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化工原理試題庫(下冊)

第一章 蒸餾

一、 選擇題

1. 當二組分液體混合物的相對揮發度為___C____時,不能用普通精餾方法分離。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0

2. 某精餾塔用來分離雙組分液體混合物,進料量為100kmol/h,進料組成為0.6 ,要求塔頂產品濃度不小于0.9,以上組成均為摩爾分率,則塔頂產品最大產量為____B______。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能確定 3. 在t-x-y相圖中,液相與氣相之間量的關系可按____D____求出。 A.拉烏爾定律 B.道爾頓定律 C.亨利定律 D.杠桿規則 4. q線方程一定通過X—y直角坐標上的點___B_____。

A.(Xw,Xw) B(XF,XF) C(XD,XD) D(0,XD/(R+1))

5. 二元溶液的連續精餾計算中,進料熱狀態參數q的變化將引起( B )的變化。 A.平衡線 B.操作線與q線 C.平衡線與操作線 D.平衡線與q線

6. 精餾操作是用于分離( B )。 A.均相氣體混合物 B.均相液體混合物 C.互不相溶的混合物 D.氣—液混合物 7. 混合液兩組分的相對揮發度愈小,則表明用蒸餾方法分離該混合液愈__B___。 A容易; B困難; C完全; D不完全

8. 設計精餾塔時,若F、xF、xD、xW均為定值,將進料熱狀況從q=1變為q>1,但回流比取值相同,則所需理論塔板數將___B____,塔頂冷凝器熱負荷___C___ ,塔釜再沸器熱負荷___A___。

A變大,B變小, C不變, D不一定

9. 連續精餾塔操作時,若減少塔釜加熱蒸汽量,而保持餾出量D和進料狀況(F, xF,q)不變時,則L/V___B___ ,L′/V′___A___,xD___B___ ,xW___A___ 。 A變大, B變小, C不變, D不一定

10. 精餾塔操作時,若F、xF、q,加料板位置、D和R不變,而使操作壓力減小,則xD___A___,xw___B___。

A變大, B變小, C不變, D不一定

11. 操作中的精餾塔,保持F,xF,q,D不變,若采用的回流比R< Rmin,則x D ___B___,xw___A___。

A變大, B變小, C不變, D不一定

12. 恒摩爾流假設是指 A 。

A 在精餾段每層塔板上升蒸汽的摩爾流量相等 B 在精餾段每層塔板上升蒸汽的質量流量相等 C 在精餾段每層塔板上升蒸汽的體積流量相等

D 在精餾段每層塔板上升蒸汽和下降液體的摩爾流量相等 13. 精餾過程的理論板假設是指 D 。 A 進入該板的氣液兩相組成相等 B 進入該板的氣液兩相組成平衡 C 離開該板的氣液兩相組成相等 D 離開該板的氣液兩相組成平衡

14. 精餾過程若為飽和液體進料,則 B 。

‘’

A q=1,L=L B q=1,V=V

‘’

C q=1,L=V D q=1,L=V 15. 全回流時的精餾過程操作方程式為 C 。 A y n = x n B y n-1 = x n C y n+1 = x n D y n+1 = x n+1

16. 精餾是分離( B )混合物的化工單元操作,其分離依據是利用混合物中各組分( D )的差異。

A、氣體 B、液體 C、固體 D、揮發度 E、溶解度 F、溫度 17. 精餾過程的恒摩爾流假設是指在精餾段每層塔板( A )相等。

A、上升蒸汽的摩爾流量 B、上升蒸汽的質量流量

C、上升蒸汽的體積流量 D、上升蒸汽和下降液體的流量

18. 精餾過程中,當進料為飽和液體時,以下關系( B )成立。

‘’

A、q =0,L =L B、q =1,V =V

C、q =0,L =V D、q =1,L =L

19. 精餾過程中,當進料為飽和蒸汽時,以下關系( A )成立。

‘’

A、q =0,L =L B、q =1,V =V

C、q =0,L =V D、q =1,L =L 20. 精餾過程的理論板假設是指( D )。

A、進入該板的氣液兩相組成相等 B、進入該板的氣液兩相組成平衡 C、離開該板的氣液兩相組成相等 D、離開該板的氣液兩相組成平衡

21. 某二元混合物,若液相組成xA為0.45,相應的泡點溫度為t1;氣相組成yA為0.45,相應的露點溫度

為t2,則( A )。

A.t1?t2 B.t1?t2 C.t1?t2 D.不能判斷

22. 兩組分物系的相對揮發度越小,則表示該物系用蒸餾分離越( B )。 A.容易 B.困難 C.完全 D.不完全 23. 精餾塔的操作線是直線,其原因是( D )。

A.理論板假定 B.理想物系 C.塔頂泡點回流 D.恒摩爾流假定

24. 分離某兩元混合物,進料量為10kmol/h,組成xF為0.6,若要求餾出液組成不小于0.9,則最大的餾

出液量為( A )。

A.6.67kmol/h B.6kmol/h C.9kmol/h D.不能確定

25. 精餾塔中由塔頂往下的第n-1、n、n+1層理論板,其氣相組成關系為( B )。 A.yn?1?yn?yn?1 B. yn?1?yn?yn?1 C. yn?1??yn?yn?1 D.不確定

26. 在原料量和組成相同的條件下,用簡單蒸餾所得氣相組成為xD1,用平衡蒸餾得氣相組成為xD2,若

兩種蒸餾方法所得氣相量相同,則( C )。

A. xD1>xD2 B. xD1=xD2 C. xD1

A.不能操作 B. xD、xw均增加 C. xD、xw均不變 D. xD減小、xw增加 29. 操作中的精餾塔,若保持F、xD、xw、V不變,減小xF,則( C )

A.D增大、R減小 B.D減小、R不變 C.D 減小、R增大 D.D不變、R增大

30. 用某精餾塔分離兩組分溶液,規定產品組成。當進料組成為時XF1 ,相應回流比為R1;進料組成為

時XF2,XF1〉XF2,相應回流比為R2,若,進料熱狀況不變,則( A )。 A.R1R2 D.無法判斷

31. 用精餾塔完成分離任務所需的理論板數為8(包括再沸器),若全塔效率為50%,則塔內實際板數為

( C )。

A.16層 B.12層 C.14層 D.無法確定

32. 在常壓下苯的沸點為80.1℃,環己烷的沸點為80.73℃,欲使該兩組分混合液得到分離,則宜采用

( C )。

A.恒沸精餾 B.普通精餾 C.萃取精餾 D.水蒸氣精餾

33. 精餾操作中,若將進料熱狀況由飽和液體改為冷液體進料,而其它條件不變,則精餾段操作線斜率

( C ),提餾段斜率( B ),精餾段下降液體量( C ),提餾段下降液體量( A )。 A.增大 B.減小 C.不變 D.無法判斷

34. 若連續精餾過程的進料熱狀況參數q=1/3,則其中氣相與液相的摩爾數之比為( C )。 A.1/2 B.1/3 C.2 D.3 35. 溢流液泛是由于( A )造成的。

A.降液管通過能力太小 B. 液流分布不均勻 C.塔板上嚴重漏液 D.液相在塔板間返混

36. 直接水蒸氣加熱的精餾塔適用于(分離輕組分水溶液)的情況,直接水蒸氣加熱與間接水蒸氣加熱相

比較,當xD、xW、R、q、α、回收率相同時,其所需理論板數要( A ) A.多 B.少 C. 相等 D.無法判斷

37. 在精餾塔的設計中,設計思想是:在全塔汽液兩相總體呈( A )接觸,而在每一塊塔板上汽

液兩相以( C )方式接觸。 A.逆流 B.并流 C.錯流 (D)不確定

38. 某精餾塔內,進料熱狀況參數為1.65,由此可判定物料以( D )方式進料。 (A)飽和蒸汽 (B)飽和液體 (C)過熱蒸汽 (D)冷流體

39. 兩組分的相對揮發度越小,則表示分離物系越( D ) A.容易 B.減少 C.完全 D.不完全

二、填空題

1. 某連續精餾塔中,若精餾段操作線的截距為零,則餾出液流量為__________。 2. 當分離要求和回流比一定時,__________進料的q值最小, 此時分離所需的理論塔板數__________。

3. 蒸餾是指__________________________________的化工單元操作。

4. 在精餾塔實驗中,當準備工作完成之后,開始操作時的第一項工作應該是__________________________________。

5. 實現精餾操作的必要條件是_______________和________________________ 。 6. 恒摩爾流假設成立的主要條件是________________________________________。 7. 某精餾塔設計時,若將塔釜由原來間接蒸汽加熱改為直接蒸汽加熱,而保持x(F),D/F,q,Rx(D)不變,則W/F將_______,x(w)將_______,提餾段操作線斜率將_______,理論板數將_______。

8. 在只有一股進料無側線出料的連續精餾操作中,當體系的壓力、進料組成、塔頂、塔底產品組成及回流比一定時,進料狀態q值愈大,提餾段的斜率就愈 ,完成相同的分離任務所需的總理論板數就愈 ,故5種進料狀態種中, 進料所需的理論板數最少。

9. 直接蒸汽加熱與水蒸汽蒸餾雖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,若提餾段上升蒸汽量V增加,而回流量和進料狀態(F,xF,q)仍保持不變,則R_____,xD_____,xw_____,L′/V′_____。

11. 操作時,若F、D、xF、q,加料板位置、V不變,而使操作的總壓力增大,則xD ________,xW _____

12. 精餾塔的塔頂溫度總低于塔底溫度,其原因之一是__________________________,原因之二是_____________________。

13. 精餾塔設計中,回流比越___________所需理論板數越少,操作能耗__________ 。但隨著回流比的逐漸增大,操作費用設備費的總和將呈現________變化過程。

14. 恒沸精餾與萃取精餾主要針對________的物系,采取加入第三組分的辦法以改變原物系的________。

15. 精餾設計中,當進料為氣液混合物,且氣液摩爾比為2:3,則進料熱狀態參數q值等于 。

16. 填料塔用于精餾過程中,其塔高的計算采用等板高度法,等板高度是指 ;填料層高度Z= 。 17. 簡

_____________________________________________________________ 18. 精餾的原理是_______________________________________________。

19. 精餾過程的恒摩爾流假設是指____________________________________________________。

20. 進料熱狀況參數的兩種定義式為q=__________和q=_____________,汽液混合物進.料時q值范圍_______________。

21. 精餾操作中,當回流比加大時,表示所需理論板數_____________,同時,蒸餾釜中所需的加熱蒸汽消耗量_____________,塔頂冷凝器中,冷卻劑消耗量__________,所需塔徑___________。

22. 精餾設計中,隨著回流比的逐漸增大,操作費用_____________,總費用呈現__________________________的變化過程。

23. 精餾操作中,當回流比加大時,表示所需理論板數_____________,同時,蒸餾釜中所需的加熱蒸汽消耗量_____________,塔頂冷凝器中,冷卻劑消耗量__________,所需塔徑___________。 24. 某填料精餾塔的填料層高度為8米,完成分離任務需要16塊理論板(包括塔釜),則等板高度(HETP)=___________。

25. 總壓為1atm,95℃ 溫度下苯與甲苯的飽和蒸汽壓分別為1168mmHg與475mmHg,則平衡時苯的汽相組成=___________,苯的液相組成=___________(均以摩爾分率表示)。苯與甲苯的相對揮發度=___________。

26. 精餾處理的物系是___________________混合物,利用各組分_______________的不同實現分離。吸收處理的物系是_______________混合物,利用各組分_______________的不同實現分離。 27. 精餾操作的依據是 。實現精餾操作的必要條件是 和 。

28. 氣液兩相呈平衡狀態時,氣液兩相溫度 ,液相組成 氣相組成。

29. 用相對揮發度α表達的氣液平衡方程可寫為 。根據α的大小,可用來 ,若α=1,則表示 。

30. 在精餾操作中,若降低操作壓強,則溶液的相對揮發度 ,塔頂溫度 ,塔釜溫度 ,從平衡角度分析對該分離過程 。

31. 某兩組分體系,相對揮發度α=3,在全回流條件下進行精餾操作,對第n、n+1兩層理論板(從塔頂往

=4,.下計),若已知y則yn+1n=0 。全回流操作通常適用于

或 。

32. 精餾和蒸餾的區別在于 ;平衡蒸餾和簡單蒸餾的主要區別在于 。

33. 精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度,其原因是 和 34. 。

35. 在總壓為101.33kPa,溫度為85℃下,苯和甲苯的飽和蒸氣壓分別為pA?113.6kPa、pB?46kPa,則相對揮發度α= ,平衡時液相組成xA? ,氣相組成為yA? 。

36. 某精餾塔的精餾段操作線方程為y?0.72x?0.275,則該塔的操作回流比為 ,餾出液組成

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