【正文】 x)]）3) 精餾操作的特點是______________。（答：塔頂有液相回流）4) 精餾操作時，在塔板上汽液接觸的泡沫層中，液相進行著_______，汽相進行著_______。（答：部分汽化，部分冷凝）5）精餾操作對于非加料、非出料板，恒摩爾流假設的基本條件是____________。（答：絕熱，飽和液體及飽和蒸汽流進塔板，A，B兩組份的摩爾汽化潛熱相近，飽和液體的摩爾焓與組成無關）6) 精餾段操作線方程的推導，須以_________為控制體，并對組分A作_________求得。（答：精餾段上面部分塔段與冷凝器，物料衡算）7）對于板式塔，操作線方程表示_____________。（答：一塊塔板的上側或下側的y與x間的數(shù)量關系）8）A、B混合物j的熱狀態(tài)參數(shù)q的定義是q=_____________（以I、i分別表示飽和蒸汽與飽和液體的摩爾焓，以ij表示該混合物的摩爾焓）（答：(Iij)/(Ii)）9）過冷液體q__1，過熱液體q___1（答：，）10）對于單股進料，無側線出料的精餾塔，q線表示_________。（答：在Zf，q，xw，xD已定的條件下，隨R的改變，精餾段與提餾段操作線交點的移動軌跡）11）“苯甲苯”精餾分離操作，已知xf=,q=1,xD=,xW=,R=,泡點回流，則精餾段操作線方程為__________,提餾段操作線方程為____________。（答：yn+1=+，ym+1=）12）已知某精餾塔操作為飽和蒸汽進料，泡點回流，其操作線方程如下：精餾段y=+，提餾段y=，則其R=_______,xD=_______xW=_______yf=________。（答：，，）[分析]對精餾段操作線方程，由R/(1+R)=，由xD/(R+1)=。對提餾段操作線方程，因通過(xw，xw)這一點，可解出xw。此外，兩操作線交點(xq,yq)必與q線y=yf相交，可解出yf。13）某精餾塔，F(xiàn)=100kmol/h，Xf=,XD=，XW=，則D=______kmol/h（答：40）[分析]D/F=(xfxw)/(xDxw)。這是杠桿規(guī)則對全塔的一種應用，杠桿規(guī)則只用于一分為二的情況。14）某二元物料精餾分離，已知F=100kmol/s,xf=,xD=,xW=,泡點回流，V=130kmol/h,則R=______。（答：）[分析]已知F，xf，xD，xw→D=；因進料q=1，故V’=V=(1+R)D，可算得R=。15） 若精餾塔回流進塔的液體是過冷液體，該回流液的q以qR表示，則精餾段液相摩爾流量L___________于全凝器回流液相的摩爾流量LR,且L/LR=________。（答：大，qR）16） 理論板是_________________。（答：一種假想的塔板，離開該塔板的汽液相達到平衡）17） 除理論板外，______________亦各自相當于一塊理論板。（答：蒸餾釜，分凝器）18） 理論板的概念不僅適用于非加料、非出料板。而且適用于_________板。（答：加料或出料）19） 全回流操作的特點是______________________。（答：F=0,D=0,W=0，塔頂全凝器的冷凝液全部回流進塔，操作線即yx圖的對角線，不分精餾段與提餾段，分離程度最大）20）某二元混合物進行全回流精餾操作，塔板均為理論板，已知α=，xn=，yn1=________。（答：）[分析]參看右圖，因為是理論版，所以yn與xn平衡，yn1與xn1平衡，又因為是全回流操作，操作線為yn=xn1。根據(jù)此兩重關系，即可由xn算出yn1。21）“苯甲苯”混合液，組成xf=，經(jīng)閃蒸分成組成分別為y與x的平衡汽、液相，汽、液相摩爾流量比為1/2，已知α=，則x=_________。（答：）[分析]在經(jīng)閃蒸后生成的汽液混合物中，令q表示液相占汽液混合物的摩爾分數(shù)，此q值與該汽液混合物的熱狀態(tài)參數(shù)q在數(shù)值上是相等的。由xf=qx+(1q)y，可得y=qx/(q1)xf/(q1)。此式與q線方程是相同的，根據(jù)y=(1+)聯(lián)立，可解得x=。22）“苯甲苯”物系進行精餾操作，進料Zf=。進料為汽液混合物，其中汽/液（摩爾比）=1/2，要求xD=，已知α=，則Rmin= 。（答：）[分析]這是求最小回流比的基本題，只需求出進料q線與平衡線的交點(xe,ye)，再由(xD,xD)與(xe,ye)兩點，由Rmin=(xDye)/(yexe)即可算出Rmin。23）某二元體系精餾塔采用分凝器，如附圖所示，已知α=，y1=，x0=，則xD=__________,L/D=________。（答：，）[分析]分凝器相當于一塊理論塔板，故xD與x0平衡，則xD=(1+)=V分成D與L，參看右圖，L/D可由杠桿規(guī)則求得。 24）某二元混合物采用帶分凝器的精餾流程，如附圖所示。已知：α=，L=V/2，xD=，則y1=______y2=___________ （答：，） [分析]已知xD x0=已知xD ，x0以及D/L=1，有杠桿規(guī)則算得y1=，已知y1x1，x1=，由于R=1， xD=，故，代入x1得y2=。25）某二元混合物進行精餾操作，已知：F=10kmol/s，進料為飽和蒸汽，yf=,xD=,xW=, α=,采用全凝器，泡點回流，塔釜間接蒸汽加熱，塔釜汽化量V’是V’，則回流比R=_______。（答：）[分析]這本是基本型精餾的很普通的求R的問題，常見的方法是先求出Rmin，再根據(jù)題給出的R/Rmin值來確定R，但本題偏偏要求先求出V’’/V’min=，確定V’，再算出R，繞了一個圈子，屬少見的題型。此題的解題步驟如下：a: 已知F，yf，xD，xW → D=,W=b: 已知α，yf，q → xe=，ye=c: 已知xe，ye ，xD →Rmin=d: 在精餾設計計算中，為完成題給的分離任務，回流比R以及精餾段的液流量L是可變因素，有其最小的極限值。在R或L取最小值，因操作線與平衡線相交，需無窮多塔板，故在此情況下操作以實現(xiàn)題給分離任務是不可能的。但由此提出的極限狀態(tài)卻有分析價值。當回流比為Rmin，必然塔內液流量為Lmin及L’min（因進料為飽和蒸汽，故Lmin=L’min）相應的，V’亦取其最小值V’min=VminW=RminDW=*=e: 因為V=(1+R)D=V’+F即(1+R)*=+10所以R=26）“苯甲苯”混合物精餾操作，飽和液體進料，D=75kmol/h,泡點回流，精餾段操作線方程為y=+,蒸餾釜采用間接蒸汽加熱。汽化潛熱以r表示，釜液r=41900kj/kmol,加熱蒸汽r0=2140kj/kg,則加熱蒸汽耗量為_____________kg/h。（答：5243）[分析]精餾段，因進料q=1，則，故V’=，水蒸汽用量=27）在某二元混合物精餾操作基礎上，當R增大，保持D/W不變，則xD的變化趨勢是________。（答：增大）[分析]既要分析xD在新條件下的變化趨勢，一般設x’D=xD。通過討論，檢驗此假設是否成立，并判斷欲滿足新條件，xD的變化的必然趨向。當xD =x’D，由于Zf不變，D/W不變，故xw=x’w，由于R增大，操作線更靠近對角線，離平衡線更遠，于是，在精餾段操作線上跨越原定的梯級數(shù)后，不考慮最佳加料板位置原則，便跨入提餾段操作線，必然N’mNm這說明xD =x’D的假設不成立，同時可判定，要滿足總理論板數(shù)及加料位置與原來的相同，只有一種可能，即x’DxD。 本題雖主要考察只改變R對操作線的影響，但約束條件如“D/W不變”是不能缺的。假如只考慮R增大，沒有任何其他的約束條件，則此題無實解。這一點可有如下分析得出，當R增大時，假設一個x’D，必然能找到一個相應的x’w，使得按前述方法作梯級可同時滿足理論板數(shù)及加料版位置的要求。因x’D的假設有隨意性，答案便有無限個。常見的約束條件為D/W不變，也有其他的，如V’不變，如下面一個來自英文版教材的題目所示。28）附圖所示為使用5塊理論板的定態(tài)雙組分物系精餾的MT圖。，Qc值則調節(jié)到保證蒸汽恰好完全冷凝，試求重新建立的定態(tài)操作的D及W值。解釋確定xD與xW的定性方法。[分析]原來操作：已知F,Xf，xD，xw → D，D=30mol/sR=()/()=因為進料q=1，所以V’=V=(1+R)D=(1+)*30=60mol/s后來操作：R’=,V’=60mol/s，所以60=(1+)D’ D’=24mol/s則W’=81kmol/sD’/W’=設x’D =xD=，由杠桿規(guī)則知x’w=。因x’D =xD，x’wxw，R’R，即可判斷N’m＜Nm，x’D的變化趨向只能是xD ＞xD。從極端情況看，設x’D=1，按D’/W’=，可算出x’w=，可見，必然x’w＞xw。29）間歇精餾有兩種典型的操作方式，即__________與_________。（答：XD恒定，R恒定）30）對于α=1或有恒沸物的二元物系，用常規(guī)精餾方法分離，效果很差，這時宜用特殊精餾方法，簡言之，特殊精餾是_________________。（答：通過加入第3組分，使原來兩組分間的相隨揮發(fā)度增大）31）萃取精餾的特點是____________________。（答：加入某高沸點組分C（萃取劑），在液相中C與原組分A或B結合而降低其揮發(fā)能力，使另一未結合的組分易于從塔頂蒸出）32）恒沸精餾的特點是____________________。（答：加入某組分C（挾帶劑），C與原組分A或B或A同B結合生成低沸點恒沸物從塔頂蒸出，令較純的A或B成為塔底產品）第八章 塔設備1） 塔器分兩大類，即__________塔與__________塔。（答：填料，板式）2） 對塔器的一般要求是_______________________________。（答：分離效率高，生產能力大，操作彈性大，氣體流動阻力小與結構簡單、維修方便）3） 常用的板式塔類型有______________________________。（任寫兩種）（答：篩板塔，浮閥塔）4） 有降液管的板式塔，氣液的相對流向，對全塔而言為_______流，對每塊塔板而言為________流。（答：逆，錯）5） 常用的塔填料種類有__________________。（答：拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，階梯環(huán)）6） 2吋以下填料在塔內的堆放方式是____________________。（答：亂堆）7） 令塔內徑為D，填料尺寸為d，為使塔內各處空隙率較均勻且氣流阻力不至太大，一般D/d=______________。（答：8~15）8） 對一定的液體噴淋密度，氣體的載點氣速指________________。（答：必須考慮上升氣流對向下膜狀流動的液體產生曳力的最小速度）9） 對一定的液體噴淋密度，氣體的泛點氣速指_______________。（答：向下流動的液膜增厚到剛把氣體通道封閉，形成液相連續(xù)，氣相分散時的氣速）10）通常填料塔的泛速是依據(jù)__________經(jīng)驗關聯(lián)圖算出的，其中體現(xiàn)不同尺寸的各種填料操作特性的參量是_______________________。（答：Eckert，泛點填料因子）11）軸向混合——氣流把液滴往上帶及液流把氣泡往下帶—對汽液逆流傳質過程是________利因素。（答：不）12）HETP是指____________________________。（答：一塊理論板相當?shù)奶盍蠈痈撸?3）令uf為氣體泛速，u為氣體操作氣速（二者均為空速），一般推薦u=_______uf 。（答：~）14）篩板塔的孔徑d0一般為_______________mm。（答：3~8）15）篩板塔上篩孔的排列方式常用______________。（答：正三角形）16）篩板塔上液流的型式有3種，即____________________________。（答：單流型，雙流型及U形流型）17）令塔的內徑為D,溢流堰長為lw，推薦的lw/D=_____________。（答：~）18）當液體從降液管流出，剛進入篩板時，板上設計有一窄長的不開孔區(qū)，其目的是______________________。（答：傾向性漏液）19）當液體橫向流過塔板，在流進降液管前，板上設計有一窄長的不開孔區(qū)，其目的是______________________________。（答：減少流入降液管的液體中夾帶的氣泡量）20）限定篩板塔正常操作氣、液流量的有5條線，即____________(作簡圖示意) （答：，，）21）若液流量小于液流下限，會發(fā)生_________________________。確定液流量下限線的依據(jù)是______________________（答：塔板上液體偏流，溢流堰頂液厚度how=6mm）22）若液流量大于液流上限，會發(fā)生__________________________。確定液流量上限線的依據(jù)是_______________________。（答：液體在降液管內停留時間不足，未能充分分離其中的氣泡，造成氣體軸向混合，HTAf/Ls=規(guī)定的停留時間）23）漏液線是依據(jù)_________________________經(jīng)驗關聯(lián)圖線作的。其基本觀點是___________________________。（答：Davies的“板上液層厚h1~干板阻力hc”氣體流過塔板的阻力=干板阻力+液層阻力，當干板阻力/液層阻力≤某特定值時便漏液）24）過量液沫夾帶是指每kg干氣夾帶的液滴的kg 數(shù)ev大于等于_________的情況。（答：）25）溢流液泛指___________________ ,對一定結構的塔板，溢流液泛一般發(fā)生在____________的情況。（答：由于降液管內的頁面升高到上層塔板的溢流堰頂而導致淹塔，氣液負荷皆大）26）若液流量在正常操作范圍內，但氣相流量過大，可能發(fā)生______________