下册汇总东南大学化工考研复试化工原理考试题库

精馏

一、选择题

1. 某二元理想溶液，其组成x=0.5(摩尔分率，下同)，相应的泡点为t１，当气相组成y=0.5时，相应的露点为t２，则（ C ）

A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1

2. 某二元混合物，若液相组成xA为0.45,相应泡点的温度为t1 ,汽相组成yA为0.45, 相应露点的温度为t2 , 则 ( B )

A. t1 > t2 B. t1 < t2 C. t1 = t2 D. 不能判断 3．某二元混合物，其中A为易挥发组分。液相组成xA＝0.6，相应泡点为t1，与之平衡的气相组成yA＝0.7，相应的露点为t2，则：( A )

A．t1＝t2 B．t1＜t2 C． t1＞t2 D．不能判断 4．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 5．精馏塔操作线是直线的原因是（ D ）

A. 理论板假定 B. 理想物系 C. 塔顶泡点回流 D. 恒摩尔流假设 6. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口，则该精馏塔有（ A ） A．四条操作线 B．五条操作线 C．六条操作线 D．七条操作线 7. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是（ B ）

A．逐渐降低 B．逐渐升高 C. 先升后降 D. 先降后升 8．精馏塔从塔顶往下的第n-1, n, n+1层, 组成之间的关系为 ( A )

A. yn-1 > yn > yn+1, xn-1 > xn > xn+1 B. yn-1 < yn < yn+1, xn-1 < xn < xn+1 C. yn-1 < yn < yn+1, xn-1 > xn > xn+1 D. yn-1 > yn > yn+1, xn-1 < xn < xn+1 9．精馏过程中( A )随回流比的改变而改变

A．操作线 B．平衡线 C．q线 D．无法判断 10．精馏操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶

产品组成xD变化为( A )

A．变小 B．变大 C．不变 D．不确切 11．精馏分离某二元混合物，规定分离要求为xD、xW。如进料分别为xF1、xF2时，其相应的

最小回流比分别为Rmin1、Rmin2。当xF1＞xF2时，则( A )

A．Rmin1＜Rmin2 B．Rmin1＝Rmin2 C．Rmin1＞Rmin2 D．Rmin的大小无法确定 12. 连续精馏操作中,若进料热状态发生变化,将导致（ C ）

A. 平衡线发生变化 B. 平衡线和操作线发生变化 C. 操作线和q线发生变化 D. 平衡线和q线发生变化 13．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化( A )

A．提馏段操作线与q线 B?．平衡线 C．平衡线与精馏段操作线 D．平衡线与q线

14. 在其他条件不变的情况下, 料液的热状态影响精馏操作的分离程度,其中 ( A ) A. 冷液进料,分离程度最大 B. 饱和液体进料,分离程度最大 C. 饱和蒸汽进料,分离程度最大 D. 过热蒸汽进料,分离程度最大

1

15. 关于精馏操作，下列表述正确的是（ B ） A．由于L ≠L’，V ≠V’，无法满足恒摩尔流假设 B．加料板属于提馏段

C．对于理论板，离开塔板的汽液两相呈操作关系

D．对于理论板，离开塔板的汽体与进入该板的液体两相呈平衡关系

16．某双组分混合物，在精馏塔进行分离，进料量为100 kmol·hr-1，xF = 0.6，要求xD不小于0.9，则塔顶最大产量为( B )

A．60 kmol·hr-1 B．66.7 kmol·hr-1 C．90 kmol·hr-1 D．不能确定 17．某双组分混合物，在精馏塔进行分离，进料量为200 kmol·hr-1，xF = 0.5，要求xD不小于0.95，则塔顶最大产量为( C )

A．100 kmol·hr-1 B．66.7 kmol·hr-1 C．105.26 kmol·hr-1 D．不能确定

18．流率为800 kmol·hr-1组成为0.4的二元理想溶液精馏分离，要求塔顶产品组成达到0.7，塔底残液组成不超过0.1，泡点进料，回流比为2.5。要使塔顶采出量达到500 kmol·hr-1，应采取措施( D )

A．增加塔板数 B．加大回流比 C．改变进料热状况 D．增加进料量

19. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数NT为 10, 而该塔的实际塔板数为25，则该

塔的全塔效率为 ( B )

A. 25% B. 40% C.60% D. 75%

20. 用精馏塔完成某分离任务所需要的理论板数NT为 10, 若该塔的全塔效率为50%, 则实际需要的塔板数为 ( D )

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 21．下述说法中不准确的是( B )

A．板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 B．精馏用板式塔，吸收用填料塔 C．精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔 D．吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔

22. 常压下苯的沸点为80.1?C, 环己烷的沸点为80.73?C, 欲使该两组分的混合液得以分离,

宜采用 ( B )

A. 恒沸精馏 B. 萃取精馏 C. 水蒸汽精馏 D. 普通精馏

二、填空题

1．汽液两相呈平衡状态时，汽相温度 等于 液相温度。

2．某双组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，气相组成

yA=0.6，相应的露点为t2，则t1 小于 t2。 3．精馏操作的基本依据是 根据混合物中各组分的挥发度的差异。

4. 蒸馏分离的是利用被分离体系组分 挥发度 的不同使混合物得以分离。 5．溶液的相对挥发度等于两相分 ?yAyB??xAx?B。

6. 在精馏塔操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度将 增大 。 7．精馏操作的平衡线随回流比的改变而_____不变____。 8．精馏的操作线为直线，主要是因为 恒摩尔流假定 。

2

9．?＝1则表示组分A和B______不能用普通蒸馏分离___________。

10. 塔顶冷凝器的作用是为精馏提供 符合精馏操作所需的下降液体 。

11. 塔底再沸器的作用是为精馏提供 合乎操作需要的上升蒸汽 。 12. 精馏塔沿塔高方向,从上至下温度的分布规律是 温度逐步升高 。

13. 精馏塔理论板, 是假设 离开塔板的汽-液相组成呈平衡, 且板上液体处处均匀 。 14. 在精馏塔设计中，若F，xF，xD，x W 以及R 一定，进料由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板数NT 减少 。

15. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板 通过塔板效率予以校正后得到的 。 16. 精馏塔实际板的层数, 是由理论板 乘以总板效率加以校正得到 。 17．某精馏塔的理论板数为15块(包括塔釜)，全塔效率为0.5，则实际塔板数为_____30_块。 18. 精馏塔的总板效率 不等于 单板效率。

19. 精馏操作中，汽液两相呈平衡状态时，液相轻组分含量 小于 汽相轻组分含量。

20. 精馏塔进料可能有 5 种不同的进料状态。

21．某精馏过程，若进料的液体摩尔分率为2/3，则进料状态q为 2/3 。 22. 连续精馏操作中,若进料热状态为饱和蒸汽进料,则有V= V’+ F 。 23. 精馏操作中, 加料板属于 提馏 段（精馏还是提馏）。

24. 某精馏塔的精馏段操作线方程为 y = 0.72x + 0.275，则该塔的操作回流比为

2.57 。

25. 如果精馏塔有总共有5个进、出料口，则该精馏塔有 4 条操作线。

26. 用精馏方法分离某二元理想溶液，产品组成为xD,xW,当进料组成为xf1时，相应的最小回流比为Rmin1;当进料组成为xf2时，相应的最小回流比为Rmin2．若xf1

三、简答题

1．什么是相对挥发度？相对挥发度的大小对精馏操作有何影响？

答：在混合物中各组分间挥发能力的差异定义为相对挥发度α。组分之间的相对挥发度越大，

精馏操作越容易，所需要的塔板越少。 2．精馏塔的操作线方程。

答：假若把精馏塔内某横截面以上(或以下)作为物料衡算的区域，对该区域的组分进行物料

衡算，就可以得到经过该截面的上升蒸汽的浓度和回流液浓度与各个操作参数之间的关系，这种关系的数学表达式就是精馏塔的操作线方程。 3．符合恒摩尔流假定的条件是什么? 答：恒摩尔流假设满足的条件是：

a) 各组分的摩尔汽化热相等；

b) 气液接触时温度不同而交换的显热可以忽略； c) 塔设备保温良好，热损失可以忽略。

4．进料热状态有哪几种？它们的进料热状态参数q值的大小范围如何？

答：进料存在5种热状态，分别是过冷液体、饱和液体、气液混合物、饱和蒸气以及过热蒸

气进料，因进料板上物料及热量衡算使进料板上的气、液两相流量发生变化，对塔的气、液流量产生影响，过冷液体q>1、饱和液体q＝1、气液混合物q＝0～1、饱和蒸气q＝0以及过热蒸气q<0，进料热状态不仅影响塔的分离能力，同时也影响塔结构设计。

3

5. 试述精馏操作中冷液进料的利弊。

答：冷液进料q?1。对于一定的分离任务，改变进料状态，将导致精馏段与提馏段上 升蒸汽与下降液体比例分配的不同。相比其它状态进料，当精馏操作中使用冷液进 料时，精馏段操作线与提馏段操作线距平衡线最远，传质推动力最大，达到一定的 分离程度所需要的塔板数最少。

但由于V??L??L'??V'?，导致塔顶冷凝器冷凝负荷和塔底再沸器热负荷 的增加和塔中汽液流量的增加，操作费用增加。有时为了正常操作的需要，可能要改 变精馏段与提馏段的塔径。

6. 根据精馏塔的操作原理，你认为沿塔高度方向会有怎样的温度分布？为什么？

答：沿塔高度方向从上至下，温度将逐步上升。从平衡的角度，精馏塔自下而上轻组分含量逐步升高，对应的温度应逐步降低，从塔的操作角度，蒸汽需要克服一定的阻力才能逐级上升， 因此，塔底压强较塔顶要高，相应汽液两相的平衡温度较塔顶的要高

7. 试述连续精馏与间歇精馏操作的异同之处。

答：连续精馏与间歇精馏操作均属精馏过程，有塔顶回流，塔底蒸馏釜提供上升蒸汽。 都借助于多层塔板或一定的填料层在精馏塔内完成分离过程。

连续精馏为稳态过程，过程操作参数不随时间变化。有稳定组成的塔顶、塔底产品 连续出料，连续进料。有精馏段和提馏段之分。适用于原料的品种组成及分离程度 稳定的大工业生产。

间歇精馏操作分批进行，为非稳态过程。料液一次性被加入釜底，整个过程操作参 数（温度、时间等）随时间不断变化，由于过程没有进料，因此只有精馏段。适用 于处理量小、原料的品种组成及分离程度经常变化的情况，也可用于混合液的初步 分离或要求获得不同馏分的场合。

8. 比较萃取精馏和恒沸精馏的特点

答：1.萃取精馏所用的萃取剂比恒沸精馏所用挟带剂容易选择；

2.因为萃取剂在精馏过程中基本不汽化，因此萃取精馏能量消耗较小；

3.恒沸精馏中挟带剂的用量多为一定，而萃取精馏中，允许萃取剂加入量有较大的 变动范围，因此操作灵活，易于控制。

4.萃取精馏不宜采用间歇操作，恒沸精馏可采用间歇操作。 5.恒沸精馏操作温度较萃取精馏低，较适用于分离热敏性溶液。

四、计算题

1. 某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液，其精馏段和提出馏段的操作线方程分别为 Y=0.63X+0.361 Y=1.805x-0.00966 试求：

（1）此塔的操作回流比；

（2）料液量为100 kmol/h，组成XF等于0.4时，塔顶馏出液量； （3）q值。 解：（1）根据精馏段操作线方程可知：

4