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1、四川理工学院 化工原理教研室 化工原理（下）复习 第三章第三章 精馏精馏 基本概念 两组分物系的汽液平衡关系，t-x-y 图, x-y 图，拉乌尔定律，泡点与露点，泡点方程与露点方程，挥发度与相对挥发度及其影响因素；精馏原理；双组分连续精馏塔的物料衡算，恒摩尔流假设，理论板的概念，操作线方程，进料热状况，q 的意义及计算，最小回流比的概念及确定，回流比对精馏过程的影响，理论板数的确定； （图解法，逐板计算法及简捷法） ；点效率、板效率和塔效率的概念，实际塔板数的确定；精馏装置的热衡算。 基本公式 理想物系的汽液平衡 0 AAA0 0B BBAA00 AB AB(1)pp x Ppppxxppp
2、pP= =+=ABA A AB B B;1 (1)v vpxvyxyxxpvx = =+ = 图 物料衡算 )1 ()1 (FWFDWDFxFxW FxDxWxDxFxWDF=+=+=重组分的回收率轻组分的回收率操作线：11)1 () 1()1 () 1(1111=+=+=+qxxqqyqFqDRWxxFqDRqFRDyRxxRRyFW mmD nn线：提馏段：精馏段：回流比：qqqD xyyxRRR=minmin21 . 1 1 四川理工学院 化工原理教研室 化工原理（下）复习 单板效率：11 MVML* 11nnnnnnnnyyxxEEyyxx+=全塔效率：PT TNNE= 填空题 1)
3、精馏塔的塔顶温度总低于塔釜温度，其原因之一是 塔顶轻组分含量高，塔底重组分含量高 ；另一原因是 塔顶压力低于塔底 。在精馏塔的设计中，回流比越 小 ，所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越 低 。 2) 精馏塔设计时采用的参数（F、xF、q、D、xD、R(控制回流比)均为定值） ，若降低塔顶回流液的温度，则塔内各板上下降液相流量将 增大 ，各板上上升蒸汽流量将 增大，精馏塔内的液汽比将 增大 ，达到相同的分离程度所需要的理论板数量将 减少 。 3) 某精馏塔在操作时，F、xF、q、D 保持不变，而增大回流比 R，则此时的 xD将 增大 ，xW将 减小 ，V 将 增大 ，L/V 将 增大 。 4
4、) 某连续精馏塔中，若精馏段操作线截距等于零，则：回流比等于 全回流 ；馏出液量等于 0 ；操作线斜率等于 1 。 5) 精馏过程是利用 多次部分汽化 和 多次部分冷凝 的原理而进行的分离过程。 6) 在精馏塔的设计时，提高操作压强，则相对挥发度将 减小 ，塔顶温度将 升高 ，塔釜温度将 升高 。 7) 温度为 T时，纯态物质 A、B 的饱和蒸汽压分别为 pAs、pBs，由 A、B 两组分组成的理想体系在温度为 T达到汽液平衡，则 A 对 B 的相对挥发度 AB= pAs/pBs 。 8) 在精馏中，进料的热状态有 冷液 进料、 饱和液 进料、气液混合物 进料、饱和蒸汽进料、过热蒸汽进料等五种
5、，其中饱和蒸汽进料的热状况参数 q= 0 。 9) 某精馏塔的设计任务为：原料量为 F，原料组成为 xF，要求塔顶馏出液为 xD，塔釜残液组成为 xw。设计时选定的回流比不变，加料状态由原来的饱和蒸汽该为饱和液体，则所需的理论板数将 减少 ，提馏段上升蒸汽量将 增大 ，提馏段下降液体流量将 增加 ，精馏段上升蒸汽量将 不变 。 10) 由苯（A）和甲苯（B）组成的混合液可视为理想溶液，在 101.3 kPa、90 在达到汽液平衡，90 苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为 135.5 kPa、54 kPa，此时液相中xA= ，苯的挥发度 A= 135.5KPa 。 11) 在连续精馏塔中进行全回流操作，
6、已测得相邻两板上下降液相组成分别为 xn-1=0.7，xn=0.5（轻组分的摩尔分率） 。已知操作条件下的相对挥发度为 3，则 yn= 0.7 ，xn*= ，以液相组成表示的第 n 块板的板效率 EML= 。 2 四川理工学院 化工原理教研室 化工原理（下）复习 12) 在精馏操作中，有 5 种进料热状况，其中 冷液 进料的 q 值最大，q=0 的进料热状况是 饱和汽 。 13) 全回流操作应用的场合通常是 精馏塔开车 、 实验室研究 。 14) 在精馏塔中，对离开同一理论板的汽液两相，气相的露点温度 等于 液相的泡点温度。 15) 完整的精馏设备应包括 精馏塔 、 塔顶冷凝器 和 塔底再沸器
7、 。 16) 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比，操作弹性最大的是 浮阀塔 ，单板压降最大的是 泡罩塔 ， 造价最低的时 筛板塔 。 塔板上的溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有 足够的液体与气体传质 。 17) 当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料层的压降与空塔气速的关系曲线上有两个转折点，其中下转折点称为 载点 ，上转折点称为 泛点 。 18) 板式塔从总体上看，汽液两相在塔内呈 逆流 接触，在板上则呈 错流 。对填料塔中填料，要求其比表面积要大的理由是 提供较大的传质面积 ，为了使通过塔的压降小，应选 空隙率 大的填料。 19) 评价塔板分离性能的有 板 效率、 塔 效率和点效率。 20) 描述填料
8、性能的参数有 空隙率 、 比表面积 和填料因子。 21) 通常，板式塔的负荷性能图由漏液线（气相负荷下限线） 、雾沫夹带线（气相负荷上限线） 、液泛线、液相负荷上限、液相负荷下限等五条线围成。 22) 板式塔不正常操作现象通常有 液泛 、 漏液 、 雾沫夹带 。 23) 某填料精馏塔的填料层高度为 9 m，完成分离任务需要的理论板数为 16 块（不含再沸器） ，则等板高度(HETP)= 9/16 m ，HETP 的含义是 与一块理论板传质效果相当的填料层高度 。 24) 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最小的是 筛板塔 ；单板压降最小的是 筛板塔 ；最易发生漏夜的是 筛板塔 ；造价最低的是 筛板塔 。 计算题 1、在一连续精馏塔中分离某混合液，xD=0.94、xw=0.04（均为摩尔分率） 。已知进料方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的 1.2 倍。混合液在本题条件下的相对挥发度为 2，求： 1）精馏段的操作线方程； 2）若塔底产品流量为 150 kmol/h，则进料和塔顶馏出液流量各为多少； 3）提馏段中各板上上升汽相流量。 3
