发布时间 : 星期六 文章化工原理复习必看 - 精馏分知识点复习题更新完毕开始阅读
0.81（1分），故可知第二块理论板为加料板，精馏段所需理?0.587＜xF（xF＝0.6）
0.81?3?0.19论板数NT精＝2－1＝1块（层）（1分）
（2）求精馏段所需的实际板数NP精，已知ET＝50％， x2?NP精?NT精ET?1?2（1分） 0.5
试题：
在一双组分连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程为y?0.715x?0.271；q线方程为
（1）回流比及进料热状况参数；（2）馏出液及原料液组成；（3）若回流比为y?2.81x?0.91，求：
3，测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82（摩尔分数，下同），从第三层塔板上升的蒸气
组成为0.86，则此时的馏出液组成又为多少？ 答案与评分标准 解：（1）求回流比R和进料热状况参数q ① 由精馏段操作线方程：yn?1?xRxn?D知：（1.5分） R?1R?1R?0.715，可得R?0.715R?0.715，得R＝2.51（1.5分） R?1② 由q线方程;y?xq（1.5分） x?F知：
q?1q?1q?2.81，得：2.81q?q?2.81，得q＝1.55（1.5分） q?1（2）求馏出液组成xD，原料液组成xF， ①由精馏段操作线方程得：
xD?0.271，xD?0.271?3.51?0.951（1.5分） R?1②由q线方程得：
xF?0.91，xF?0.91??1.55?1??0.501（1.5分） q?1（3）若R’＝3，精馏段x2＝0.82，y3＝0.86，求xD’ 由精馏段操作线方程得：y3?x'R'x2?D，代入已知量： R?1R'?1x'30.86??0.82?D，得xD'?0.98（2分）
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在连续精馏塔中分离两组分理想溶液。已知原料液组成为0.6（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.9，釜残液组成为0.02。泡点进料。（1）求每获得1kmol/h馏出液时的原料液用量F；（2）若回流比为1.5，它相当于最小回流比的多少倍？（3）假设原料液加到加料板上后，该板的液相组成仍为0.6，求上升到加料板上的气相组成。（物系的平均相对挥发度为3） 答案与评分标准
解：（1）求当D＝1kmol/h时F为多少？已知xF=0.6，xD＝0.9，xW＝0.02，D＝1kmol/h，由全塔物料衡算可得： F?D?W?1?W
F?xF?D?xD?W?xW （2分）代入已知量可得：0.6?1?W??1?0.9?0.02W可求出?0.6?0.02?W?0.9?0.6?0.3， 解出W＝0.52kmol/h，F＝1.52kmol/h。（2分） （2）求R/Rmin，已知?m?3
①泡点进料q＝1，则xq＝xF＝0.6（1分），②由气液平衡方程：
yq??m?xq3?0.6??0.818（2分）
1???m?1?xq1?2?0.6xD?yqyq?xq?0.9?0.818?0.376（2分）
0.818?0.6③求Rmin，Rmin?1.5?3.99（倍）（1分） 0.376（3）求上升到加料板上的气相组成。因加料板是提馏段第一层板，故所求量为y2’
①L?R?D?1.5?1?1.5kmol/h（1分）泡点进料q＝1，已知F＝1.52kmol/h，W＝0.52kmol/h，xW＝0.02，x1’＝0.6
④求R/Rmin，R/Rmin?②提馏段操作线方程为：ym?1'?ym?1'?L?qFW?xm'??xW，代入已知量：
L?qF?WL?qF?W1.5?1.520.52?0.02?xm'?，即ym?1'?1.208xm'?0.00416（3分）
1.5?1.52?0.521.5?1.52?0.52③所求y2'?1.208x1'?0.00416?1.208?0.6?0.00416?0.721（1分）
试题：
在连续精馏塔内分离两组分理想溶液，塔顶为全凝器。进料量为100kmol/h，其组成为0.5（摩尔分数）。塔顶易挥发组分的回收率为90％，精馏段操作线方程为y?0.8x?0.19。求：（1）馏出液的组成xD和流量D；（2）釜残液的组成xW和流量W。 答案与评分标准
解：由题给：F＝100kmol/h，xF＝0.5，（1） 求xD和D
① 由精馏段操作线方程：yn?1?D?xD?0.9 F?xFxRxn?D（2分）与题给方程比较可知： R?1R?1R?0.8，可得R?0.8R?0.8，得R＝4（1分） R?1② 由精馏段操作线方程知
xD?0.19，代入R＝4，得： R?1xD?0.19??4?1??0.95（1分）
③ 把F＝100kmol/h，xF＝0.5，xD＝0.95代入可得：
D?xD0.9F?xF0.9?100?0.5?0.9，D???47.37kmol/h（2分） F?xFxD0.95（2） 求xW和W
可由全塔物料衡算得：
F?D?W 100?47.37?W
F?xF?D?xD?W?xW（2分） 100?0.5?47.37?0.95?W?xW 解出W?100?47.37?52.63kmol/h
5xW??50?45?/W??0.095（2分）
52.63
在一常压连续精馏塔中，分离某两组分理想溶液。原料液组成为0.4（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95。操作回流比为最小回流比的1.5倍，进料热状况参数q为1.2。操作条件下物系的平均相对挥发度?m为2；塔顶采用全凝那，计算精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。 答案与评分标准
解：已知xF＝0.4，xD＝0.95，R＝1.5Rmin，q＝1.2，?m＝2，求y2 （1） 求Rmin ① 求气液平衡方程：y??mx2x?（A）（1.5分）
1???m?1?x1?x② q线方程：y?xq1.20.4（1.5分） x?F?x??6x?2（B）
q?1q?11.2?11.2?1③ 联立解（A）、（B）两式，可解出6xq?2?2xq1?xq，即6xq?2xq?2?0，
2?2?22?4?6???2?5.211解出xq?（2分） ??0.434；
2?612yq?6xq?2?6?0.434?2?0.604（1分） ④ 求Rmin Rmin?xD?yqyq?xq?0.95?0.604?2.04（2分）
0.604?0.434（2） 求实际回流比R R?1.5Rmin?1.5?2.04?3.06（1分） （3） 求y2
① 精馏段操作线方程：yn?1?xR3.060.95xn?D?xn?，即 R?1R?13.06?13.06?1yn?1?0.754xn?0.234（2分）
② 求y1、x1 塔顶采用全凝器，故y1?xD?0.95（1分） 气液平衡方程：y1?0.952x得0.95?0.95x1?2x1得x1??0.905（1分）
1.051?x1③ 求y2
x1与y2符合精馏段操作线方程：
y2?0.754x1?0.234?0.754?0.905?0.234?0.916（1分）
在常压操作的连续精馏塔中分离含苯0.46（摩尔分数）的苯－甲苯混和液。已知原料液的泡点为92.5℃，苯的汽化热为390KJ/kg，甲苯的汽化热为361KJ/kg。求以下各种情况下的q值：（1）进料温度为20℃的冷液体；（2）饱和液体进料；（3）饱和蒸气进料。 解：（1）20℃的冷液体进料下的q值 ① 原料液的平均汽化热rm
rm?rA?xA?rB?xB MA＝78，MB＝92（1分）
所以rm?0.46?78?390?0.54?92?361?31930KJ/Kmol（1分） ② 原料液的平均比热容Cp,m
1?20?92.5??56.25℃（1分） 2查出在56.25℃时，苯的Cp为1.81KJ/(kg·℃)，甲苯的Cp为1.82 KJ/(kg·℃)（1分）
进料温度为20℃，料液泡点为92.5℃，平均温度为tm?所以Cp,m?0.46?78?1.81?0.54?92?1.82?155.4 KJ/(kmol·℃)（1分） ③ 求q： 对于冷液体进料有：
q?IV?IFr?Cp?t31930?155.4??92.5?20????1.353（3分）
IV?ILr31930r?1（1分） r（2）饱和液体进料 据其定义可知：Δt＝0，q?（3）饱和蒸气进料
据定义知：q＝0（1分）
用一连续精馏塔分离由组分A、B所组成的理想混和液。原料中含易挥发组分A为0.45（摩尔分数，下同），馏出液中含组分A为0.96。在操作条件下，溶液的平均相对挥发度为2.3，最小回流比为1.65。求：（1）q值；（2）说明原料液的进料热状况。 答案与评分标准 解：（1）求q值
由Rmin的定义可知：平衡线与精馏段操作线的交点也必然是q线与平衡线的交点 ① 气液平衡方程：y??x2.3x?（A）（1.5分）
1????1?x1?1.3x② 精馏段操作线方程：