxyyxR、097. 1)44. 0666. 0/()666. 0914. 0(hkmolRDL/24.8133.43875. 1考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理;083. 0,754. 0,837. 03232yyyyy二、13. 0, 8 . 0,67. 02112xxxxxqCtF求三、,20/ )(FmmsmmFtCPMtCPMiHq392. 130400/ )2095(159/ )(1FsmmttCPMq122. 155

18、1. 3392. 044. 0392. 0392. 1qqqxxy316. 0, 0qqxy考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理RfQNN, 4,11112（含再沸器）（含再沸器）100392. 134.81qFLL163100392. 06 .124) 1(FqVV1/ )(*RsmmttCPMiHq四、kkgMm/2 .79086. 096914. 078考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理29. 130400/ )2083(2 .791402 .791*qhkmolLqL/8 .10424.8129. 1*1hkmolLDLLqVV/1 .148) 129. 1 ()

19、 1(*12W 50100五、五、hkmolW/50wDFxxFZ5050max,考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理88. 05044, 0,max,DwxxN和和物物料料衡衡算算共同同决定定的的是是由由明明不不能能得得到到合合格格产产品品，说说NxD六六、如如图图示示影响变变化化，对对回回流流比比wDxxR,RRR这这里里只只讨讨论论或,考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理wDxxRLcD,RQDVLL),(生产上生产上意义不大不大wDxxDcL,RR合合格格，则则节能能wDxx ,考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工

20、原理七、七、8 . 0ny67. 0nx1*1nnnnmVyyyyE*11nnnnmLxxxxE1101RxxRRynn875. 2914. 0875. 2875. 1nx318. 067. 0652. 0755. 0考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理833. 067. 046. 1167. 046. 2) 1(1*nnnxxy%7 .57755. 0833. 0755. 08 . 01*1nnnnmVyyyyE用液相表示用液相表示739. 0652. 0318. 08 . 0652. 0318. 01nnyx619. 08 . 0) 146. 2(46. 28 . 0) 1(*n

21、nyyxn%5 .57619. 0739. 067. 0739. 0*11nnnnLxxxxE考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例2 2（20012001）拟用一精馏塔分离某二元混合物）拟用一精馏塔分离某二元混合物A A，B B。该塔塔顶设一分凝。该塔塔顶设一分凝器和一全凝器，分凝器重的液相作为塔顶回流，其气相作为产品在全器和一全凝器，分凝器重的液相作为塔顶回流，其气相作为产品在全凝器中冷凝，已知进料处于泡点状态，进料量为凝器中冷凝，已知进料处于泡点状态，进料量为200 200 kmol/hkmol/h，其中轻，其中轻组分组分A A的浓度为的浓度为0.50.5，（摩尔分率，下同）

22、，（摩尔分率，下同），A A，B B间相对挥发度为间相对挥发度为2.52.5，操作回流比为，操作回流比为2.02.0，现要求塔顶产品中，现要求塔顶产品中，A A组分浓度为组分浓度为95%95%，塔底产品，塔底产品中中B B组分浓度为组分浓度为94%94%，试求：，试求：1 1 分凝器的热负荷为多少？分凝器的热负荷为多少？2 2 再沸器的热负荷为多少？再沸器的热负荷为多少？3 3 塔顶第一块理论塔板的气相组成是多少？塔顶第一块理论塔板的气相组成是多少？4 4 若将塔板数不断增多，则理论上再沸器若将塔板数不断增多，则理论上再沸器 的热负荷可降至多少？的热负荷可降至多少？其中，塔顶蒸汽的冷凝潜热为其

23、中，塔顶蒸汽的冷凝潜热为21700kJ/kmol21700kJ/kmol， 塔釜液体气化潜热为塔釜液体气化潜热为21800kJ/kmol21800kJ/kmolDx1ymLq考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理:解解95. 0, 0 . 2, 5 . 0,/200DFnFxRZhkmolq1,06. 094. 01qxw分凝分凝) 1 (思路?分凝分凝nDRqrqnL?nLq?nDqwnwDnDFnFxqxqZqnwnDnFqqq考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理即nwnDqq06. 095. 02005 . 0nwnDqq200解得解得hkmolqnD/88.98hkm

24、olqnw/12.101hkJRqqnDnL/76.19788.982hkJrqnL/103 . 42170076.1976分凝分凝考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理再沸器热负荷再沸器热负荷)2(nVnVnVVnVRqqqqrq) 1( nDnVnVqRqq) 1(hkmolqnV/64.29688.98) 12(hkJR/1046. 62180064.2966?)3(1y95. 0DDxy平衡关系平衡关系)(0 xfyD8837. 095. 0) 15 . 2(5 . 295. 0) 1(000yyx考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理9058. 0395. 08837

25、. 0321101RxxRRyDmin,)4(RRN若将若将5 . 0, 1FqZxq7143. 05 . 05 . 115 . 05 . 2) 1(1qqqxxy5238. 05 . 095. 07143. 095. 01minminqDqDxxyxRR099.1minRhkmolDRqqnVnV/55.20788.98) 1099. 1 () 1(minhkmolR/10525. 42180055.2076考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例3 3（20002000）1 1 用常压连续精馏塔分离相对挥发度用常压连续精馏塔分离相对挥发度=3=3的二元的二元混合物，已知进料量混合

26、物，已知进料量F=100kmol/hF=100kmol/h饱和蒸汽进料，饱和蒸汽进料，进料组成为进料组成为0.40.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），（易挥发组分的摩尔分率，下同），塔顶产品组成为塔顶产品组成为0.950.95，易挥发组分的回收率为，易挥发组分的回收率为95%95%，设操作回流比为设操作回流比为5 5，试计算：，试计算：A A） 此时提馏段上升的蒸汽量此时提馏段上升的蒸汽量B B）所用回流比为最小回流比的多少倍？）所用回流比为最小回流比的多少倍？00/100DnFxqhkmolq，解：已知解：已知3 FnFDnDnDnVnFnVnVZqxqqRqqqqq1) 1() 1()Ah

27、kmolxZqqZqxqDFnFnDFnFDnD/4095. 04 . 010095. 01151R，95. 0考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理hkmolqRqnDnV/24040) 15() 1(hkmolqqqqnFnVnV/140100) 10(240) 1()B1818. 04 . 0234 . 0) 1(eeeFeyyxZy0q，则19. 11818. 04 . 04 . 095. 0mineeeDxyyxR)(2 . 419. 15min倍倍RR考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理2 2 在一双组分连续精馏塔中，测得流出液和精馏在一双组分连续精馏塔中，测得流

28、出液和精馏段第段第2 2、3 3块塔板下降也液体的组成分别为块塔板下降也液体的组成分别为0.960.96、0.0.4545和和0.40.4（均为易挥发组分的摩尔分率），设物系（均为易挥发组分的摩尔分率），设物系的相对挥发度的相对挥发度=2.5=2.5，回流比，回流比R=3R=3，试计算第，试计算第3 3块块板的单板效率。板的单板效率。解：解：1*1nnnnmVyyyyE4*3433yyyyEmV2375075. 011.y1nnDnxRxxRR操作线方程：操作线方程：575. 02375. 045. 075. 03y5375. 02375. 04 . 075. 04y625. 04 . 0)

29、15 . 2(14 . 05 . 2) 1(133*3xxy43. 05375. 0625. 05375. 0575. 0mVE考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例4（1999）用板式精馏塔常压下分离苯用板式精馏塔常压下分离苯- -甲苯溶液，塔顶为全甲苯溶液，塔顶为全凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度凝器，塔釜用间接蒸汽加热，相对挥发度=2.5=2.5，进料量为进料量为140kmol/h140kmol/h，进料组成，进料组成Z ZF F=0.5=0.5（摩尔组（摩尔组成），饱和液体进料，塔顶馏出液中含苯的回收成），饱和液体进料，塔顶馏出液中含苯的回收率为率为0.980.98，塔

30、釜采出液中甲苯的回收率为，塔釜采出液中甲苯的回收率为0.950.95，提馏段液汽比提馏段液汽比L/V=5/4L/V=5/4，求：，求：1 1）塔顶馏出液组成）塔顶馏出液组成x xD D及釜液组成及釜液组成x xW W；2 2）写出提馏段操作线方程；）写出提馏段操作线方程；3 3）改它的操作回流比积最小回流比；）改它的操作回流比积最小回流比；4 4）若再沸器是釜式再沸器，试求进入再沸器液体）若再沸器是釜式再沸器，试求进入再沸器液体的组成。的组成。解：解：1qZ140kmol/hF0.5F，5 . 245.nVnL21qq95,00.98，考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理) 1FnF

31、DnDZqxq1)1 ()1 (2FnFWnWZqxqWnWDnDFnFxqxqZqnWnDnFqqqhkmolqnD/1 .72hkmolqnW/9 .679515. 0Dx0206. 0Wx)2)xx(ww，过点斜率为提馏段操作线为直线，nVnLqq45m,y1m，依题意令其为bmxnbx45ym1m考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理00515. 00206. 0bb450.0206即：00515. 025. 11xyn45nVnLqq1q45) 1(nDnFnDnVnFnLqRqRqqqq77. 251 .72140454nDnDnFqqqRhkmolqRqqnDnVnV/6

32、 .271) 1(提馏段操作线方程：6 .2710206. 09 .6745xqqynVnL0.00515-1.25xy 即：考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理)3hkmolqqqqqqqqnLnWnFnLnFnLnVnL/5 .1994545767. 21 .725 .199nDnLqqR7143. 05 . 05 . 115 . 05 . 2) 1(11FFeFeZZyZxq，107. 15 . 0714. 0714. 0951. 0mineeeexyyxR5 . 2107. 1267. 2minRR)40206. 0wx，进入再沸器的液相组成考研专业课辅导考研专业课辅导 化工

33、原理化工原理04996. 00206. 0) 15 . 2(10206. 05 . 2) 1(1WWwxxy00515. 025. 1xyxyWW符合提馏段操作关系，与0441. 025. 100515. 0Wyx考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例5（1998）欲分离含易挥发组分欲分离含易挥发组分41%41%（摩尔分率，下同），进料流量为（摩尔分率，下同），进料流量为100kmol/h100kmol/h的某理想溶液，要求塔顶馏出液与塔釜采出液的某理想溶液，要求塔顶馏出液与塔釜采出液组成分别为组成分别为95%95%和和5%5%，已知在进料状态下的最小回流比为，已知在进料状态下的最

34、小回流比为0.0.8585，实际回流比去最小回流比的，实际回流比去最小回流比的1.21.2倍，提馏段操作线方程倍，提馏段操作线方程为为y=1.4x-0.02y=1.4x-0.02，精馏塔塔顶设全凝器，塔底间接蒸汽加，精馏塔塔顶设全凝器，塔底间接蒸汽加热，泡点回流，试求：热，泡点回流，试求：1 1）塔顶、底产品量；）塔顶、底产品量；2 2）进料的热状态参数）进料的热状态参数q q值，并说明进料状态；值，并说明进料状态；3 3）物系的相对挥发度，并说明与苯）物系的相对挥发度，并说明与苯- -甲苯（甲苯（=2.45=2.45）相）相比，何者更易分离？比，何者更易分离？4 4）若塔顶第一块板的汽相默弗

35、里板效率为）若塔顶第一块板的汽相默弗里板效率为0.720.72，则塔顶第，则塔顶第二块板上升的气相组成多大？二块板上升的气相组成多大？) )从设计角度简要说明进料状态从冷进料变为泡点进料时，从设计角度简要说明进料状态从冷进料变为泡点进料时，有何利弊。（设回流比，进料组成以分离要求不变）有何利弊。（设回流比，进料组成以分离要求不变）考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理解：解：95. 0/10041. 0DnFFxhkmolqZ，2 . 105. 085. 0minminRRxRW，02. 04 . 1xxqqqqqxqqqqqqqyWnWnFnLnWnWnFnLnFnL) 1nWnDn

36、FqqqWnWDnDFnFxqxqZqnWnDqq100nWnDqq05. 009510041. 0hkmolqnD/40hkmolqnW/60考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理)202. 12 . 185. 0minminRRR，由4 . 1nWnFnLnFnLqqqqqqq02. 0nWnFnLWnWqqqqxqhkmolRqqnDnL/8 .404002. 1值解出代入任何一式中均可求q1692. 102. 0601008 .4105. 060qq为过冷进料考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理)3在最小回流比下，有：5135. 04595. 085. 195. 08

37、5. 185. 011minminminxxRxxRRyD5925. 0445. 2692. 041. 01692. 1692. 111xxqZxqqyqF线为：两线交点在平衡线上5135. 04595. 0 xy5925. 0445. 2xy557. 0 x7694. 0y符合平衡关系，即有与xyxxy) 1(1557. 0) 1(1557. 07694. 0考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理45. 2654. 2解得：甲苯物系易分离故比苯-)42*1211yyyyEmV95. 01Dxy4703. 05049. 002. 295. 002. 202. 1111112xxRxxR

38、RyD11*1654. 11664. 2xxy)4703. 05049. 0(654. 11654. 2)4703. 05049. 0(95. 072. 01111xxxx解得：9 . 01x考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理9245. 02y)5从设计角度，塔高理论板NnDnVqRq) 1(塔径不变不变，泡点进料塔DqnVnFnVnVqqqq) 1( 塔，DqnV设备预热问题：设加热器，蒸汽用量再沸器R:q考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例6（1997）用一连续精馏塔分离用一连续精馏塔分离A A、B B两组分混合物，相对挥发度两组分混合物，相对挥发度ABAB= =

39、2 2，进料量，进料量F=100kmol/hF=100kmol/h，组成，组成Z ZF F=0.5=0.5（摩尔分率，下同），（摩尔分率，下同），饱和蒸汽进料，塔顶组成饱和蒸汽进料，塔顶组成x xD D=0.95,=0.95,塔釜液组成塔釜液组成x xW W=0.05=0.05，若，若A A、B B组分摩尔气比热相等，忽略热损失，塔顶为全凝器，组分摩尔气比热相等，忽略热损失，塔顶为全凝器，泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，试求泡点回流，塔釜间接蒸汽加热，试求: :1 1）塔顶易挥发组分）塔顶易挥发组分A A回收率，塔釜液难挥发组分回收率，塔釜液难挥发组分B B的回收率；的回收率；2 2）最小回流比）

40、最小回流比R Rminmin；3 3）塔釜最小汽化量）塔釜最小汽化量4 4）若塔釜汽化两位最小汽化量的）若塔釜汽化两位最小汽化量的1.51.5倍时，操作回流比倍时，操作回流比R R为为多少？多少？解：解：，05 . 0/1002qZhkmolqFnFAB05. 095. 0WDxx，考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理) 1nWnDnFqqqWnWDnDFnFxqxqZqnWnDqq100nWnDqq05. 095. 05 . 0100hkmolqnD/50hkmolqnW/50%955 . 010095. 0501FnFDnDZqxq%95)5 . 01 (100)05. 01 (

41、50)1 ()1 (2FnFWnWZqxq)2333. 05 . 025 . 0) 1(0eeeFeyyxZyq，考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理69. 2333. 05 . 05 . 095. 0mineeeDxyyxR)3hkmolqRqnDnV/5 .18450) 169. 3() 1(minminhkmolqqqqnFnVnV/5 .84100) 10(5 .184) 1(minmin)4hkmolqqnVnV/75.1265 .845 . 15 . 1minhkmolqqqqnFnVnV/75.22610075.126)1 (75.1765075.226nDnVnLqq

42、q535. 35075.176nDnLqqR考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例7（2002）欲在一精馏塔中分离某二元混合物，塔顶装有全凝器，塔欲在一精馏塔中分离某二元混合物，塔顶装有全凝器，塔底采用间接加热，原料处理量为底采用间接加热，原料处理量为1000kmol/h1000kmol/h，其中含易挥，其中含易挥发组分为发组分为0.40.4（摩尔分率，下同），进料热状态参数（摩尔分率，下同），进料热状态参数q=0.5q=0.5，相对挥发度相对挥发度ABAB=5=5，塔顶产品组成为，塔顶产品组成为0.950.95，塔顶易挥发组，塔顶易挥发组分的回收率为分的回收率为92%92%，回流

43、比为，回流比为5,5, 试求试求: :1 1）塔顶、底产品量，塔底产品组成；）塔顶、底产品量，塔底产品组成；2 2）若总板效率为）若总板效率为80%80%，求完成分离任务所需的实际板数；，求完成分离任务所需的实际板数；3 3）若生产中发现塔顶产品质量下降，在操作上应采用什么）若生产中发现塔顶产品质量下降，在操作上应采用什么措施来保证产品质量，并说明要考虑的限制因素。措施来保证产品质量，并说明要考虑的限制因素。解：解：55 . 04 . 0/1000，qZhkmolqFnF592. 095. 01RxD，) 1FnFDnDZqxq1hkmolxZqqDFnFnD/21.48495. 050. 0

44、100092. 01考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理WnWDnDFnFxqxqZq又，078. 021.484100095. 021.4845 . 01000nDnFDnDFnFWqqxqZqxhkmolqqqnDnFnW/79.51521.4841000N逐板板计计算算法法求求)2精馏段操作方程：精馏段操作方程：158. 0833. 0695. 06511xxRxxRRyDyyyyx45) 1(平衡关系：平衡关系：考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理nWnFnLWnWnWnFnLnFnLqqqqxqxqqqqqqqy提馏段操作线：提馏段操作线：79.51510005

45、. 021.4845078. 079.51579.51510005 . 021.484510005 . 021.4845x017. 0214. 1x8 . 05 . 04 . 05 . 05 . 011qqFqxxqZxqqyq线方程：线方程：的的交点：点：线与精馏段操作线方程线与精馏段操作线方程q158. 0833. 0 xy8 . 0 xy解得：解得：35. 0qx45. 0qy考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理792. 095. 04595. 04595. 01111yyxxyD，由由82. 0158. 0792. 0833. 02 y477. 082. 04582. 02

46、x226. 0017. 020. 0214. 14 y078. 0055. 0226. 045226. 04 x314故所所需需理理论论板板数数为为)(48 . 038 . 08 . 0块块，板效率板效率NNP2 . 0555. 045555. 03 x555. 0158. 0477. 0833. 03 y，改提馏方程，改提馏方程qxx 3考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理R大大操操作作上上可可采采取取得得措措施施增增nVnLnDqqCq，nVqCRCGRG面积积裕度度的的限限制制操作操作费用用限制因素：限制因素：的的限限制制受再再沸沸器器、冷冷凝凝器器面积积)anDFnFDDqZ

47、qxxb，受到物料衡算的限制到物料衡算的限制)考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理nVnVnDnLqqqCq，CR调整再沸器的热负荷调整再沸器的热负荷限制因素：限制因素：产量降低的限制产量降低的限制)a回回收收率率降降低低的的限限制制)b考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理例例8（2003）拟用连续精馏塔分离苯拟用连续精馏塔分离苯- -甲苯混合物，塔顶设全凝器，塔底甲苯混合物，塔顶设全凝器，塔底设再沸器，在常压下操作，已知进料量为设再沸器，在常压下操作，已知进料量为1000kmol/h1000kmol/h，含，含苯苯0.40.4（摩尔分率，下同），要求塔顶馏出液中含苯为（摩

48、尔分率，下同），要求塔顶馏出液中含苯为0.950.95，苯的回收率不低于苯的回收率不低于90%90%。泡点进料，泡点回流，回流比为最。泡点进料，泡点回流，回流比为最小回流比的小回流比的2 2倍。在操作条件下，苯、甲苯的平均相对挥发倍。在操作条件下，苯、甲苯的平均相对挥发度为度为2.52.5，试求，试求: :1 1）塔顶、塔底产品的流量和塔底产品组成；）塔顶、塔底产品的流量和塔底产品组成；2 2）最小回流比；）最小回流比；3 3）写出精馏段操作线和提馏段操作线方程；）写出精馏段操作线和提馏段操作线方程；4 4）从塔顶往下数第二块理论板下降液体的组成。）从塔顶往下数第二块理论板下降液体的组成。解：

49、解：95. 04 . 0/1000DFnFxZhkmolq，5 . 22/19 . 0min1，RRq考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理) 1hkmolxZqqZqxqDFnFnDFnFDnD/95.37895. 04 . 010009 . 011hkmolqqqnDnFnW/05.62195.3781000nFFnDDnWWqZqxqx064. 005.62195. 095.3784 . 01000nWDnFFnFWqxqZqx)2625. 04 . 05 . 114 . 05 . 2) 1(14 . 01eeeFexxyZxq，44. 14 . 0625. 0625. 095.

50、 0mineeeDxyyxR考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理)311RxxRRyD精：88. 244. 122min RR245. 0742. 0188. 295. 0188. 288. 2xxynWnFnLWnWnWnFnLnFnLqqqqxqxqqqqqqqy提：nWnFnDWnWnWnFnDnFnDqqqRqxqxqqqRqqqRq05.621100095.37888. 2064. 005.62105.621100095.37888. 2100095.37888. 2x027. 0422. 1x考研专业课辅导考研专业课辅导 化工原理化工原理)495. 01Dxy884. 0