化工原理试题库答案解析((下册)-总)培训资料.doc
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1、化工原理试题库答案解析(下册),总)精品文档化工原理试题库(下册)第一章 蒸馏一、 选择题1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为_C_时,不能用普通精馏方法分离。A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.02. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为_B_。A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定3. 在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按_D_求出。A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则4. q线方
2、程一定通过Xy直角坐标上的点_B_。A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1)5. 二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起(B)的变化。 .平衡线.操作线与q线.平衡线与操作线.平衡线与q线 6. 精馏操作是用于分离(B)。 .均相气体混合物.均相液体混合物.互不相溶的混合物 .气液混合物7. 混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈_B_。A容易; B困难; C完全; D不完全8. 设计精馏塔时,若、xF、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将_B_,塔顶冷凝器热负荷_C
3、_ ,塔釜再沸器热负荷_A_。A变大,B变小, C不变, D不一定9. 连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量和进料状况(F, xF,q)不变时,则L/V_B_ ,L/V_A_,xD_B_ ,xW_A_ 。A变大, B变小, C不变, D不一定10. 精馏塔操作时,若、xF、q,加料板位置、和不变,而使操作压力减小,则xD_A_,xw_B_。A变大, B变小, C不变, D不一定11. 操作中的精馏塔,保持F,xF,q,D不变,若采用的回流比R B. = C. D.不能确定27. 在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使( B )。A.平衡线发生变化 B.操作线与q线变化 C
4、.平衡线和q线变化 D.平衡线和操作线变化28. 操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则( D ).A.不能操作 B. 、均增加 C. 、均不变 D. 减小、增加29. 操作中的精馏塔,若保持、不变,减小,则( C )A.D增大、R减小 B.D减小、R不变 C.D 减小、R增大 D.D不变、R增大30. 用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成。当进料组成为时XF1 ,相应回流比为R1;进料组成为时XF2,XF1XF2,相应回流比为R2,若,进料热状况不变,则( A )。A.R1R2 D.无法判断31. 用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为8(包括再沸器),若全塔效率为50%,则塔内实
5、际板数为( C )。A.16层 B.12层 C.14层 D.无法确定32. 在常压下苯的沸点为80.1,环己烷的沸点为80.73,欲使该两组分混合液得到分离,则宜采用( C )。A.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸气精馏33. 精馏操作中,若将进料热状况由饱和液体改为冷液体进料,而其它条件不变,则精馏段操作线斜率( C ),提馏段斜率( B ),精馏段下降液体量( C ),提馏段下降液体量( A )。A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断34. 若连续精馏过程的进料热状况参数q=1/3,则其中气相与液相的摩尔数之比为( C )。A.1/2 B.1/3 C.2 D.335. 溢
6、流液泛是由于( A )造成的。A.降液管通过能力太小 B. 液流分布不均匀C.塔板上严重漏液 D.液相在塔板间返混36. 直接水蒸气加热的精馏塔适用于(分离轻组分水溶液)的情况,直接水蒸气加热与间接水蒸气加热相比较,当xD、xW、R、q、回收率相同时,其所需理论板数要( A )A.多 B.少 C. 相等 D.无法判断37. 在精馏塔的设计中,设计思想是:在全塔汽液两相总体呈( A )接触,而在每一块塔板上汽液两相以( C )方式接触。A.逆流 B.并流 C.错流 (D)不确定38. 某精馏塔内,进料热状况参数为1.65,由此可判定物料以( D )方式进料。(A)饱和蒸汽 (B)饱和液体 (C)
7、过热蒸汽 (D)冷流体39. 两组分的相对挥发度越小,则表示分离物系越( D )A.容易 B.减少 C.完全 D.不完全二、填空题1. 某连续精馏塔中,若精馏段操作线的截距为零,则馏出液流量为_。2. 当分离要求和回流比一定时,_进料的q值最小, 此时分离所需的理论塔板数_。3. 蒸馏是指_的化工单元操作。4. 在精馏塔实验中,当准备工作完成之后,开始操作时的第一项工作应该是_。5. 实现精馏操作的必要条件是_和_ 。 6. 恒摩尔流假设成立的主要条件是_。 7. 某精馏塔设计时,若将塔釜由原来间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热,而保持x(F),x(D)不变,则将_,x(w)将_,提馏段操作线斜率将
8、_,理论板数将_。8. 在只有一股进料无侧线出料的连续精馏操作中,当体系的压力、进料组成、塔顶、塔底产品组成及回流比一定时,进料状态q值愈大,提馏段的斜率就愈 ,完成相同的分离任务所需的总理论板数就愈 ,故5种进料状态种中, 进料所需的理论板数最少。9. 直接蒸汽加热与水蒸汽蒸馏虽都是向釜液直接通入蒸汽,但其目的并不相同。前者是_ ,而后者_。10. 操作中,若提馏段上升蒸汽量V增加,而回流量和进料状态(,xF,q)仍保持不变,则R_,xD_,xw_,L/V_。11. 操作时,若、xF、q,加料板位置、不变,而使操作的总压力增大,则xD _,xW _12. 精馏塔的塔顶温度总低于塔底温度,其原
9、因之一是_,原因之二是_。13. 精馏塔设计中,回流比越_所需理论板数越少,操作能耗_ 。但随着回流比的逐渐增大,操作费用设备费的总和将呈现_变化过程。14. 恒沸精馏与萃取精馏主要针对_的物系,采取加入第三组分的办法以改变原物系的_。15. 精馏设计中,当进料为气液混合物,且气液摩尔比为2:3,则进料热状态参数q值等于 。16. 填料塔用于精馏过程中,其塔高的计算采用等板高度法,等板高度是指 ;填料层高度Z= 。17. 简单蒸馏与精馏的主要区别是_18. 精馏的原理是_。19. 精馏过程的恒摩尔流假设是指_。20. 进料热状况参数的两种定义式为q=_和q=_,汽液混合物进.料时q值范围_。2
10、1. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量_,所需塔径_。22. 精馏设计中,随着回流比的逐渐增大,操作费用_,总费用呈现_的变化过程。23. 精馏操作中,当回流比加大时,表示所需理论板数_,同时,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量_,塔顶冷凝器中,冷却剂消耗量_,所需塔径_。24. 某填料精馏塔的填料层高度为米,完成分离任务需要块理论板(包括塔釜),则等板高度(HETP)_。25. 总压为1atm,95 温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为1168mmHg与475mmHg,则平衡时苯的汽相组成_,苯的液相组成_(均以摩尔分率表
11、示)。苯与甲苯的相对挥发度_。26. 精馏处理的物系是_混合物,利用各组分_的不同实现分离。吸收处理的物系是_混合物,利用各组分_的不同实现分离。27. 精馏操作的依据是 。实现精馏操作的必要条件是 和 。28. 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度 ,液相组成 气相组成。29. 用相对挥发度表达的气液平衡方程可写为 。根据的大小,可用来 ,若=1,则表示 。30. 在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 ,塔顶温度 ,塔釜温度 ,从平衡角度分析对该分离过程 。31. 某两组分体系,相对挥发度=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第n、n+1两层理论板(从塔顶往下计),若已知则 。全回流
12、操作通常适用于 或 。32. 精馏和蒸馏的区别在于 ;平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于 。33. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 和34. 。35. 在总压为101.33kPa,温度为85下,苯和甲苯的饱和蒸气压分别为则相对挥发度= ,平衡时液相组成 ,气相组成为 。36. 某精馏塔的精馏段操作线方程为,则该塔的操作回流比为 ,馏出液组成为 。37. 最小回流比的定义是 ,适宜回流比通常取为 Rmin。38. 精馏塔进料可能有 种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况q值为 。39. 在某精馏塔中,分离物系相对挥发度为2.5的两组分溶液,操作回流比为3
13、,若测得第2、3层塔板(从塔顶往下计)的液相组成为流出液组成xD为0.96(以上均为摩尔分率),则第3层塔板的气相莫弗里效率为EMV3= 。40. 在精馏塔设计这,若保持、不变,若增加回流比,则 , , 。41. 在精馏塔设计中,若、及一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论板数 。精馏段上升蒸气量 、下降液体量 ;提馏段上升蒸气量 ,下降液体量 。42. 操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比 ,提馏段液气比/ , , 。43. 操作中的精馏塔保持、不变,若釜液量增加,则 , , 。44. 在连续精馏塔中,若、相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,则所需理
14、论板数 , 。45. 恒沸精流与萃取精馏的共同点是 。两者的主要区别是 和 。三、计算题1. 某二元混合液含易挥发组分0.35,泡点进料,经连续精馏塔分离后塔顶产品浓度为0.96,塔底产品浓度为0.025(以上均为易挥发组分的摩尔分率),设满足恒摩尔流假设,试计算:(1)塔顶产品的采出率D/F为多少?(4分);(2)如果回流比R为2,请分别求出精馏段、提馏段操作方程。2. 用一常压连续精馏塔分离苯甲苯混合液,原料液入塔时其中蒸气量和液体量的千摩尔之比为2:3。每小时处理量料液60kmol/h, 料液中含苯50,所得残液含苯5,馏出液中含苯98(以上组成均为摩尔百分率),苯对甲苯的平均挥发度为2
15、.5,试求:馏出液和残液量?R2R小时的操作回流比?该操作条件下, 精馏段和提馏段操作线方程式?3. 在常压精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料量为100kmol/h,进料组成为xF=0.5,塔顶组成为xD=0.98(均为摩尔分数);进料为泡点进料;塔顶采用全凝器,泡点回流,操作回流比为最小回流比的1.8倍;在本题范围内气液平衡方程为:y=0.6x+0.43,气相默弗里效率Emv=0.5。若要求轻组分收率为98%,试计算:(1)塔釜馏出液组成;(2)精馏段操作线方程;(3)经过第一块实际板气相浓度的变化。4. 用一连续精馏塔分离由组分A、B组成的理想混合溶液。原料液中含A为0.40,馏出液中
16、含A为0.95(以上均为摩擦分率),已知进料热状况q为0.6,最小回流比为1.50,试求相对挥发度值?5. 用一提馏塔分离某水溶液(双组分体系,水为重组分),原料液量为100kmol/h,泡点进料,进料组成为40,塔顶蒸汽全部冷凝成液体产品而不回流,其组成为70(以上组成均为轻组分的摩尔分率)。轻组分回收率为98,直接用水蒸汽加热。假设塔内为恒摩尔溢流和汽化,操作条件下两组分的平均相对挥发度为4.5,每层塔板用气相表示的单板效率为70,求釜液组成及从塔顶第二层实际板下降的液相浓度。6. 用一连续精馏塔在常压下分离苯甲苯液体混和物。在全浓度范围内,体系的平均相对挥发度为2.5。泡点进料,进料量为
17、100kmol/h。进料中苯含量为0.4(摩尔分率)。规定塔顶产品中苯的含量为0.9,苯的回收率为95以上。塔顶采用全凝器,泡点回流,回流比取为最小回流比的1.5倍,塔釜采用间接蒸汽加热。求(1)塔底产品浓度;(2)精馏段操作线方程和提馏段操作线方程;(3)从塔顶开始数起,离开第二块板的液相组成(小数点后取三位数)。7. 苯、甲苯两组分混合物进行常压蒸馏,原料组成X(苯)0.7,要求得到组成为0.8的塔顶产品(以上均为摩尔分率),现用以下三种方法操作:连续平衡蒸馏、简单蒸馏(微分蒸馏)、连续蒸馏。在三种情况下,塔顶用一分凝器,其中50%的蒸汽冷凝返回塔顶。出冷凝器的蒸汽与冷凝液体呈平衡。对每种
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