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时间:2019-10-01
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1、液体精馏习题课1.概述蒸馏原理与蒸馏操作2.双组分体系的气液平衡理想体系的气液平衡、非理想体系的气液平衡3.双组分简单蒸馏简单蒸馏与平衡蒸馏4.双组分连续精馏连续精馏原理与过程分析、基本型连续精馏塔的设计型和操作型计算、其它类型的连续精馏5.间歇精馏间歇精馏特点与计算6.特殊精馏萃取精馏、恒沸精馏了解蒸馏与蒸发的区别;掌握相对挥发度的定义;了解闪蒸的原理;掌握用安托因方程计算平衡的气液相组成;掌握"t~x~y"图线、泡点线和露点线;了解总压对泡点线和露点线的影响;了解正、负偏差溶液的形成和特点。了解简单蒸馏的计算;掌握精馏原理及回流的定义;掌握全
2、塔物料衡算;掌握恒摩尔流假设;掌握五种进料状态;掌握平衡线、q线、精馏段操作线和提馏段操作线;掌握理论板的定义及全塔效率的概念。掌握全回流、最小回流比和最佳加料板位置的概念;掌握进料状态对理论塔板数的影响;掌握设计型计算中图解法、逐板计算法求解理论塔板数的方法;了解吉利兰快速估值法和芬斯克方程求最少理论塔板数。在操作型计算中,掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和塔底产品的影响。了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。了解间歇精馏的特点与计算,了解特殊精馏的特点。基本要求重点:相对挥发度,“t-x-y”图线,精馏原理,恒摩尔流假设,进
3、料状态,操作线方程,操作型计算和设计型计算。难点:"t-x-y"图,精馏原理,操作型计算与判断。主要公式:1、拉乌尔定律2、道尔顿定律3、气液平衡方程4、物料衡算5、塔顶回收率6、操作线方程⑴精馏段操作线方程回流比汽液关系⑵提馏段操作线方程汽液关系⑶q线方程加料板物料关系7、最小回流比8、塔效率一、填空、选择与判断题精馏操作的基本依据是()。精馏过程的回流比是指(),最小回流比是指()。3.某连续精馏塔,进料状态q=1,D/F=0.5,xF=0.4,R=2,提馏段操作线的截距为零,则提馏段操作线的斜率L/V=(),馏出液组成xD=()。4.精馏塔的塔顶温
4、度总是低于塔底温度,其原因是()和()。5.精馏塔操作时,保持F、R、q、xF不变,增大塔釜排液量W,则xD()、L/V()、xW()。A.变大B.变小C.不变D.不确定6.已知q=1.1,那么加料中液体量与总加料量之比为()。7.操作中,若提馏段上升蒸汽量增加,而回流量L和进料状态(F、xF、q)仍保持不变,则R(),xD(),xW(),L/V()。(1)变大(2)变小(3)不变(4)不确定8.某精馏塔在全回流下操作,物系的=2,已知离开某理论板的气相浓度yn=0.5,则yn+1=()。9.分离某二元组分,进料量为100kmol/h,xF=0.6
5、,若塔高不受限制,塔顶馏出物浓度xD不小于0.9,则塔顶最大产量为()。A.60kmol/hB.66.7kmol/h/hC.90kmol/hD.不确定10.精馏塔操作中,若F、xF、D、q、加料板位置、V不变,而使操作压力增大,则xD(),xW()。11.精馏塔设计中,回流比越(),所需理论板数越少,操作能耗越()。但随着回流比的增大,操作费与设备费的总和呈现()的变化过程。12.某二元混合液中含易挥发组分的浓度xF=0.5,经平衡蒸馏后得到汽量:液量=1:1(摩尔比),相对挥发度为2,则闪蒸后汽相中易挥发组分浓度=(),液相中易挥发组分浓度=()。13.精
6、馏段操作线方程为y=0.75x+0.3是绝不可能的。()14.平衡蒸馏的效果一般比简单蒸馏好。()15.若过热蒸汽状态进料,q线方程斜率大于零。()16.图解法求理论板时与下列参数F,XF,q,R,α,XD,XW中的α无关。()二、计算题1.用一连续精馏塔分离甲醇和水的混合物,进料量为100kmol/h,进料中甲醇的摩尔分率为0.10,以饱和蒸汽形式连续进入塔底。要求塔顶产品中甲醇含量为0.90,塔釜产品中甲醇含量为0.05。试求:①该精馏塔操作回流比及塔内的液汽比;②塔顶全凝器的蒸汽冷凝量。VLFxDxfq=0xw1.解:①FxF=DxD+(F-D)xWV
7、=F=100kmol/h由V=(R+1)D得:②塔顶全凝器蒸汽冷凝量:V=100kmol/h2.用板式精馏塔在常压下分离苯—甲苯混合液,塔顶为全凝器,塔釜用间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47,进料为150kmol/h,组成为0.4(摩尔分率)的饱和蒸汽,回流比为4,塔顶馏出液中苯的回收率为0.97,塔釜采出液中甲苯的回收率为0.95,求:⑴塔顶馏出液和塔釜采出液的组成;⑵精馏段和提馏段操作线方程;⑶回流比与最小回流比的比值;⑷已知全回流时,塔顶第一层塔板的汽相默弗里板效率Emv=0.6,全凝器凝液组成为0.98,求由塔顶第二层塔板上升的汽相组成。
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