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1、- 0 -惠州惠州炼炼油油气体分离装置技气体分离装置技术问术问答答2006.07- 1 -1、分、分馏馏的基本原理是什么的基本原理是什么?答：分馏的基本原理是利用汽液相中各组分的相对挥发度的不同进行分离。在塔中，蒸汽从塔底向塔顶上升，液体则从塔顶向塔底下降，每层板上汽液两相相互接触时，汽相产生部分冷凝，液相产生部分汽化，由于液体的部分汽化，液相中轻组分向汽相扩散，使蒸汽中轻组分增多，而蒸汽的部分冷凝，使蒸汽中重组分向液相扩散，液相中重组分增多，进而使同一层板上互相接触的汽液两相趋向平衡。2、分、分馏应馏应具具备备什么条件什么条件?答：1）必须有分馏物质的接触场所，即塔盘。2）须有不平衡的汽液两
2、相：高温低轻组分浓度上升的汽相与低温高轻组分浓度的液相。3）平衡的汽液两相必须充分接触，达到动态平衡。3、影响分、影响分馏馏操作的因素有哪些？操作的因素有哪些？答：除了设备问题以外，影响精馏过程的主要因素有：1) 塔的温度、压力、液面。2) 进料状态、组成、温度及进料量。3) 塔顶、底产品采出量。4) 回流量。5) 塔内上升蒸汽速度。6) 重沸器热源。7) 塔顶冷凝器冷凝水量及温度。4、精、精馏馏塔有几种塔有几种进进料状料状态态？分？分别别是什么？是什么？答：有五种进料状态：饱和液体进料；饱和蒸汽进料；低于泡点的过冷液进- 2 -料；过热蒸汽进料；气液混合进料。5、什么是露点？、什么是露点？答
3、：把气体混合物在压力不变的情况下降温冷却，当冷却到某一温度时，产生第一个微小的液滴，此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度，简称露点。6、什么是泡点？、什么是泡点？答：液体混合物在一定的压力下，加热到某一温度时，液体中出现第一个很小的气泡，即刚开始沸腾，则此温度叫该液体在指定压力下的泡点温度，简称泡点。7、泡点方程式与露点方程式有何用、泡点方程式与露点方程式有何用处处?答：泡点方程也称液相等温线方程，表示在一定的温度下，表示了系统压力与液相组成关系，即系统温度、压力一定时，饱和液相组成就确定了，不能任意选择。露点方程也叫汽相等温线方程，表示在一定的温度下，系统压力与汽相组成间的关系。即系统压
4、力和温度一定时，汽相组成就确定。8、什么是潜、什么是潜热热、 、显热显热？答：单位重量的纯物质在相变过程中温度不发生变化吸收或放出的热叫潜热。纯物质在不发生相变和化学反应的条件下，因温度的改变而吸收或放出的热叫显热。9、相、相对挥发对挥发度表示什么意度表示什么意义义？答：相对挥发度（）是两个组份挥发度之比值，用它可以反映该两种组份用精馏方法分离的难易程度，当 =1 时，两组份的挥发度相等，说明两组份不能用一般精馏方法分离，当 大于 1 时，而且 值越大时，两组份就越易用精馏方法分离。 值随温度和压力的改变而改变，在压力和温度变化不大时，- 3 -可以近似地看成常数。对于碳氢化合物， 值随着温度
5、的上升、压力的增大而减小，故在高压下进行蒸馏操作难以分离。10.何何谓谓关关键组键组分？分？答：分离多元组分混合物的精馏塔，必须规定该塔的分离任务，即挥发度相邻的两个组分的分离度，该分离度是指挥发度相邻的两个组分中，轻组分在塔釜排出液中的浓度及重组分在塔顶馏出物中的浓度，这种规定分离粘度的组分叫关键组分。11.塔回流的作用是什么？塔回流的作用是什么？答：（1）提供塔板上的液相回流，造成汽、液两相充分接触达到传热、传质的目的；（2）取走进入塔内的多余热量，维持全塔热平衡，以利于控制产品质量。12.回流有几种方式？回流有几种方式？说说出其各自含出其各自含义义。答：有三种：冷回流、热回流、循环回流。
6、冷回流（过冷液体回流）-塔顶气相馏出物在冷凝器中被全部冷凝后，再将其冷却到其泡点温度以下，就成为过冷液体，用这种过冷液体作为回流，称为冷回液。热回流（饱和液体回流）-塔顶气相馏出物被冷凝到其泡点温度，用该饱和液体作为回流，称为热回流。循环回流是将塔侧线的部分液相馏份抽出，经换热冷却后，重新送回抽出板的上方一块或几块塔板上作为回流，称为循环回流。13、什么叫、什么叫雾雾沫沫夹带夹带?答：在板式精馏塔中，上升蒸汽从某一层塔板夹带雾状液滴到上层塔板的现象。- 4 -14、何、何谓谓返混返混现现象？象？答：在有降液管的塔板上，液体横流过塔板与气体呈错流状态，液体中易挥发组分的浓度将沿着流动的方向逐渐下
7、降，但是当上升气体在塔板上使液体形成涡流时，浓度高的液体和浓度低的液体就混在一起，破坏了液体沿流动方向的浓度变化，这种现象叫返混现象。15、什么是最小液气比？、什么是最小液气比？答：当吸收油用量减少到使富吸收油操作浓度等于平衡浓度时，吸收推动力为零，按吸收油用量的极限情况，称为最小吸收油用量，其对应的液气比即为最小液气比。16、什么是淹塔、什么是淹塔? 漏塔漏塔?答：淹塔液相负荷过大，塔板上的液层太厚，液体来不及从溢流管流下，使上下塔板的液体联成一体，分离效果完全遭到破坏的现象。漏塔塔内汽相太少，汽速低，大量液体由于重力的作用，从汽相阀孔或舌孔、板孔漏下的现象。17、气体在液体中的平衡溶解度和
8、什么有关？、气体在液体中的平衡溶解度和什么有关？答：气体与液体接触时，气体溶解在液体中，造成一定的溶解度，在气液两相经过相当长时间的接触后，溶解度逐渐趋于一极限，这是气液两相达到平衡，气体溶解过程终止，这一极限溶解度就称为平衡溶解度，平衡溶解度的大小随物系、温度、压强而异。18、什么是理想气体的道、什么是理想气体的道尔顿尔顿分分压压定律定律?写出数学表达式，并写出数学表达式，并说说明式中各明式中各符号的意符号的意义义。 。答：理想气体混合物，它的总压等于各组分的分压之和。表达式 P=Pi，n1式中 P混合气体的总压；- 5 -1 至 n 个组分之和；n1Pi混合气体中某个组分的分压。19、什么
9、是理想溶液的拉、什么是理想溶液的拉乌尔乌尔定律定律?写出其数学表达式，并写出其数学表达式，并说说明式中各符明式中各符号的意号的意义义。 。答：在一定温度下，溶液上方蒸汽中任一组分的蒸汽分压等于该纯组分，在此温度下的饱和蒸汽压与该组分在溶液中摩尔分数的乘积。数学式 Pi = Pi0 Xi，式中 Pi某组分的蒸汽分压；Pi0某纯组分在同温度时的饱和蒸汽压；Xi某组分的摩尔分数。20、在蒸、在蒸馏馏理理论论中，理想溶液的概念是什么中，理想溶液的概念是什么?答：溶液中各组份，同组分分子的作用力与不同组分分子间作用力相等，如有 A、B 二元组分，各种分子的作用力关系 AA=BB=AB。各分子间不发生化学
10、反应，各组分的体积之和等于溶液总体积。21、什么是理想溶液的汽液两相平衡、什么是理想溶液的汽液两相平衡?写出数字表达式写出数字表达式?从中从中说说明汽液平明汽液平衡的条件衡的条件?答：在密闭的容器内，在一定的温度下，单位时间内，从液相中汽化的分子数等于从汽相中凝结成液相的分子数。数字表达式 tV=tL PV=PL平衡条件 (1) 汽液两相温度相等。(2)各组分压在液相中的蒸汽分压等汽相中的蒸汽分压。22、什么叫精、什么叫精馏馏温差控制温差控制?- 6 -答：在精馏过程中，以灵敏塔板作为控制点，以塔顶或上部某层塔板为参照点，这两点间的温度差的波动，可反映出塔顶组成的变化，控制住这个温差就保证了产
11、品的质量，这种控制方法，叫温差控制。23、精、精馏馏塔温差控制的原理是什么塔温差控制的原理是什么?答：在精馏塔内，传热传质的推动力来自沿塔高度分布的温度差与浓度差，沿塔自下而上，温度逐渐降低，轻组分浓度逐渐增加，但不是等差变化，其中有一块塔板上的温度变化特大，即称为灵敏塔板，此塔板上的温度、浓度变化对产品质量合格与否是关键，以灵敏塔板温度为控制点，选择塔顶或上部为参照点，控制住此两点温度差，就保证产品的质量。24、影响温差控制的、影响温差控制的变变化因素有哪些化因素有哪些?答：(1)进料量与进料的组成。(2)进料与回流带水与否。(3)塔底温度变化，回流量和回流罐液面的变化。主要是回流量与塔底温
12、度变化。25、什么是精、什么是精馏馏温差控制的上限、下限温差控制的上限、下限?答：温差上限是塔顶产品接近带有重组分的温度，下限是塔底产品接近带有轻组分时的温度。26、什么叫灵敏塔板、什么叫灵敏塔板?答：用精馏方法分离混合物时，指精馏塔顶产品组分发生一定变化后，精馏塔板上液体组成或温度变化最大的塔板，称灵敏塔板。27、 、试试比比较较蒸蒸馏馏与吸收分离混合物与吸收分离混合物传质传质的异同之的异同之处处?答：(1)都是气相与液相之间传质的问题。(2)吸收过程是单向传质，即气相中组分溶于液相。蒸馏过程是双向传- 7 -质，汽相凝集到液相，液相汽化到汽相中去。(3)分离根据不同，吸收是利用气相中各组分
13、在溶剂中溶解度不同，蒸馏是利用溶液中各组分的沸点不同。28、 、对对于一个于一个连续连续精精馏馏塔，塔，进进入和离开精入和离开精馏馏塔的塔的热热量分量分别别有哪几有哪几项项？答：进入精馏塔的热量有：原料带入的热量；回流液带入的热量；重沸器热源给予的热量。离开精馏塔的热量有：塔顶气相带出的热；塔釜液带出的热；损失于周围的热。29、精、精馏馏塔的操作中要掌握好哪几个平衡塔的操作中要掌握好哪几个平衡?答：热量平衡控制好加热炉的出口温度、塔顶及各侧线的温度。物料平衡要求塔底液面的稳定。压力平衡控制好塔顶压力稳定，反映汽液平衡的参数。30、精、精馏馏塔操作塔操作压压力的力的变变化化对对精精馏馏操作有什么
14、影响？操作有什么影响？答：压力升高，则气相中重组份减少，相应地提高了气相中轻组份的浓度，液相中轻组份浓度较前增加，同时也改变了气液相的重量比，使液相量增加，气相量减少。同理，压力降低，塔顶馏份的数量增加，浓度减少，塔底釜液量减少，轻组份浓度减少。另外，压力增加，组分间的相对挥发度降低，分离效果下降，但处理能力增大，反之情况相反。31、 、进进料温度的料温度的变变化化对对精精馏馏操作有什么影响？操作有什么影响？- 8 -答：进料温度的降低，将增加塔底再沸器的热负荷，减少塔顶冷凝器的冷负荷；进料温度升高，则增加塔顶冷凝器的冷负荷，减少塔底再沸器的热负荷；当进料温度的变化幅度过大时，常会影响整个塔身
15、的温度，从而改变气液平衡组成。另一方面，进料温度的变化，意味着进料状态的改变，因此，进料温度是影响精馏操作的重要因素之一。32、回流比、回流比对对精精馏馏操作有什么影响？操作有什么影响？答：增加回流比，对于从塔顶得到产品的精馏塔来说，可以提高产品质量，但却要降低塔的生产能力，增加水、电、汽（热源物质）的消耗，将会造成塔内物料的循环量过大，甚至导致液泛，破坏塔的正常操作，但精馏段轻组分得到提纯，塔底带轻组份较多。回流比过小，则塔板液相减少，气液传质不好，造成塔底重组份带到塔顶，严重时造成塔顶产品质量不合格。33、 、进进料量的大小料量的大小对对精精馏馏操作有什么影响？操作有什么影响？答：进料量的
16、变动范围不超过塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷范围时，只要调节及时得当，对塔顶温和底温不会有显著的影响，而只影响塔内上升蒸汽速度的变化。进料量增加，蒸汽上升速度接近液泛速度时，传质效果为最好。若进料量再增加，蒸汽上升速度将超过液泛速度，则严重的雾沫夹带会破坏塔的正常操作；进料减少，蒸汽上升速度降低，对传质不利，容易产生泄漏。当进料量的变动范围超过了塔顶冷凝器和塔底再沸器的负荷范围时，不仅塔内上升蒸汽速度改变，而且塔顶、底温也会相应地改变，致使塔板上的气液平衡组成改变，塔顶底馏份的组成也改变，严重时将会破坏塔内正常的物料平衡和工艺条件，造成塔顶、底产品质量不合格或物料的损失增加。34、 、进进料料组组成的成的变变化化对对精精馏馏操作有何影响？操作有何影响？答：当进料中重组份浓度增加时，精馏段的负荷增大，对于固定了精馏段- 9 -板数的塔来说，将造成重组份带到塔顶，使塔顶产品质量不合格，若进料中轻组份浓度增加时，提馏段的负荷增大，对于固定了提馏段塔板数的塔来说，将造成提馏段的轻组份蒸
