1、 蒸餾習(xí)題及答案1 二元溶液連續(xù)精餾計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將引起以下線(xiàn)的變化_ B _。A平衡線(xiàn); B操作線(xiàn)與線(xiàn)； C平衡線(xiàn)與操作線(xiàn); D平衡線(xiàn)與線(xiàn)。2 精餾塔引入回流，使下降的液流與上升的汽流發(fā)生傳質(zhì)，并使上升汽相中的易揮發(fā)組分濃度提高，最恰當(dāng)?shù)恼f(shuō)法是由于_4_。 (1)液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相； (2)汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相； (3)液相中易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分同時(shí)進(jìn)入汽相，但其中易揮發(fā)組分較多； (4)液相中易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相和汽相中難揮發(fā)組分進(jìn)入液相的現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生。3 當(dāng)精餾操作中的q線(xiàn)方程為x=xF時(shí)，則進(jìn)料熱狀態(tài)為_(kāi)飽和液體_，此時(shí)q=_1_。4 簡(jiǎn)單蒸餾過(guò)程中，釜內(nèi)易揮發(fā)組分

2、濃度逐漸減小，其沸點(diǎn)則逐漸升高。5 精餾段操作線(xiàn)方程為：y=0.75x+0.3，這絕不可能。此話(huà)_（1）_。 （1）對(duì); （2）錯(cuò); (3)無(wú)法判斷6 對(duì)某雙組分理想物系，當(dāng)溫度t=80時(shí)，液相摩爾組成，則與此液相組成相平衡的汽相組成為_(kāi)（2）_。 (1)0.5 ； (2)0.64 ； (3)0.72 ； (4)0.67 被分離物系最小回流比Rmin的數(shù)值與_（4）_無(wú)關(guān)。（1）被分離物系的汽液平衡關(guān)系； （2）塔頂產(chǎn)品組成； （3）進(jìn)料組成和進(jìn)料狀態(tài)； （4）塔底產(chǎn)品組成。8 最小回流比是指_為達(dá)到指定的分離要求，所需理論板數(shù)為無(wú)窮多時(shí)的回流比。_。9 以下說(shuō)法中不正確的是_C_。 精餾段操

3、作線(xiàn)方程式是描述精餾段中A某板下降的液體濃度與下一板上升的蒸汽濃度間的關(guān)系式；B某板上升的蒸汽濃度與上一板下降的液體濃度之間的關(guān)系式；C進(jìn)入某板的氣體與液體的濃度之間的關(guān)系式；D在相鄰兩板間相遇的汽相與液相濃度之間的關(guān)系式。10 苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩爾分率，下同），以每小時(shí)1000kmol流量進(jìn)入一精餾塔，要求塔頂產(chǎn)品中苯含量不低于0.9，若塔高不受限制，從塔頂采出量最大可以達(dá)到_D_kmol/h。 A 575.5 B 500 C 590.5 D 555.511 用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混合液，原料中含易揮發(fā)組分0.40，餾出液中含易揮發(fā)組分0.90（以上均為摩爾分率），溶液的

4、平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5，最小回流比為2，則料液的熱狀況參數(shù)q=_B_。A 0.48 B 0.38 C 0.3 D 0.512 精餾分離的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔頂xD=0.96，測(cè)得第三層塔板（精餾段）的下降液體濃度為0.4，第二層板下降液體濃度為0.45，則第三層塔板的汽相單板效率Emv為_(kāi)C_。 A 22.2% B 32.68% C 44.1% D 107.5%13 精餾塔設(shè)計(jì)中，回流比并不總是越大越好，原因是_回流比增大，所需理論板數(shù)減少，塔設(shè)備所引起的設(shè)備費(fèi)降低；但冷凝器、再沸器熱負(fù)荷增大，換熱器設(shè)備費(fèi)及加熱蒸汽、冷卻水所消耗的動(dòng)力費(fèi)增大。當(dāng)R大到一定值后，總費(fèi)用（設(shè)備費(fèi)和

5、動(dòng)力費(fèi)之和）呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。14 當(dāng)進(jìn)料為氣液混合物且氣液摩爾比為2比3時(shí)，則進(jìn)料熱狀況參數(shù)q值為_(kāi)0.6_。15 已測(cè)得在精餾塔操作中，離開(kāi)某塊理論板的兩股物流的組成分別為0.82和0.70，則其中_0.82_是汽相組成。16 某精餾塔在常壓下分離苯一甲苯混合液，此時(shí)該塔的精餾段和提餾段操作線(xiàn)方程分別為y=0.723x+0.263和y¢=1.25x¢-0.0188，每小時(shí)送入塔內(nèi)的料液量為75kmol，進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=0.5，試求精餾段和提餾段上升的蒸汽量為多少kmol/h。由精餾段操作線(xiàn)方程可知： 解之得： R=2.61 , xD=0.949 提餾段操作線(xiàn)方程過(guò)點(diǎn)（xw

6、,xw），則： 由提餾段操作線(xiàn)方程可知 即 于是 17 用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混合液,原料中含易揮發(fā)組分0.40,餾出液中含易揮發(fā)組分0.95(以上均為摩爾分率),溶液的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.8,最小回流比1.50,說(shuō)明原料液的進(jìn)料熱狀況,求出q值。 Rmin=(xD-ye)/(ye-xe) 1.5=(0.95-ye)/(ye-xe) -(1) ye=×xe/1+(-1)xe ye=2.8xe/(1+1.8xe) -(2) 聯(lián)解(1)、(2)得 xe=0.327, ye=0.576 0.576=q×0.327/(q-1)-0.4/(q-1) q=0.707 ，表明進(jìn)料為

7、汽液混合物 18 某精餾塔的操作線(xiàn)及平衡線(xiàn)如圖所示，現(xiàn)若在操作時(shí)增大回流比（保持，F(xiàn)，不變），試定性畫(huà)出新情況下的操作線(xiàn)。見(jiàn)圖，圖中粗線(xiàn)為R加大后的操作線(xiàn)。19 殘液中含苯1%（組成均以摩爾分率計(jì)）。 （1）餾出液和殘液各多少kmol/h？ （2）飽和液體進(jìn)料時(shí)，已估算塔釜每小時(shí)汽化量為132kmol，問(wèn)回流比為多少？ 用一連續(xù)精餾塔分離二元理想溶液，進(jìn)料量為100kmol/h，進(jìn)料組成為0.4（摩爾分率），餾出液組成為0.9。(1) 即 解之得： D=43.8kmol/h W=56.2kmol/h (2) 將代入得： R=2.01 20 用一連續(xù)操作的精餾塔在常壓下分離苯一甲苯混合液，原料液

8、含苯0.5（摩爾分率，下同），塔頂餾出液含苯0.9，塔頂采用全凝器，回流比為最小回流比的1.5倍，泡點(diǎn)進(jìn)料，設(shè)加料板上的液相組成與料液組成相同，在此溫度下苯的飽和蒸汽壓為145.3kPa，試求離開(kāi)進(jìn)料板的上一層理論塔板的液相組成。 精餾段操作線(xiàn)方程為 由題意可知，離開(kāi)加料板的汽相組成 離開(kāi)加料板的上一層理論板的液相組成xn為 21 實(shí)驗(yàn)測(cè)得常壓精餾塔精餾段相鄰兩塔板的上升氣流組成分別為yn=0.885 , yn+1=0.842，已知操作條件下平均相對(duì)揮發(fā)度，回流比R=3.5，塔頂產(chǎn)品組成xD=0.95。求以汽相組成表示的第n板的單板效率。若在全回流情況下，精餾段相鄰兩塔板的上升氣流組成變?yōu)閥n

9、=0.885 , yn+1=0.822，則以汽相組成表示的第n板的單板效率又為多少？精餾段操作線(xiàn)方程為： 全回流時(shí)，精餾段操作線(xiàn)方程為yn+1=xn 第二章 吸收習(xí)題及答案1 對(duì)接近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增加時(shí)其溶解度系數(shù)H 將（不變）；當(dāng)系統(tǒng)溫度增加時(shí)，其亨利系數(shù)E將（增大）；而當(dāng)系統(tǒng)中壓強(qiáng)增加時(shí)，其相平衡常數(shù)m將（減小）。2 已知SO2水溶液在三種溫度t1、t2、t3下的亨利系數(shù)分別為E10.354kPa，E21.11kPa，E3=0.660kPa，則（D）。 A) t1> t2； B) t3>t2； C) t1>t3； D) t3

10、>t13 費(fèi)克定律的表達(dá)式為（），它反映了（分子擴(kuò)散速率）的定量規(guī)律。4 傳質(zhì)速率NA等于擴(kuò)散通量JA的條件是：（2） (1) 單向擴(kuò)散，(2) 等分子相互擴(kuò)散，(3) 湍流流動(dòng)，(4) 穩(wěn)定過(guò)程5 根據(jù)雙膜理論，當(dāng)被吸收組分在液體中溶解度很小時(shí)，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù)（B）。 A大于氣相分傳質(zhì)系數(shù)； B近似等于液相分傳質(zhì)系數(shù)； C小于氣相分傳質(zhì)系數(shù)； D近似等于氣相分傳質(zhì)系數(shù)。6 雙組分氣體 （A、B）在進(jìn)行定常分子擴(kuò)散，JA及NA分別表示在傳質(zhì)方向上某截面處溶質(zhì)A 的分子擴(kuò)散速率與傳質(zhì)速率，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)為單向擴(kuò)散時(shí)：（B） JA（A 大于、B 等于、C 小于）JB7 用水作為吸收劑

11、來(lái)吸收某低濃度氣體，生成稀溶液（服從亨利定律），操作壓力為113kPa，相平衡常數(shù)m=0.25，已知其氣膜吸收分系數(shù)kG=1.23´10-2kmol/(m2×h×kPa)，液膜吸收分系數(shù)kL=0.85m/h，則該系統(tǒng)屬于（A）控制過(guò)程。(A) 氣膜控制； (B) 液膜控制； (C) 雙膜控制； (D) 不確定8 逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)吸收因數(shù)A 1 且填料為無(wú)窮高時(shí)，氣液兩相將在（B）達(dá)到平衡。A 塔頂 、B 塔底、 C 塔中部9 對(duì)解吸因數(shù)0.6的系統(tǒng)進(jìn)行逆流吸收，相平衡關(guān)系ymx，當(dāng)塔高為無(wú)窮大時(shí)，若系統(tǒng)壓力減小一倍，而氣液摩爾流量與進(jìn)口組成均不變，則此時(shí)氣

12、體入口組成y1將（C）yq 。 (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D) 不確定10 由于吸收過(guò)程氣相中的溶質(zhì)分壓總是（大于）液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收過(guò)程的操作線(xiàn)總是在其平衡線(xiàn)的（上方）。11 在吸收塔設(shè)計(jì)中，當(dāng)吸收劑用量趨于最小用量時(shí)，（D）。 (A)回收率趨向最高； (B)吸收推動(dòng)力趨向最大 (C)操作最為經(jīng)濟(jì)； (D)填料層高度趨向無(wú)窮大12 設(shè)計(jì)中采用液氣比時(shí)，ym =（0），塔高H（¥）。13 在填料層高度為5m的常壓填料塔內(nèi)，用純水吸收氣體混合物中少量的可溶性組分，氣液逆流接觸，液氣比為1.5，操作條件下的平衡關(guān)系為y = 1.2x，溶質(zhì)回收率為90%。今若

13、保持氣液兩相流量不變，而欲將回收率提高到95%，問(wèn)填料層高應(yīng)增加多少m？ 解：原工況下： 新工況下： L,G不變,m不變,HOG不變, mG/L不變,=0.95 則 又L、G不變，m不變不變 填料層應(yīng)增加的高度 14 擬在常壓填料吸收塔中，用清水逆流吸收廢氣中的氨氣。廢氣流量為2500m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），廢氣中氨的濃度為15g/m3（以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)計(jì)），要求回收率不低于98%。若吸收劑用量為3.6 m3/h，操作條件下的平衡關(guān)系為y = 1.2x，氣相總傳質(zhì)單元高度為0.7m。試求：(1)全塔氣相平均吸收推動(dòng)力；(2)所需填料層高度。解：(1) 摩爾分率 (2) 15 流率為0.04kmol/(

14、m2×s)的空氣混合氣中含氨2%（體積%），擬用一逆流操作的填料吸收塔回收其中95%的氨。塔頂噴入濃度為0.0004（摩爾分率）的稀氨水溶液，液氣比為最小液氣比的1.5倍，操作范圍內(nèi)的平衡關(guān)系為y = 1.2x，所用填料的氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.052kmol/(m3×s)，試求：(1)液體離開(kāi)塔底時(shí)的濃度（摩爾分率）；(2)全塔平均推動(dòng)力y m；(3)填料層高度。解：屬于低濃氣體吸收。(1) (2) (3) 16 某逆流操作的吸收塔，用清水洗去氣體中的有害組分。已知該塔填料層高度為9m，平衡關(guān)系為y = 1.4x，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得氣體進(jìn)、出口濃度分別為y1=0.03，y2=

15、0.002，液體出口濃度x1=0.015（均為摩爾分率）。試求：(1) 操作液氣比L / G；(2) 氣相總傳質(zhì)單元高度HOG；如果限定氣體出口濃度，為此擬增加填料層高度，則在保持液氣流率均不變的條件下應(yīng)增加多少高度？解：屬低濃氣體吸收(1) (2) (3) 塔應(yīng)加高 17 在逆流操作的吸收塔內(nèi),用清水吸收氨-空氣混合氣中的氨,混合氣進(jìn)塔時(shí)氨的濃度y1=0.01(摩爾分率),吸收率90%,操作壓力為100kpa,溶液為稀溶液,系統(tǒng)平衡關(guān)系服從拉烏爾定律,操作溫度下,氨在水溶液中的飽和蒸汽壓力為90kpa。 試求：(1)溶液最大出口濃度; (2)最小液氣比; (3)當(dāng)吸收劑用量為最小用量的2倍時(shí)

16、,傳質(zhì)單元數(shù)為多少? (4)傳質(zhì)單元高度為0.5m時(shí),填料層高為多少米?解：系統(tǒng)服從拉烏爾定律 (1)y=(p°/p)x=90/100x=0.9x x1e=y1/m=0.01/0.9=0.011 (2)(L /G )min =(y1-y2)/(y1/m)=m=0.9×0.9=0.81 (3)(L/G )=2(L /G )min =2×0.81 =1.62 1/A=mG/L =0.9/1.62=0.556 y1/y2=1/(1-)=10 NOG =1/(1-1/A)×ln(1-1/A)y1/y2+1/A =1/(1-0.556)×ln(1-0.556)×10+0.556=3.62 (4)HOG×OG0.5 ×3.62=1.81 m