化工精馏专项试题库及答案指引

化工精馏专项试题库及答案指引

一、单选题（每题2分，共20分）

1.精馏塔操作中，回流比的选择主要影响（）（2分）A.塔顶产品纯度B.塔底产品纯度C.塔的能耗D.塔的效率【答案】C【解析】回流比直接影响精馏过程的能量消耗，增大回流比可以提高分离效率，但同时也会增加能耗

2.在精馏操作中，最小理论板数的计算主要依据（）（2分）A.物料衡算B.能量衡算C.相平衡关系D.操作线方程【答案】C【解析】最小理论板数的确定基于物系的相平衡关系，通过理论板图进行计算

3.精馏塔中，上升蒸汽与下降液相的交点轨迹称为（）（2分）A.操作线B.平衡线C.进料线D.q线【答案】A【解析】操作线表示塔内上升蒸汽与下降液相的关系，是精馏计算的重要依据

4.对于理想物系，泡点线与露点线的交点称为（）（2分）A.临界点B.共沸点C.三元点D.泡点【答案】B【解析】理想物系的泡点线与露点线在共沸点处相交，此时气液相组成相同

5.精馏塔的操作压力对分离效果的影响主要体现在（）（2分）A.相平衡常数B.塔板效率C.回流比D.塔高【答案】A【解析】操作压力变化会直接影响物系的相平衡常数，进而影响分离效果

6.精馏塔进料热状态参数q的定义是（）（2分）A.进料的热含量B.进料温度C.进料组成D.进料与饱和蒸汽的热量比【答案】D【解析】q表示进料与饱和蒸汽的热量比，是精馏计算中的重要参数

7.精馏塔中，塔顶温度的升高通常意味着（）（2分）A.塔顶产品纯度降低B.塔顶产品纯度提高C.塔底产品纯度提高D.塔底产品纯度降低【答案】A【解析】塔顶温度升高通常表示塔顶蒸汽中轻组分含量减少，即产品纯度降低

8.精馏塔中，塔底温度的升高通常意味着（）（2分）A.塔底产品纯度降低B.塔底产品纯度提高C.塔顶产品纯度提高D.塔顶产品纯度降低【答案】B【解析】塔底温度升高通常表示塔底液体中重组分含量减少，即产品纯度提高

9.精馏塔的操作弹性是指（）（2分）A.最大负荷与最小负荷之比B.最大回流比与最小回流比之比C.最大进料量与最小进料量之比D.最大塔压与最小塔压之比【答案】B【解析】操作弹性表示精馏塔在维持分离效果的前提下，允许的最大与最小回流比之比

10.精馏塔中，最小回流比的计算通常需要考虑（）（2分）A.塔顶产品纯度要求B.塔底产品纯度要求C.操作费用D.设备投资【答案】A【解析】最小回流比的计算主要基于塔顶产品纯度要求，通过计算确定

二、多选题（每题4分，共20分）

1.精馏塔的操作中，影响分离效果的因素包括（）（4分）A.回流比B.塔板数C.操作压力D.进料热状态E.塔径【答案】A、B、C、D【解析】回流比、塔板数、操作压力和进料热状态都会影响精馏塔的分离效果，塔径主要影响塔的通量

2.精馏塔的节能措施包括（）（4分）A.采用热力学优化方法B.降低回流比C.采用高效塔板D.优化进料位置E.提高操作压力【答案】A、B、C、D【解析】降低回流比、采用高效塔板、优化进料位置和采用热力学优化方法都是节能措施，提高操作压力会增加能耗

3.精馏塔的操作中，可能出现的问题包括（）（4分）A.塔板堵塞B.塔顶温度过高C.塔底温度过低D.操作弹性不足E.进料组成波动【答案】A、B、C、D、E【解析】塔板堵塞、塔顶温度过高、塔底温度过低、操作弹性不足和进料组成波动都是精馏塔可能出现的操作问题

4.精馏塔的理论板数计算中，需要考虑的因素包括（）（4分）A.物系相平衡数据B.塔板效率C.操作线方程D.进料热状态E.塔顶产品纯度要求【答案】A、B、C、D、E【解析】理论板数计算需要考虑物系相平衡数据、塔板效率、操作线方程、进料热状态和塔顶产品纯度要求

5.精馏塔的操作中，影响塔板效率的因素包括（）（4分）A.塔板结构B.操作速度C.液体分布D.气体分布E.塔径【答案】A、B、C、D【解析】塔板结构、操作速度、液体分布、气体分布都会影响塔板效率，塔径主要影响塔的通量

三、填空题（每题4分，共20分）

1.精馏塔的操作中，回流比的选择应在______与______之间选取【答案】最小回流比；适宜回流比

2.精馏塔的理论板数计算中，常用的方法有______法和______法【答案】图解；计算

3.精馏塔的操作中，塔顶温度的测量通常采用______或______进行【答案】热电偶；温度计

4.精馏塔的操作中，塔底温度的测量通常采用______或______进行【答案】热电偶；温度计

5.精馏塔的操作中，塔顶压力的测量通常采用______或______进行【答案】压力表；压力传感器

四、判断题（每题2分，共10分）

1.精馏塔的操作中，回流比越大，塔的分离效果越好（）（2分）【答案】（×）【解析】回流比过大虽然可以提高分离效果，但同时也会增加能耗，因此需要在适宜回流比下操作

2.精馏塔的理论板数计算中，塔板效率越高，所需的理论板数越多（）（2分）【答案】（×）【解析】塔板效率越高，所需的理论板数越少，因为实际塔板性能更接近理论板

3.精馏塔的操作中，塔顶温度的升高通常表示塔顶产品纯度提高（）（2分）【答案】（×）【解析】塔顶温度升高通常表示塔顶蒸汽中轻组分含量减少，即产品纯度降低

4.精馏塔的操作中，塔底温度的升高通常表示塔底产品纯度提高（）（2分）【答案】（√）【解析】塔底温度升高通常表示塔底液体中重组分含量减少，即产品纯度提高

5.精馏塔的操作中，塔顶压力的升高通常表示塔顶产品纯度提高（）（2分）【答案】（×）【解析】塔顶压力升高对产品纯度没有直接影响，主要影响相平衡关系

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述精馏塔的操作弹性及其意义【答案】精馏塔的操作弹性是指精馏塔在维持分离效果的前提下，允许的最大与最小回流比之比操作弹性越大，塔的操作稳定性越好，适应进料波动的能力越强

2.简述精馏塔的理论板数计算中，图解法和计算法的优缺点【答案】图解法直观易懂，适用于手算和初步设计，但精度有限；计算法精度较高，适用于复杂物系和优化设计，但计算复杂

3.简述精馏塔的操作中，影响塔板效率的因素【答案】影响塔板效率的因素包括塔板结构、操作速度、液体分布、气体分布等塔板结构不合理、操作速度过快、液体分布不均、气体分布不均都会降低塔板效率

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析精馏塔的操作中，回流比的选择对分离效果和能耗的影响【答案】回流比的选择对分离效果和能耗有显著影响增大回流比可以提高分离效果，但同时也会增加能耗因此，需要在分离效果和能耗之间进行权衡，选择适宜的回流比

2.分析精馏塔的操作中，塔顶温度和塔底温度的测量对操作的影响【答案】塔顶温度和塔底温度的测量对操作有重要影响塔顶温度升高通常表示塔顶产品纯度降低，需要调整操作参数；塔底温度升高通常表示塔底产品纯度提高，也需要调整操作参数通过测量温度，可以及时调整操作，确保分离效果

七、综合应用题（每题25分，共25分）

1.某精馏塔处理某理想物系，已知塔顶产品纯度为

0.95，塔底产品纯度为

0.05，最小回流比为

1.5，适宜回流比为最小回流比的

1.2倍试计算该精馏塔的理论板数，并分析回流比选择对分离效果和能耗的影响【答案】理论板数计算需要根据物系相平衡数据和操作线方程进行，这里假设理论板数为10板回流比选择对分离效果和能耗的影响分析最小回流比为

1.5，适宜回流比为

1.8增大回流比可以提高分离效果，但同时也会增加能耗因此，需要在分离效果和能耗之间进行权衡，选择适宜的回流比。