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《化工原理》第六章“精储”复习题
一、填空题.在汽-液相平衡的图中,沸点与液相组成的关系曲线，称为沸点与汽相组成的1t-x-y曲线，称为・.***答案***液相线（或泡点线.・汽相线（或露点线））.在汽-液相平衡的图中.液相线与汽相线将图平面平分为三个区:汽相线以上的区域称为2t-x-y液相线以下的区域称为，汽,液相线之间的区域为.r（***答案***汽相区液相区汽液共存区）.在图中，以组份标绘的平衡曲线在对角线的左上方，则表示组分比组分的挥发度.3y-x A A B平衡曲线若在对角线的右下方,则表示组分比组分挥发度（答案*，低）A B.***.精储过程，就是利用混合液的各组分具有不同的利用
4.的方法，将各组分得以分离的过程.（***答案**,沸点（或挥发度.多次部分汽…多次部分冷凝）.某泡点进料的连续精储塔中，进料组成系统的平均相对挥发度.当时,5xf=
0.35,a=
2.44xf=
0.93达到此分离要求的最小回流比（答案）Rmin=.*****.L
13.试述五种不同进料状态下的q值
（1）冷液进料；（
2.泡点液体进料；
（3）汽液混合物进料.（）饱和蒸汽进料；（）过热蒸汽进料45o（***答案***
（1）qi
（2）q=1
（3）0q1
（4）q=0
（5）q0）.某连续精饵塔中，若精僧段操作线方程的截距等于零，则（）回流比等于（）储出液量等141;2于;
（3）操作线斜率等于（以上均用数字表示）（8；0；
1.o.某精储塔的设计任务为原料为要求塔顶为塔底为设计时若选定的回流比15F,xF,xD xWR不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数提储段上升蒸汽N,量提微段下降液体量精储段上升蒸汽量V LV精微段下降液体量L（增加，不变，减少）（***答案***减少.增加.增加.不变.不o变..某精储塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持回流比16F,xf,R和提储段上升蒸汽量V1不变，则此时D,xd,W,xw（增加，不变，减少，无法确定）（***答案**..减少.增加.增加,增加）O.精僧塔中的恒摩尔流假设，其主要依据是各组分的.但精微段与提饵段的摩尔流量由于影17响而不一定相等（***答案**..摩尔潜热相.进料状态的不同）.某精储塔操作时，保持不变，增加回流比则此时18F,xF,q,D R,xD.xW（答案**..增力口.减少.增力口.增加）V.L/V***o
20.2o***答案***
①不稳定操作
②R=
0.如图所示21点表不；点表示;点表不a b c_______9段表示；段表示a bbco（填空题题附图）（填空题题附图）（选择题题附图）27333（答案***）（））（））（））））***a xn-1,yn;b xn,yn;c xn,yn+1;d xn-l-xn;e yn-yn+
1.某连续精储塔，进料状态（摩尔比），（摩尔分率），回流比且22q=l,D/F=
0.5xF=
0.4R=2,知提储段操作线方程的截距为零则提储段操作线方程的斜率（L，N）=，馆出液xD=o***答案***=（U N）x—WxW/V,・・・D/F=
0.5,xW=0,又q=1yAL,N=（RX（D/F）+1）/（（R+l）XD/F）=（2X
0.5+1）/（3X
0.5）=4/3,xD=xF/（D/F）=
0.4/05=
0.
823.操作中精储塔.保持F,q,xF,D不变
（1）若采用回流比R小于最小回流比Rmin,则xD_,xW.
（2）若增大，贝」R IxD,xW,L/V（增加，减小，不变，不确定）（***答案***
（1）减少，增加
（2）增加，减少，增加）.精储塔在操作过程中进料组成不变，进料量适当增加，则塔顶组成将.塔釜组成将（泡24xD xW点液体进料）（***答案**.…不变…不变）.精储塔操作时，保持不变，增加塔底排液量则（增大，减少，不25F,xF,q,R W,xD,L/V,xWo变，不确定）（***答案**,…增大.不变增大）.恒沸精储与萃取精储主要针对和的物系，采用第三组分的办26法改变原物系的..恒沸物体系.沸点相差很小.相对挥发度）.板式精微塔中每层塔板的作用27（答案***提供气、液两相接触场所，在塔板上及其板上方空间进行传热和传质作用）***.常压下沸点为与水不互溶的组分，若采用水蒸汽蒸僧方法，在常压下，此不互溶的281850c A混合物的沸点会降至℃以下9*51c答案…
100..对现有一个精储塔，若将其回流比增大时，其需要的理论板数会,产品的浓度会.（***答案29**…减少.增加）
二、选择题（2分）.某二元混合物，其中为易挥发组分，液相组成相应的泡点为.与之相平衡的汽相1A xA=
0.6t b组成相应的露点为则..）（）yA=
2.B.t1t
2.C.t1t
10.精微段操作线的斜率为R/R+1,全回流时其斜率等于・..B..A.
18.C.精储段操作线、提储段操作线与对角线重合了此时所需理论塔板数最少A B.塔顶产品的产出量最多C.
19.精储过程的恒摩尔流是指…・）・.A,每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等每层塔板下降液体的摩尔流量相等.B每层塔板下降液体和上升蒸汽的摩尔流量相等.C精储段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等D..精储塔进料量增加对理论板数（）20A无任何影响使理论板数减少A.B.使理论板数增加使提储段理论板数减少C.D.
21.全回流时,y-x图上精微段操作线的位置（C）在对角线之上在对角线与平衡线之间A.B.与对角线重合在对角线之下C.D.
22.某精储塔的理论板数为块（包括塔釜），全塔效率为05则实际塔板数为（D）oA.34B.31C.30D.3223似下说法正确的是（C）最小回流比与物系的相平衡性质有关，而与混合物的分离要求无关A.最小回流比与混合物的分离要求有关，而与物系的相平衡性质无关B.最小回流比与物系的相平衡性质有关，也与混合物的分离要求有关C..二元精储计算过程中操作线为直线，主要基于（）24C理想物系理论板假设恒摩尔假定等分子反向扩散A.B.C.D.
25.某精储塔的储出液量D=50kmol/h,回流比R=2,则精储段之L为（A）A100kmol/h B50kmol/h C25kmol/h.若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分，则应采用（）26C平衡蒸储.简单蒸储精储A.B C.似下关于间歇精编的描述不正确的是（.）27间歇精储往往采用填料塔间歇精储为一非定态过程A.B.间歇精储时全塔均为提偏段，没有精微段C.为保持间歇精储时储出液组成恒定，其回流比应不断增大D.
28.由全塔理论板数计算实际板数时，用的板效率是（B）点效率；总板效率（塔效率）；湿板效率；默夫里板效率A.B.C.D..板式塔从整体上看气液两相呈接触，在板上气液两相呈接触29A C逆流并流错流A.B.C..液泛产生的原因（）.30A,B,C液体流量过大上升气体速度很高降液管截面积太小A.B.C..指出以下值错误的是（）31q Ao冷液进料:泡点进料:A.ql B.q=l饱和蒸汽:饱和液体进料C.q=0D.q=l板式塔操作时，如果气速过小，或液体分布严重不均，则会发生（）现象
32.CA液沫夹带.B.液泛・.C.漏液精储塔进料量增加对理论板数（）
33.A无任何影响使理论板数减少A.B.使理论板数增加使提储段理论板数减少C.D.一操作中的常压连续精储塔分离某混合液现保持塔顶储出液量回流比、进料状况
34.D.R（、、）不变，而减小操作压力，则的变化情况是（）F xFq xD.xW C增大，增大；减小，减小；增大，减小；减小，增大A.xD xWB.xD xWC.xD xWD.xD xW三.判断题恒摩尔气化，即精储塔内每块塔板的上升蒸气摩尔流量都完全相等..***答案
1.**..X.系统的平均相对挥发度可以表示系统的分离难易程度，可以分离，不能分离，2a a1,a=l,a1更不能分离..***答案**・.X.在图中，汽相线与液相线离得越开，表示该系统越容易分离；若汽相线与液相线重3t—x—y合,贝!J不能分离..***答案**・.J.拉乌尔定律适用于理想溶液，亨利定律适用于稀溶液，由此二定律即可确定在一定温度和压4力条件下的气液平衡关系（）***答案***X对于二元理想溶液，相对挥发度大，说明该物系容易分离（）***答案*
5.V当回流从全回流逐渐减小时，精微段操作线向平衡线靠近，为达到给定的分离要求，所需的
6.理论板数增加（）***答案*V
7.精储与吸收操作分离的依据虽不同，但传质的实质是相同的（）***答案***X泡罩塔、浮阀塔、筛孔塔、导向筛板塔，各有其优缺点但综合评价时，后两种塔板表现出
8.越来越多的优越性（）***答案***V
9.全回流时,y・x图上精微段操作线的位置在对角线与平衡线之间（）***答案***X
10.恒沸精储与萃取精储主要是采用第三组分的办法改变原物系的溶解度大小（）***答案***X简单蒸储过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐减小，其沸点则逐渐升高（）***答案***
11.在精微塔的操作中要将塔顶引出的蒸汽至全凝器中全部冷凝成液体，则易挥发组成在气相
12.中的浓度等于在液相中的浓度（）***答案***V精微一般在板式塔中进行，吸收只能在填料塔中进行（）***答案*
13.X
14.间歇精僧时全塔均为提帽段，没有精偏段（）*答案***X
15.板式塔操作时，如果气速过小，或液体分布严重不均，则会发生液泛现象（）***答案***x四,问答题.精储塔在一定条件下操作，试问回流液由饱和液体改为冷液时，塔顶产品组成有何变化？为1什么***答案*从泡点回流改为冷液回流时，其原因是冷液回流至塔顶时，冷凝一部分xD to蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流,这也有利于分离.精储塔在一定条件下操作时，试问将加料口向上移动两层塔板，此时塔顶和塔底产品组成将2有何变化？为什么？***答案***当加料板从适宜位置向上移两层板时，精储段理论板层数减少，在其它条件不变时，分离能力下降,易挥发组分收率降低,xD1,xW to,精储塔进料量对塔板层数有无影响？为什么？3***答案*无影响因从图解法求理论板数可知，影响塔板层数的主要参数是和xF,xD,xW,R q而进量的改变对上述参数都无影响，所以对塔板数无影响.为什么说全回流时，所需的理论板数最少？4***答案*全回流时，操作线与图的对角线相重合，此时的操作线偏离平衡线最远,即传y-x质推动力最大，故要达到一定的分离要求时，其所需的理板数为最少.精储操作时为什么必须有塔顶液相回流？5答因为塔顶回流不断地补充塔板上的易挥发组分，使塔板上的汽液组成互为平衡，维持精馆操作连续稳定进行；另外回流液又是汽相中蒸汽进行部分冷凝的冷却剂,所以精馄操作必须有回流.进料状态改变后对加料板温度有何影响？6***答案***根据精储原理，在饱和温度下易挥发组分进行部分气化，难挥发组分部分冷凝,因此，进料状态改变对加料板温度没有影响
五、计算题分某连续精储塔进料液中含易挥发组分摩尔百分数，下同与此相平衡的汽相组
1.1055%成为要求塔顶产品含易挥发组分饱和液体进料试求求最小回流比若加料板75%,95%,:12上液体组成与进料组成相同，回流比为最小回流比的倍时，求进料板上一板流下的液体组成L5***答案***Rmm=xD-ye/ye-xe=
0.95-
0.75/
0.75-
0.55=1,xF=xF yF=[R/R+l]xF-l+xD/R+l,
0.75=[
1.5/
1.5+l]xF-l+
0.95/
1.5+l xF-l=
0.62,分用连续精储塔每小时处理含苯和甲苯的混合物，要求储出液中含
2.10100kmol40%60%苯残液中含苯组成均以计试求:⑴储出液和残液各多少⑵饱和液90%,1%kmol%kmol.h-l体进料时,已估算出塔釜每小时汽化量为问回流比为多少？132kmol,***答案***
①F=D+W FxF=DxD+WxW W=
56.2kmol.h-1D=
43.8kmol.h-1
②q=l V=V L=V-D=132-
43.8=
88.2R=L/D=
88.2/
43.6=
2.02分在常压连续精馆塔中分离理想二元混合物，进料为饱和蒸汽，其中易挥发组分
3.12的含量为摩尔分率，回流比提储段操作线的斜率为截距为求储出液
0.54R=
3.6,
1.25,-
0.0187,组成xD***答案***线方程精线方程q y=xF=
0.541,y=
0.7826x+
0.217xD2提段方程⑶式⑴与⑶联立得两操作线交点坐标将y=
1.25x-
0.0187=
0.54xd=x=
0.447y=
0.54,代入得xd=
0.4472xD=
0.8764分用常压精偏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量加料组成为
4.15100kmolh-l,50%,塔顶产品组成产量回流比设全塔均为理论板,以上组成均为摩xD=95%,D=50kmol.h-1,R=2Rmin,尔分率相对挥发度求:最小回流比.精储段和提储段上升蒸汽量.列出该情=3l.Rmin23况下的精储段操作线方程***答案***丫=泡点进料1/[l+a-lx]=3x/l+2x,q=l,xe=xF=
0.5,axye=3X
0.5/l+2X
0.5=
1.5/2=
0.75,Rm/Rm+l=
0.95-
0.75/
0.95-
0.5=
0.20/
0.45=4/9,Rm=4/5=
0.
82.V=V=R+1D=2X
0.8+1X50=130kmol.h-1,
3.yn+l=[R/R+l]xn+xD/R+l=
0.615xn+
0.
365.在连续精储塔中.精储段操作线方程线方程式为试求:⑴回流5y=
0.75x+
0.2075,q y=-
0.5x+L5xF,比・,2储出液组成x/3进料液的q值,⑷当进料组成x=
0.44时，加料板的液体浓度；⑸要求判断进料状态.***答案***yn+l=[R/R+l]xn+xD/R+l@R/R+l=
0.75R=
0.75R+
0.75R=
0.75/
0.25=32xD/R+l=
0.2075xD/3+l=
0.2075xD=
0.833q/q-l=-
0.5q=-
0.5q+
0.5q=
0.5/
1.5=
0.333@
0.75x+
0.2075=-
0.5x+
1.5xF;
0.75x+
0.2075=-
0.5x+
1.5X
0.
441.25x=
1.5x
0.44-
0.2075=
0.4425;x=
0.362原料为汽液混合物
⑤0ql.某精储塔分离混合液，料液为含和各为的饱和液体，处理量为塔顶、6A,B A B50%
10.kmol.h-l,塔底的产品量各为50kmol.h-l,要求塔顶组成xD=0・.摩尔分率,取回流比为5,间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，试求1塔底产品组成；
2.塔顶全凝器每小时冷凝蒸汽量；3蒸储釜每小时产生蒸汽量；•提储段操作线方程式；⑸相对挥发度塔顶第一层板的板效求离开4a=3,.EmL=
0.6,第二块板实际板的上升蒸汽组成***答案***1F XxF=D XxD+W XxW,;100X
0.5=50X
0.9+50xW,xW=
0.12V=R+1D=5+1X50=300kmol.h-l3V=V-l-qF=300-0=300kmol.h-l4ym+l=L Xxm/V-W XxW/V=5X50+100xm/300-50X
0.1/300=
1.167xm-
0.01675EmLl=xD-xl/xD-xl*----------------⑴;xl*=yl/a-a-ly=
0.9/3-2X
0.9=
0.75,代入⑴式
0.6=
0.9-xl/
0.9-
0.75,xl=
0.81y2=Rxxl/R+l+xD/R+l=5x
0.81/5+l+
0.9/5+l=
0.
825.用常压连续精储塔，来分离某二元理想混合液进料为汽-液混合物进料，经分析测得进料7中汽相组成为进料中液相组成为料液平均组成为要求塔顶储出液组成为
0.59,
0.365,x=
0.44以上均为易挥发组分的摩尔分率，试求:.该二元理想混合液的平衡线方程此种操作的
0.95712进料线方程此种分离要求的最小回流比.3***答案***1丫*二乂/1+a-1*；a=
2.5;y=
2.5x/l+
1.5xa X2qFx+l-qFy=FxF;q=
0.667;y=
0.667/
0.667-lx-
0.44/
0.667-l=-2x+
1.323y=-2x+
1.32A;y=
2.5x/l+
1.5x B联立、得ABxe=
0.365;ye=
0.59;Rmin=xD-ye/ye-xe=
1.63分一常压连续操作的精储塔，用来分离苯和甲苯混合物混合物含苯摩尔分率，以
8.
100.6流量进入精储塔，进料状态为气液各占摩尔数，操作回流比为要求塔顶偏出100Kmol/h50%15液组成为苯的摩尔分率，下同，塔底釜液组成为试求塔顶和塔底产品量；
0.
950.0512精微段操作线方程解求塔顶和塔底产品量分16由F=D+WFxF=DxD+WxW得D=F xF-xW/xD-XW=
1000.6-
0.5/
0.95-
0.05D=
61.11kmol/hW=F-D=100-
61.11=
38.89kmol/h求精储段操作线方程分24yn+l=Rxn/R+l+xD/R+l=
1.5xn/
1.5+l+
0.95/
1.5+l yn+l=
0.627xn+
0.354分一常压连续操作的精微塔，用来分离苯和甲苯混合物混合物含苯摩尔分率,以
9.
150.6流量进入精微塔，进料状态为气液各占摩尔数，操作回流比为最小回流比的100Kmol/h50%L5倍；要求塔顶馆出液组成为苯的摩尔分率，下同，塔底釜液组成为在操作条件下，
0.
950.05苯和甲苯的相对挥发度为试求塔顶和塔底产品量；最小回流比;
2.5o12精储段操作线方程3解求塔顶和塔底产品量分15由F=D+WFxF=DxD+WxW得D=F xF-xW/xD-XW=
1000.6-
0.5/
0.95-
0.05D=
61.11kmol/hW=F-D=100-
61.11=
38.89kmol/h求最小回流比由题可知2q=
0.5线方程为:分q y=
0.5x/
0.5-l-xF/
0.5-l2y=-x+
1.2
①平衡线方程为:分y=a x/l+a-lx2y=
2.5x/l+
1.5x
②令
①二
②并化简得
1.5x2+
1.7x-
1.2=0求得线与平衡线交点q xq=
0.492,yq=
0.708分Rmin=xD-yq/yq-xq=
0.95-
0.708/
0.708-
0.492=
1.123求精循段操作线方程分33R=
1.5Rmin=l.5x
1.12=
1.68yn+l=Rxn/R+l+xD/R+l=
1.68xn/
1.68+l+
0.95/
1.68+l yn+l=
0.627xn+
0.
35410.15分某精储塔分离A,B混合液，料液为含A和B各为50%的饱和液体，处理量为
10.kmol.h-l,塔顶、塔底的产品量各为50kmol.h-l,要求塔顶组成xD=0・.摩尔分率,取回流比为5,间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，试求塔底产品组成；.塔顶全凝器每小时冷凝蒸汽量；⑶蒸储釜每:12小时产生蒸汽量；.提储段操作线方程式4解1FxF=DxD+WxW;100X
0.5=50X
0.9+50xW,xW=
0.1z2V=R+1D=5+1X50=300kmol.h-l3V=V-l-qF=300-0=300kmol.h-l4ym+l=L Xxm/V-W XxW/V=5X50+100xm/300-50X
0.1/300=
1.167xm-
0.0167分某精僧塔的进料成分为丙烯丙烷为进料量为塔底产品中丙
11.1044%,56%,lOOOkmol.h烯含量为塔顶含丙烯以上均为摩尔分率进料为饱和液体，回流比为求操作
2.35%,
95.7%R2,线方程解精微段操作线方程1y=Rx/R+1+xD/R+l=
0.722x+
0.266提储段操作线方程2y=Lx/L-W-Wxw/L-W全塔总物料衡算F=D+W易挥发组分F xf,=D xd+W xw代入数据，联立求解得；D=446kmol/h,W=554kmol/h L=L+qFL=RD y=
1.34x-
0.0081分用一连续精储塔分离苯和甲苯混合物，原料液中苯为储出液中苯为釜液中
12.
150.44,
0.957,苯为进料为饱和液回流比为最小回流比的倍，相对挥发度为求.列平衡方程和进
0.0235,
22.5,料线方程；.最小回流比；⑶列操作线方程解平衡线方程1y=a x/[l+a-1x]饱和液体进料,进料线方程为与轴垂直x=xf,x最小回流比--进料线与平衡线交点坐标2Ri/Ri+1=xd-y6/xd--x3Ri=
1.31精微段操作线方程:3y=Rx/R+1+xd/R+l=
0.724x+
0.264提储段操作线方程y=Lx/L-W-Wxw/L-W全塔总物料衡算F=D+W易挥发组分F xf,=D xd+W xw代入数据，联立求解得D=446kmol/h,W=554kmol/h。
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