化工原理下练习题.doc

第一章蒸馏 1. 汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度__________，但汽相组成__________液相组成。 2. 汽液两相呈平衡状态时，若汽液两相组成相同，则汽相露点温度_____ 液相泡点温度。A. 相等； B. 大于；C. 小于；D. 不确定。 3. 所谓理论板是指___________________________________，且____________________。 4. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 不变，增加 ，则 _______， ______。 A. 增加； B. 不变；C. 不确定；D.减小。 5.某二元物系，相对挥发度 ，对 、 两层理论板，在全回流条件下，已知 ，则 __________________。 6. 精馏塔中由塔顶向下的第 、 、 层塔板，其汽相组成关系为_________。 A. ； B. ； ?C. ； D. 不确定。 7. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 ，则该精馏塔的操作回流比为________，馏出液组成为________。 8. 操作中的精馏塔，保持 、 、 、 、 不变，减小 ，则有_________。 A. D增加，R减小；B. D不变，R增加； C. D减小，R增加；D. D减小，R不变。 9. 在塔的精馏段测得 、 、 （均为摩尔分率），已知 ， ，则第三层塔板的 _________。 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，这是由热状况参数定义所确定的。 由定义可见，在、为定值的情况下,原料的原状态焓值越低，值越大。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 ______。，液相泡点温度为；塔底某理论板上气相露点温度为，液相露点温度为。请将4个温度间关系用、=、符号顺序排列如下_____。 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 等板高度的意义是 ____。若某填料塔的填料层高度为，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 。 答案：与一块理论塔板传质作用相当的填料层高度； 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、、、、、、和操作压力诸参数中， 与解无关。 答案：进料流率 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，温度为，经全凝器全部冷凝至泡点后，部分回流入塔，组成为，温度为，试用、=、判断下列关系： ， 。 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