7、酒精精馏塔顶产生的蒸汽浓度为89%(摩尔%),在冷凝器内全部冷凝为液体时,则
馏出液的浓度xd为( )。
A、89%;B、<89%;C、>89%
8、用Y---X图表示精馏塔在某一回流比操作时,其操作线的位置( )。
A、在对角线之下; B、与对角线重合; C、在对角线与平衡线之间
9、全回流时Y--X图上精馏塔的操作线位置( )。
A、在对角线与平衡线之间;B、与对角线重合;C、在对角线之下
10、若该溶液的相对挥发度a=1时,则表示此溶液( )用一般的蒸馏方法分离。
A、很容易 ; B、不容易 ; C、不能
11、常压下沸点为185℃与水不互容的A 组分,若采用水蒸汽蒸馏方法,在常压
下,此混合液的沸点为( )。
A、<100;B、>185;C、=100;D、=185
12、从沸点一组成图中可以看出,只有将混合液加热到( )才能从混合液中分出易
挥发组分增多的蒸汽。
A、液相区; B、气相区; C、气液共存区
13、从沸点一组成相图中可以看出,只有将混合气冷凝到()才能从混合气中分出
易挥发组分增多的蒸汽。
A、气相区;B、液相区;C、气液共存区
14、所谓理想溶液是指溶液中不同组分分子之间的吸引力()相同组分分子之间的吸引力的溶液。
A、>;B、=;C、<
15、蒸馏操作属于()。
A、传热;B、传热加传质;C、传质
16、某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成X=0.6,相应的泡点为tx与之相平衡的汽相组成y=0.7,相应的熔点为ty,则()。
A、tx=ty;B、txty
17、精馏中引入回流,下降的液相与上升的气相发生传质使上升的气相易挥发组成浓度提高,最恰当的说法()。
A、液相中易挥发组分进入汽相;B、汽相中难挥发的组分进入液相;
C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入气相,但其中易挥发组分较多
D、液相中易挥发组分进入气相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生
18、精馏设计时,若F,xf,xd,xw,V均为定值,将进料热状态从q=1变为q>1时,设计所需理论板数()。
A、增多;B、减少;C、不变;D、判断依据不足
19、当回流从全回流逐渐减小时,精馏段操作线向平衡线靠近,为达到给定的分离要求,所需的理论板数()。
A、逐渐增多;B、逐渐减少;C、不变
20、某精馏段操作线方程y=0.75x+0.216,则操作回流比为()。
A、0.75;B、0.216;C、3
二、思考题
1、精馏的原理是什么?
为什么精馏塔必须有回流?
2、说明操作线、平衡线和q线的意义、特点。
3、最小回流比、适宜回流比、全回流
4、说明下列名词的意义与作用:
恒摩尔流假设、理论板、进料热状况参数、回流比
5、q值的意义是什么?
根据q的取值范围,有哪几种进料热状况?
6、精馏塔中气相组成、液相组成以及温度沿塔高如何变化?
三、计算题
1、在压强为101.3kPa下,正己烷-正庚烷物系的平衡数据如下:
t,℃
30
36
40
46
50
56
58
x
1.0
0.715
0.524
0.374
0.214
0.091
0
y
1.0
0.856
0.770
0.625
0.449
0.228
0
试求:
(1)正己烷组成为0.5(摩尔分数)的溶液的泡点温度及其平衡蒸汽的组成;
(2)将该溶液加热到45℃时,溶液处于什么状态?
各相的组成是多少?
(3)将溶液加热到什么温度才能全部气化为饱和蒸汽?
这时蒸汽的组成是多少?
2、在连续精馏塔中分离苯-苯乙烯混合液。
原料液量为5000kg/h,组成为0.45,要求馏出液中含苯0.95,釜液中含苯不超过0.06(均为质量分数)。
试求馏出液量和釜液产品量各为多少?
3、在一连续精馏塔中分离某混合液,混合液流量为5000kg/h,其中轻组分含量为30%(摩尔百分数,下同),要求馏出液中能回收原料液中88%的轻组分,釜液中轻组分含量不高于5%,试求馏出液的摩尔流量及摩尔分数。
已知MA=114kg/kmol,MB=128kg/kmol。
4、连续精馏塔的操作线方程如下:
精馏段:
y=0.75x+0.205
提馏段:
y=1.25x-0.020
试求泡点进料时,原料液、馏出液、釜液组成及回流比。
5、某理想混合液用常压精馏塔进行分离。
进料组成含A81.5%,含B18.5%(摩尔百分数,下同),饱和液体进料,塔顶为全凝器,塔釜为间接蒸气加热。
要求塔顶产品为含A95%,塔釜为含B95%,此物系的相对挥发度为2.0,回流比为4.0。
试用
(1)逐板计算法,
(2)图解法分别求出所需的理论板层数及进料板位置。
5、在连续精馏操作中,已知精馏段操作线方程及q线方程分别为y=0.8x+0.19;y=-0.5x+0.675,试求:
(1)进料热状况参数q及原料液组成xF;
(2)精馏段和提馏段两操作线交点坐标。
6、一常压操作的连续精馏塔中分离某理想溶液,原料液组成为0.4,馏出液组成为0.95(均为轻组分的摩尔分数),操作条件下,物系的相对挥发度α=2.0,若操作回流比R=1.5Rmin,进料热状况参数q=1.5,塔顶为全凝器,试计算塔顶向下第二块理论板上升的气相组成和下降液体的组成。
吸收
一、选择题
1、在Y-X图上,吸收操作线总是位于平衡线的()。
A、上方;B、下方;C、重合线上
2、填料吸收塔的空塔速度应()于液体速度。
A、大;B、小;C、等
3、(),对吸收操作有利。
A、温度低,气体分压大时;B、温度低,气体分压小时;
C、温度高,气体分压大时;D、温度高,气体分压小时
4、填料塔的吸收面积等于()。
A、塔内填料总表面积;B、塔的截面积;C、塔内湿润的填料表面积
5、传质单元数NOG或NOL()。
A、取决于物质、设备、填料几何特性和气液流率等操作条件;
B、与设备形式无关,只与物系相平衡及进出的浓度有关
6、对吸收操作影响较大的填料特性是()。
A、比表面积和自由体积;B、机械强度;C、对气体阻力要小
7、在Y-X图上,吸收操作线总是位于平衡线的()。
A、上方;B、下方;C、重和线上
8、若亨利系数值很大,依据双膜理论,则可判断过程的吸收速率为()控制。
A、气膜;B、液膜;C、双膜
9、对于具有中等溶解度的气体吸收过程要提高吸收系数,应想法减小()的阻力入手。
A、气膜;B、气膜和液膜;C、液膜;D、相界面上
10、对处理易溶气体的吸收,为较显著的提高吸收速率,应增大()的流速。
A、气相;B、液相;C、气液两相
11、亨利定律是一个稀溶液定律,其亨利系数E值较小,表明该气体的溶解度()。
A、愈大; B、不变; C、愈小
12、升温会使气体在液体中溶解度()。
A、变大; B、不变; C、变小
13、对于脱吸操作,其溶质在液体中的实际浓度()气相平衡的浓度。
A、小于; B、大于; C、等于
14、为使脱吸操作易于进行,通常采用()或()。
A、升温; B、加压; C、减压; D、降温
15、升温会对吸收操作( )。
A、有利; B、不利; C、无影响
16、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要( )。
A、增加气膜厚度和减小液膜厚度;B、减小气膜和液膜厚度;
C、增加气膜和液膜厚度
17、在化工生产中,要提高吸收的效果,可以设法提高吸收总传质系数,必须采取()。
A、降低气膜和液膜厚度;B、提高气膜和液膜厚度;C、减小流体流动速度
18、选择吸收设备时,综合考虑吸收率大,阻力小,稳定性好,结钩简单,造价低。
一般应选择()。
A、填料吸收塔; B、板式吸收塔; C、喷淋式吸收塔
19、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度和压力不变,则液相总浓度增加时,其亨利系数E将( )。
A、增加; B、减小; C、不变
20、在常压下用水逆流吸空气中的CO2,若将水量增加,则出塔液体中CO2浓度将( )。
A、增加; B、减小; C、不变
二、思考题
1、吸收分离气体混合物的依据是什么?
2、比较温度、压力对亨利系数、溶解度常数及相平衡常数的影响。
3、双膜理论的要点是什么?
该理论的适用条件是什么?
4、什么是气膜控制?
气膜控制的特点是什么?
5、什么是最小液气比?
它与哪些因素有关?
三、计算题
1、向盛有一定量水的鼓泡吸收器中通入纯的CO2气体,经充分接触后,测得水中的CO2平衡浓度为2.875×10-2kmol/m3,鼓泡器内总压为101.3kPa,水温30℃,溶液密度为1000kg/m3。
试求亨利系数E、溶解度系数H及相平衡常数m。
2、在填料吸收塔内用水吸收混合于空气中的甲醇,已知某截面上的气、液两相组成为pA=5kPa,cA=2kmol/m3,设在一定的操作温度、压力下,甲醇在水中的溶解度系数H为0.5kmol/(m3·kPa),液相传质分系数为kL=2×10-5m/s,气相传质分系数为kG=1.55×10-5kmol/(m2·s·kPa)。
试求以分压表示吸收总推动力、总阻力、总传质速率、及液相阻力的分配。
3、在一填料吸收塔内,用清水逆流吸收混合气体中的有害组分A,已知进塔混合气体中组分A的浓度为0.04(摩尔分数,下同),出塔尾气中A的浓度为0.005,出塔水溶液中组分A的浓度为0.012,操作条件下气液平衡关系为
。
试求操作液气比是最小液气比的倍数?
4、用清水逆流吸收混合气体中的CO2,已知混合气体的流量为300标准m3/h,进塔气体中CO2含量为0.06(摩尔分数),操作液气比为最小液气比的1.6倍,传质单元高度为0.8m。
操作条件下物系的平衡关系为Y*=1200X。
要求CO2吸收率为95%,试求:
(1)吸收液组成及吸收剂流量;
(2)写出操作线方程;
(3)填料层高度。
5、某逆流吸收塔,入塔混合气体中含溶质浓度为0.05(摩尔比,下同),吸收剂进口浓度为0.001,实际液气比为4,此时出口气体中溶质为0.005,操作条件下气液相平衡关系为
。
若实际液气比下降为2.5,其它条件不变,计算时忽略传质单元高度的变化,试求此时出塔气体溶质的浓度及出塔液体溶质的浓度各为多少?