第三章精馏练习原ppt课件.ppt

分离工程练习,第三章 精馏,1,2,3,简答题,4,选择题,填空题,计算题,第三章 精馏,填空题,练 习,1、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（ ）型计算和（ ）型计算。2、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（ ）。3、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（ ）时分布一致。4、精馏塔计算中每个级由于（ ）改变而引起的温度变化，可用（ ）确定。 5、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ ）。,看看答案?,填空题,6、采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在（ ）。7、当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂主要起（ ）作用。8、要提高萃取剂的选择性，可（ ）萃取剂的浓度。9、最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（ ）的组分增加。10、在一定温度和组成下，A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为（ ）。,看看答案?,填空题,11、不加恒沸剂可完成恒沸物分离的方法有（ ）和（ ）两种。12、由耳波和马多克思关联图求理论级数时要求进料状态必须是（ ）。13、分配组分是指在馏出液和釜液（ ）；非分配组分是指仅在（ ）出现的组分。14、多组分精馏中，关键组分是指（ ）的组分。15、回收率 是釜液W中（ ）与进料中HK的流率之比，回收率 是馏出液D中（ ）与进料中LK的流率之比。,看看答案?,填空题,16、清晰分割是指馏出液中除了（ ）外，没有其他重组分，釜液中除了（ ）外，没有其他轻组分。17、精馏塔中，温度分布主要反映物流的（ ），而总的级间流量分布则主要反映（ ）的限制。18、若加入的新组分和被分离系统的一个或几个组分形成最低恒沸物从（ ）蒸出。这种特殊精馏叫恒沸精馏。加入的新组分叫（ ）。,看看答案?,填空题,19、若加入的新组分不与原系统中任一组分形成恒沸物，而其沸点又较原系统任一组分高，从釜液离开精馏塔。这类特殊精馏叫（ ），所加入的新组分叫作（ ）。20、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组分形成具有（ ）偏差的非理想溶液。,看看答案?,填空题,21、在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔釜组分形成具有（ ）偏差的非理想溶液。22、在萃取精馏中所选的萃取剂使A1S值越大，溶剂的选择性（ ）。23、萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（ ）出来。24、恒沸剂与组分形成最高沸点的恒沸物时，恒沸剂从塔（ ）出来。25、均相恒沸物在低压下其活度系数之比1 / 2应等于（ ）与（ ）之比。,看看答案?,填空题,26、精馏过程的关键组分是指由设计者（ ）的那两个组分。27、特殊精馏是既加入（ ），又加入（ ）的精馏过程。28、加盐萃取精馏是综合了（ ）和（ ）的优点，把盐加入溶剂而形成的新的萃取精馏方法。,看看答案?,填空题,第三章 精馏,选择题,练 习,1、A（轻组分）、B两组分的相对挥发度AB越小（ ） a. A、B两组分越容易分离；b. 原料中含轻组分越多，所需的理论级数越少； c. A、B两组分越难分离；d. 与A、B两组分的分离难易程度无关； 2、多组分精馏装置的可调设计变量数与进料中组分数的关系为（ ） a. 随进料中组分数的增加而增加；b. 随进料中组分数的增加而减少； c. 与进料中组分数无关；d. 以上三种关系都不成立。,看看答案?,选择题,3、当普通精馏塔的产品不合格时，可以考虑（ ） a. 提高进料量；b. 降低回流比； c. 提高塔压； d. 提高回流比。4、多组分精馏过程，当进料中的非分配组分只有重组分而无轻组分时，恒浓区出现于（ ） a. 上恒浓区出现于精馏段中部，下恒浓区出现于进料级下； b. 恒浓区出现于进料级上下； 上恒浓区在进料级上，下恒浓区出现于提馏段中部； d. 上、下恒浓区分别出现于精馏段和提馏段的中部。,看看答案?,选择题,5、吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一（ ） a. 最小理论级数；b. 最小回流比； c. 压力； d. 理论级数。6、下列关于简捷法的描述那一个不正确（ ） a. 计算简便；b. 可为精确计算提供初值； c. 所需物性数据少；d. 计算结果准确。,看看答案?,选择题,7、下列说法正确的是（ ） a. 多组分精馏中，回流比小于最小回流比时满足分离要求将需要无穷多的理论级； b. 多组分精馏中，回流比小于最小回流比时无论多少理论级都不能满足分离要求； c. 回流比R的值趋于零时的回流比叫最小回流比； d. 多组分精馏中，回流比小于最小回流比时整个精馏塔将无分离作用。,看看答案?,选择题,8、全回流操作不能用于（ ） a. 正常生产稳定过程； b. 开车时； c. 当产品不合格时进行调节；d. 实验室研究传质过程。9、用芬斯克公式求全塔理论级数时，式中相对挥发度应为（ ） a. 塔顶处的相对挥发度；b. 进料处的相对挥发度； c. 塔底处的相对挥发度；d. 全塔相对挥发度的平均值。,看看答案?,选择题,10、全回流操作时，精馏塔进料F、馏出液D和釜液W的流率应为（ ） a. W = 0，D = 0，F = 0； b. W = 0，D = 0，F 0； c. W 0，D 0，F 0； d. W = 0，D 0，F 0。11、如果二元物系，A120 ,A210，则此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 负偏差溶液；d. 不确定。,看看答案?,选择题,12、如果二元物系, 1, 1，则此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 负偏差溶液；d. 不确定。13、如果二元物系， =1, =1,则此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 负偏差溶液；d. 不确定。,看看答案?,选择题,14、关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不正确（ ） a. 气液负荷不均，液相负荷大；b. 回流比提高，产品纯度提高； c. 恒摩尔流不太适合；d. 是蒸馏过程。15、如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 负偏差溶液；d. 不一定。,看看答案?,选择题,16、萃取精馏过程选择的萃取剂最好应与沸点低的组分形成（ ） a. 正偏差溶液；b. 理想溶液； c. 负偏差溶液；d. 不一定。17、萃取精馏时若饱和液体进料，萃取剂应该从（ ）： a. 精馏段上部； b. 进料级； c. 精馏段上部和进料级；d. 精馏段下部。,看看答案?,选择题,18、“ ” 是加入溶剂在任何脱溶剂浓度（为任何值）时均能增加原溶液的相对挥发度（提高选择性）的（ ） a. 充分条件；b. 必要条件；c. 充要条件；d. 以上三项都不是。19、在萃取精馏中，当进料为饱和液体进料时，下列说法正确的是（ ） a. 全塔范围内液相中溶剂浓度可近似看为不变； b. 精馏段液相中溶剂浓度可近似看为不变； c. 塔釜和塔底第一个级上液相中溶剂浓度可近似看为不变； d. 溶剂回收段液相中溶剂浓度可近似看为不变。,看看答案?,选择题,20、当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用（ ）方法来调节 a. 加大回流比； b. 加大萃取剂用量； c. 增加进料量； d. 减少进料量。21、在一定温度和组成下，A、B混合液的总蒸汽压力为p，若 ，且 ，则该溶液（ ） a. 形成最低沸点恒沸物；b. 形成最高恒沸物； c. 不形成恒沸物； d. 理想溶液。22、对于最高沸点恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分（ ） a. 增加；b. 不变；c. 减小。,看看答案?,选择题,23、最有可能形成三元最低共沸物的三元物系是（ ） a. 物系中三个组分可两两形成三个二元最低共沸物； b. 物系中三个组分可两两形成三个二元最高共沸物； c. 物系中三个组分可两两形成两个二元最低共沸物，一个最高共沸物； d. 物系中三个组分可两两形成一个二元最低共沸物，两个最高共沸物。,看看答案?,选择题,24、在下列单元操作中属于双向传质过程的是（ ） a. 吸收过程；b. 蒸出过程； c. 精馏过程；d. 以上三种操作过程。25、关于恒沸精馏塔的下列描述中，不正确的是（ ） a. 恒沸剂用量不能随意调整； b. 恒沸剂为塔项产品； c. 恒沸剂可能是塔顶产品，也可能是塔底产品 d. 恒沸精馏可用于间歇操作过程。,看看答案?,选择题,26、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物，则有较纯组分的产品应从（ ） a. 塔釜得到；b. 塔顶得到； c. 可能是塔项得到，也可能是塔底得到； d. 视具体情况而变。27、对形成恒沸物的体系，下列说法不正确的是（ ） a. 在恒沸点其气相组成必等于液相组成；b. 经过恒沸点轻重组分互换； c. 在恒沸点，其露点温度和泡点温度相等；d. 其恒沸组成将随着气化率的大小而变。,看看答案?,选择题,28、对形成恒沸物的某体系，下列说法不正确的是（ ） a. 当压力确定后，其恒沸温度和恒沸组成确定； b. 二元恒沸物的压力确定后，则恒沸温度和恒沸组成确定，而三元恒沸物则不然； c. 除恒沸点外，在其余组成下，精馏仍具有分离作用； d. 体系在恒沸点的自由度数目与恒沸物的组分数无关。,看看答案?,选择题,29、对某一恒沸体系，随着外压增大，其恒沸组成变化趋势为（ ） a.摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大； b.摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大； c.对最高恒沸物，摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大；对最低恒沸物，摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大； d. 对最低恒沸物，摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大；对最高恒沸物，摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大。,看看答案?,选择题,30、容易形成恒沸物的为（ ） a. 各组分的化学结构相似，其沸点差较大 b. 各组分的化学结构相似，其沸点差较小； c. 各组分的化学结构不相似，其沸点差较大； d. 各组分的化学结构不相似，其沸点差较小31、在下列单元操作中，气液两相近似看成恒摩尔流而误差较小的是（ ） a. 吸收过程；b. 蒸出过程； c. 精馏过程；d. 以上三种操作过程。,看看答案?,选择题,32、分离同一混合物采用萃取精馏与采用普通精馏相比有（ ） a. 汽液比更大些； b. 级效率更低些； c. 级效率更高些； d. 精馏温度更低些。,看看答案?,选择题,第三章 精馏,简答题,练 习,1、普通精馏塔的可调设计变量是几个？试按设计型和操作型指定设计变量。2、叙述用简捷法求普通精馏过程理论级数的步骤3、什么是恒沸精馏，如何用三角相图求解恒沸剂用量。4、恒沸精馏的原理是什么，叙述恒沸剂选择的原则。5、说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。6、画出一个二元非均相恒沸精馏流程7、叙述用简捷法作萃取精馏过程理论级数的步骤。,看看答案?,简答题,8、萃取精馏的实质是什么？如何提高其选择性。9、当 A120,X0.5时，画出其萃取工艺流程，并说明目前萃取精馏的发展动向10、对萃取精馏塔当塔顶产品不合格时,能否采用加大回流比的方法使塔顶产品合格? 如果不设回收段，把萃取剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内，将会产生什么后果，为什么？ 11、甲醇（1），沸点337.7K，丙酮（2）沸点329.4K，溶液具有最低恒沸点，T=328.7K,X1=0.2 的非理想溶液，如用萃取精馏分离时，萃取剂应从酮类选还是从醇类选？请说明原因。,看看答案?,简答题,12、简述加盐萃取精馏是如何开发出来的13、欲将95%（wt %）的乙醇分离成无水乙醇，可采用哪些工艺方法，并说明各自的特点。（至少说明三种方法）,看看答案?,简答题,第三章 精馏,计算题,练 习,1、已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试按清晰分割计算馏出液和釜液的组成。,看看答案?,序 号 1 2 3 4 5 6 7,组 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8 C4,33.8 5.8 33.2 25.7 0.50 0.30 0.70,/ 1.7 0.28 0.18 0.033 0.022 0.004,Ki,Xi,f/mol%,计算题,2、已知脱丙烷精馏塔的原料组成如下表所示。要求馏出液中正丁烷C4的浓度，釜液中丙烷的浓度。求馏出液及釜液的组成。,看看答案?,序号 1 2 3 4 5 6,C1 C2 C3 C4 C5 C6 100.0,26 9 25 17 11 12,计算题,清晰分割,3、某精馏塔进料中含 。要求馏出液中 含量不大于0.011，釜液中 含量不大于0.015（以上均为摩尔分数）。若进料流率为100kmol/h。按清晰分割预算馏出液及塔釜液流量及组成。,看看答案?,计算题,4、用常规精馏分离下列烃类混合物,看看答案?,组分 甲烷 乙烯 乙烷 丙烯 丙烷 丁烷 ,mol% 0.52 24.9 8.83 8.7 3.05 54.0 100.0,工艺规定塔顶馏出液中丁烷浓度不大于0.002，塔釜残液中丙烷浓度不大于0.0015，试应用清晰分割法估算塔顶塔底产品的量和组成。,计算题,5、某一分离乙烷和丙烯的连续精馏塔，其进料流 量如下：,看看答案?,要求塔顶馏出液中丙烯浓度低于2.5%( mol%)，塔釜中乙烷浓度低于5.0%(mol%)，试用清晰分割法来计算塔顶、塔釜产物的组成和流量。,计算题,6、丙烯精馏塔分离如下混合物： 假设此混合物以饱和液态加入塔中，要求塔 顶产品精丙烯中丙烯浓度 （mol%），塔底产品丙烷中丙烯浓度 。塔压约1.7 MPa，相对挥发度 、 、 。试估算塔顶和塔底产品的量、组成和 。,看看答案?,计算题,Underwood,7、烃类混合物的组成如下： 在饱和液态下加入常规精馏塔进行分离。要求 在塔顶的收率为99%，在塔底产品中的收率为 99.5%。料液流率为100kmol/h。,看看答案?,计算题,已知各组分对的相对挥发度为： 试估算塔顶塔底产品的量、组成和 。,看看答案?,计算题,8、第一脱甲烷塔的进料组成和在塔压与平均温度下各组分的如下: 要求塔底乙烯的回收率为93.4%，塔顶甲烷回收率 为98.9%，试确定: 关键组分，非关键组分，分配组分，非分配组分。 按清晰分割预算塔顶釜液的流量和组成。 若为非清晰分割，试叙述计算方法和步骤。,看看答案?,计算题,9、试计算下表所述精馏系统的最小回流比。已知进料中的液相率为0.4。,看看答案?,计算题,10、苯、甲苯、二甲苯三元混合物的精馏。已知泡点进料，关键组分为苯及甲苯，进料、塔顶和塔釜的组成见下表，求最小回流比Rm。,看看答案?,计算题,11、试计算下述条件下精馏塔的最小回流比，进料状态为泡点进料和液相。本计算所用到的数据列表如下（组成单位：摩尔分率）,看看答案?,计算题,12、脱丁烷塔分离下列混合液： 工艺规定丁烷为轻关键组分，异戊烷为重关键组分。分离所得的塔顶产物组成已列于上表，各组分相对于重关键的相对挥发度也列于表中。料液为饱和液体。,计算题,看看答案?,试求最小回流比 。并应用清晰分割法进行塔顶和塔底产品的量和组成的估算。已知轻关键组分丁烷在塔顶产品中的收率为98.1，重关键组分异戊烷在塔底产品中的收率为94.2。进料量F983 。,看看答案?,计算题,13、 用芬斯克方程和p-T-K图计算下面给出精馏塔的最小理论级数及非关键组分的分配。进料中各组分的流率（kmol/h）如图示：,看看答案?,计算题,14、用精馏塔分离三元泡点混合物，进料为100kmol/h，进料组成如下 用芬斯克方程计算馏出液流率为60kmol/h 以及全回流下当精馏塔具有5个理论级时，其塔顶馏出液和釜液的组成；,看看答案?,计算题,采用的分离结果用于组分B和C间分离，用恩 德伍德方程确定最小回流比； 确定回流比为1.2倍的最小回流比时的理论级数 及进料位置。,看看答案?,计算题,15、进料中含正辛烷0.34，正庚烷0.33，正己烷0.33（mol）。今要求馏出液中正庚烷浓度 ，釜液中正己烷浓度 ，试求所需最少理论级数及在全回流条件下馏出液和釜液之组成。已知各组分之相对挥发度为,看看答案?,计算题,16、某分离乙烷和丙烯连续精馏，其进料组成（mol）如下： 要求馏出液中丙烯浓度2.5，残液中乙烷浓度5.0，并假定残液中不出现甲烷，在馏出液中不出现丙烷及其更重的组分。,计算题,试求：进料量为100kmol/h，馏出液和残液的 组成及流量； 若按饱和液体进料，进料温度为26， 平均操作压力为2.776 MPa，试用简捷法计算理论级数（塔顶采用全凝器）； 确定进料位置。,看看答案?,计算题,17、根据下表的物系及条件，用简捷法计算理论级数。已知条件为常压下操作，泡点进料q1，回流比R2。,看看答案?,计算题,18、某乙烯精馏塔的进料组成如表所示。已知原料流量为190.58kmolh，要求馏出液中乙烯摩尔分数不小于0.9990，塔釜掖中乙烯摩尔分数不大于0.0298。试用清晰分割计算馏出液和塔釜掖流量及组成。 原料组成及流量,看看答案?,计算题,19、某乙烯精馏塔，进料、塔顶和塔底产品组成如下表所列。操作压力为2.13Mpa。塔顶和塔底温度分别为-2.3和-3.5，塔顶冷凝器为全凝器，泡点进料。计算该塔的最小回流比、平衡级数和进料位置。 进料、塔顶和塔底产品组成,看看答案?,计算题,20、在连续精馏塔中，分离下表所示的液体混合物。操作压力为2780.0kPa、加料量为100kmolh。若要求馏出液中回收进料中91.1乙烷，釜液中回收进料中93.7的丙烯， 试用清晰分割估算馏出液流量及各组分在两产品中的组成。 当塔顶为全凝器，泡点回流，饱和液体进料，操作回流比为最小回流比的1.5倍时，试用简捷法确定理论级数和加料位置。,计算题,原料液的组成及平均操作条件下各组分对重关键组分的相对挥发度列于下表。,看看答案?,计算题,21、某分离烃类的精馏塔，进料量为100mol/h，70(泡点)进料，操作压力为405.3kPa进料组成：正丁烷 （mol%）；正戊烷 ；正己烷 ；正庚烷 分离要求：正戊烷在馏出液中的回收率为90；正己烷在釡液中的回收率为90。 计算：馏出液和釡液的流率和组成；塔顶温度和塔釡温度；最少理论级数和组分分配。,看看答案?,计算题,22、脱丙烷塔从含轻烃的混合物中回收乙烷，进、出物料组成见下表，已知塔顶和塔釡温度分别为67和132，计算：使用Underwood法确定最小回流比； 使用Erbar-Maddox图求 的理论级数； 使用Kikbride法确定进料位置。,看看答案?,计算题,看看答案?,计算题,23、含45%（摩尔，以下同）苯的苯-甲苯混合液用连续精馏进行分离，每小时处理料液量5000kg。要求塔顶馏出液中含苯98%，塔底产物中含甲苯95%。料液在饱和液体下加入塔中，操作回流比R = 2.5。试应用简捷算法进行估算分离所需的理论级数和加料位置。苯与甲苯的平均相对挥发度 。,看看答案?,计算题,24、在101.3kPa压力下氯仿甲醇的NRTL参数为： 试确定恒沸温度和恒沸组成。 安托尼公式：（ 氯仿： 甲醇： （实验值，恒沸温度53.5， ）,看看答案?,计算题,25、已知乙醇丙酮氯仿三元有均相恒沸物，求其恒沸温度为63.2时的压力和恒沸组成。 Wilson参数（J/mol）如下： 液体摩尔体积,计算题,安托尼公式（乙醇：丙酮：氯仿：（文献值：p101.3kPa，x1 = 0.189，x2 = 0.350）,看看答案?,计算题,26、要求在常压下分离环己烷（沸点80.8）和苯（沸点80.2），它们的恒沸组成为苯0.502（mol），恒沸点77.4，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环已烷形成恒沸物，恒沸组成为0.60（环己烷mol），若希望得到几乎纯净的苯，试计算： 所需恒沸剂量。 塔顶、塔底馏出物各为多少。（以100kmol/h进行计算）,看看答案?,计算题,27、醋酸甲酯和甲醇混合物系的范拉尔数（用ln 表示）为A12=1.029，A21=0.946, 在54时，纯组分的饱和蒸气压数据分别为 ， 。试判断：在54时有无恒沸物？形成什么样的恒沸物？28、试求总压为86.659kPa时，氯仿一乙醇之恒沸组成与恒沸温度。已知： 式中，t，；，kPa。,看看答案?,计算题,29、某二元溶液组分A、B活度系数的表达式为 ， ，已知80时。试问80时 该系统有无恒沸物产生，恒沸组成如何？,看看答案?,计算题,30、现有95%（Wt%）的乙醇和水组成的二元溶液，试用三氯乙烯作恒沸剂脱除乙醇中的水分，三氯乙烯与乙醇和水能形成三元最低恒沸物。三元最低恒沸物的组成为：乙醇16.1%，水5.5%，三氯乙烯78.4%。试求恒沸剂的用量。31、已知A、B两组分在压力 MPa下所形成的均相恒沸物的组成=0.65（mol），在恒沸温度下纯A组分的饱和蒸汽压 MPa，纯B组分的饱和蒸气压 MPa。求：在恒沸组成条件下的活度系数。 该恒沸物是最低温度恒沸物还是最高温度恒沸物？为什么？,看看答案?,计算题,32、试求总压为：101.3kPa时，乙醇-正己烷之恒沸组成与恒沸温度。已知Wilson方程： 式中 。 饱和蒸气压方程 式中，t，； ，kPa。,看看答案?,计算题,33、为了得到无水乙醇，以苯为恒沸剂加入到含乙醇95%的乙醇-水原料中进行恒沸精馏，今欲得到2500L无水乙醇、需加入多少苯。已知各组分的密度分别为：95(质量)的乙醇为0.799kgL，100乙醇为0.785kgL，苯为0.872kg/L；三元非均相恒沸物的组成为：乙醇18.5，水7.4，苯74.1%(均为质量百分数)。,看看答案?,计算题,34、二异丙醚脱水塔进料F15000kg/h，原料含水0.004（W），饱和液体进料，塔压101.3kPa 要求产品乙二醇醚含水为0.0004（W）。求 ，适宜进料位置和总平衡级数。假定恒摩尔流。 恒沸数据：乙二醇醚水 kPa， 假设相对挥发度为常数，从上述数据估计相对挥发度。,看看答案?,计算题,看看答案?,第34题附图,计算题,35、醋酸甲酯-甲醇-水三元体系各相应二元体系的端值常数已求得如下： A12=0.447 ；A21=0.441；A23=0.36；A32=0.22；A31=0.82；A13=1.30；已知在60时醋酸甲酯的饱和蒸气压 MPa，甲醇的饱和蒸气压 MPa。试用三元Margules方程来推算出在60时的三元体系中醋酸甲酯对甲醇的相对挥发度 。,看看答案?,计算题,36、乙酸甲酯和甲醇混合物在45时为恒沸物，今以水为溶剂进行萃取精馏，已知其组成为 ； ； ； ； ； ； ，试求其萃取剂选择性。,看看答案?,计算题,37、拟以水为溶剂对醋酸甲酯甲醇溶液进行萃取精馏分离，已知料液的 ，此三元系中各组分的端值常数为： 试问当全塔萃取剂浓度为 时，水能作为该体系的萃取剂吗？若当全塔萃取剂浓度为 时，其萃取效果可提高多少？,看看答案?,计算题,38、已知2，4-二甲基戊烷和苯能形成恒沸物。 它们的蒸汽压非常接近，例如60时，纯2，4 -二甲基戊烷的蒸汽压为52.395kPa，而苯是 52.262kPa。为了改变它们的相对挥发度，考虑 加入己二醇为萃取精馏的溶剂，纯己二醇在60的蒸汽压仅为0.133kPa，试确定在60时己二醇的浓度为多大，才能使2，4-二甲基戊烷与苯的相对挥发度在任何浓度下都不会小于1。,看看答案?,计算题,已知：2，4-二甲基戊烷-苯系统 2，4-二甲基戊烷-己二醇系统 苯-己二醇系统 注：回归成Wilson常数，则： ； ； ； ；,看看答案?,计算题,39、用萃取精馏法分离正庚烷-甲苯二元混合物。原料组成 。采用苯酚为溶剂，要求塔级上溶剂浓度 ；操作回流比为5和饱和蒸汽进料；平均操作压力为124.123kPa。要求馏出液中含甲苯不超过0.8%(mol)，塔釜液含正庚烷不超过1(mol)(以脱溶剂计)，试求溶剂与进料比和理论级数。40、维尼龙生产中有醋酸甲酯和甲醇混合物，含醋酸甲酯x1 = 0.649(mol)。进料为饱和汽相进料，要求获得浓度为0.9 (mol)的醋酸甲酯，且要求回收率为98。选择水为溶剂的萃取精馏。要求塔级上水的浓度为xS=0.80。操作回流比为最小回流比的1.5倍。计算所需溶剂料液比，理论级数。,看看答案?,计算题,41、以水为溶剂对乙酸甲酯-甲醇溶液进行萃取精馏分离，料液的 （mol%），呈露点状态进塔。要求塔顶流出液中乙酸甲酯的浓度 ，其回收率为98%，要求塔级上的浓度 ，操作回流比为最小回流比的1.5倍。试计算溶液与料液之比和所需的理论级数。,看看答案?,计算题,第三章 答案,答 案,练 习,填空题1、设计；操作2、分配组分3、全回流4、组成；泡露点方程5、萃取剂回收段6、进料时补加一定量的萃取剂7、稀释8、增大9、小10、,回到练习,答 案 （填空题）,11、变压精馏；非均相恒沸物的精馏12、泡点进料13、均出现的组分；馏出液或釜液14、由设计者指定浓度或提出分离要求15、重关键组分HK的流率；轻关键组分LK的流率16、重关键组分；轻关键组分17、组成；热量衡算18、塔顶；恒沸剂19、萃取精馏；萃取剂20、正,回到练习,答 案 （填空题）,21、负22、越好23、釜24、釜25、 ；26、指定浓度或提出分离要求27、能量分离媒介（ESA）；质量分离媒介（MSA）28、普通萃取精馏；溶盐精馏,回到练习,答 案 （填空题）,1、c；2、c；3、d；4、a；5、c；6、d；7、b；8、a；9、d；10、a ；11、a；12、a；13、b 14、b ；15、c ；16、a ；17、c ；18、a；19、b；20、b；21、a；22、a；23、a；24、c；25、c；26、a；27、d；28、b；29、d；30、d；31、c；32、b,回到练习,选择题,答 案 （选择题）,简答题 1、答：普通精馏塔由5个可调设计变量。 按设计型：两个分离要求、回流比、回流状态、适宜进料位置；按操作型：全塔理论级数、精馏段理论级数、回流比、回流状态、塔顶产品的流量。 2、答：根据工艺条件及工艺要求，找出一对关键组分。 由清晰分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成。 根据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度。 用Fenske公式计算 。 用Underwood法计算 ，并选适宜的操作回流比R。 确定适宜的进料位置。 根据，用Gilliland图求理论级数N。,回到练习,答 案 （简答题）,3、答：恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂S使其与溶液中至少一个组分形成最低恒沸物，以增大原组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏，形成的恒沸物从塔顶采出，塔釜引出较纯产品，最后将恒沸剂与组分分离。 利用相图，作F与S连线及B与SA连线，两线交点M便是总物料点，再由杠杆规则确定恒沸剂S的用量。,回到练习,答 案 （简答题）,4、答：恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂S使其与溶液中至少一个组分形成最低恒沸物，以增大原组分间相对挥发度的非理想溶液的多元精馏，形成的恒沸物从塔顶采出，塔釜引出较纯产品，最后将恒沸剂与组分分离。 恒沸剂的选择 必须与原溶液中至少一组分形成最低恒沸物，且其沸点较低，一般 ，显著影响关键组分的汽液平衡关系，使 改变越大越好。 恒沸剂在恒沸物中的比例越小越好，且汽化潜热应小，使恒沸剂的用量少且能耗低。,回到练习,答 案 （简答题）,恒沸剂易分离和回收，即形成非均相恒沸物，则可采用冷却分层的办法回收，若为均相，需采用萃取精馏或其它办法回收。无毒、无腐蚀、热稳定性好，价廉易得，能长期使用。5、答：相对挥发度定义为： 其中 即沸点只反映在饱和蒸汽压上，故沸点相近和相对挥发度相近不是为同一概念。,回到练习,答 案 （简答题）,6、答：二元非均相恒沸精馏流程以丙烯腈生产中付产物乙腈的提纯为例。利用丙烯腈作恒沸剂，它与水形成最低恒沸物由塔顶引出，因是非均相恒沸物，经冷凝冷却分层，一层为富丙烯腈，其中部分回流，部分可进一步处理提纯丙烯腈，作新鲜恒沸剂补充。另一层为富水相，须进一步回收丙烯腈。 塔釜乙腈若不满足分离要求，如恒沸剂过量，则需进一步精馏，以回收恒沸剂。,回到练习,答 案 （简答题）,7、答：选定关键组分，计算脱溶剂浓度， 由分离要求，进行物料衡算，求得塔顶、塔釜的组成。 计算萃取剂用量，并决定加料级，塔顶、塔釜的泡点温度。 求各组分的相对挥发度。 由Fenske公式计算 。 计算最小回流比。 由 用Gilliland图求N。 萃取剂回收段理论板数的确定。,回到练习,答 案 （简答题）,8、答：实质：原分离物系中两组分沸点相近，非理想性不大的物系，加入萃取剂的作用是萃取剂与其中一个组分或两个组分形成非理想溶液，从而改变了远组分间的相对挥发度，变化值为。 当原溶液为非理想物系，以至形成恒沸物而难以分离，则萃取剂起稀释作用，从而减弱了原分子间的相互作用，使相对挥发度改变。其值为。 提高其选择性： 因为， 萃取剂本身性质的影响,回到练习,答 案 （简答题）,选择的萃取剂应与组分1形成正偏差非理想溶液，选择的萃取剂应与组分2形成负偏差非理想溶液或理想溶液。 物系本身性质的影响 ，则 ； ，则 。 当不满足此条件时，可采用萃取剂中间采出的流程以避免上述情况。 萃取剂浓度的影响 ，,回到练习,答 案 （简答题）,9、答：从萃取剂的选择性计算中可以看出 若组分1与组分2所形成溶液具有正偏差（ ）那么当 时，即使 ，也有可能使 ，即加入萃取剂后，将使分离变得更困难， ，则 ； ，则 当不满足此条件时，可采用萃取剂中间采出或中间加入的流程以避免上述情况。 目前萃取精馏的发展动向是加盐萃取精馏和混合溶剂，以克服萃取精馏溶剂用量大的缺点。,回到练习,答 案 （简答题）,10、答：因为塔内萃取剂浓度分布： 当 一定时， ，加大回流比对分离不利，通常有一最佳的回流比，它是权衡回流比和溶剂浓度对分离度综合影响的结果。因此当萃取精馏塔塔顶产品不合格时，不能采用加大回流比的方法使塔顶产品合格。 在萃取精馏中不设回收段，将会使入塔顶的萃取剂得不到回收，塔顶产品夹带萃取剂，从而影响产品的纯度，使塔顶得不到纯净的产品，且由于塔釜含有萃取剂也不能获得纯净的产品，采取萃取精馏实现分离失去意义。,回到练习,答 案 （简答题）,11、答：用萃取精馏分离时，萃取剂可有两种类型 两种方案比较知，选择甲醇同系物有利。因为如用丙酮的同系物作萃取剂时，该萃取剂要克服原溶液中沸点差异，使低沸点物质与萃取剂一起由塔釜排出。,回到练习,答 案 （简答题）,12、答：溶盐精馏是在原料液中加入第三种组分盐，使原来的两种组分的相对挥发度显著提高，从而可用普通精馏的方法使原来相对挥发度很小或者形成恒沸物的体系分离。但由于盐的回收十分困难，且循环使用中固体盐的输送加料及盐结晶引起堵塞、腐蚀等问题。 而萃取精馏是加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高，从精馏塔的塔釜引出。一般萃取剂的用量为60%-80%。 加盐萃取精馏是综合普通萃取精馏和溶盐精馏的优点把盐加入溶剂而形成的新的萃取精馏方法。此种方法的特点是用含有溶解盐的溶剂作为分离剂。它一方面具有利用溶盐提高欲分离组分之间的相对挥发度的突出性能，可克服纯溶剂效能差，用量大的缺点，另一方面又能保持液体分离剂容易循环回收，便于在工业生产上实现的优点。,回到练习,答 案 （简答题）,13、答：恒沸精馏：恒沸精馏是加入第三组份恒沸剂，通常恒沸精馏中的恒沸剂是由塔顶蒸出，恒沸精馏因受组成的限制，操作条件比较苛刻，恒沸精馏即可用于连续操作，也可用于间歇操作，恒沸精馏的操作温度在同样压力下一般相对萃取精馏要低，更宜于分离热敏性物料，恒沸精馏通常用于脱除相对含量较少的组分。 萃取精馏：萃取精馏同样也是加入第三组分萃取剂，萃取剂选择的数目要远大于恒沸剂的数目，萃取剂一般从塔顶加入，从塔底流出，萃取精馏可以在较大范围内变化，操作比较容易，萃取精馏不宜用于间歇操作，萃取精馏常来分离物性相似，且相对含量较大的物系，常用于较大的连续生产装置。,回到练习,答 案 （简答题）,加盐萃取精馏：加盐萃取精馏是在萃取精馏中加入固体盐，由于盐对相对挥发度的影响比一般溶剂在得多，在很低的盐浓度下，相对挥发度可以提高好几倍，因此在加盐萃取精馏中，盐的浓度一般只是混合溶液的百分之几，而萃取精馏中溶剂溶剂通常为0.6-0.8，盐的加入，可使萃取剂浓度大大降低，可以减小塔径，降低溶剂的回收量及循环量，具有独特的优点和效能。,回到练习,答 案 （简答题）,回到练习,计算题,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,HKW,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,回到练习,答 案 （计算题）,返回章节目录,