当前位置：问答库＞考研试题

一、简答题

1． 什么叫全回流？全回流操作一般用在哪些场合？

【答案】精馏塔不进料也不出料，塔顶冷凝液全部回流，即全回流操作。全回流时，回流比为无穷大，达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车，科研实验中采用全回流操作测定板效率。

2． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。

3． 什么是理论板？用图解法求理论板层数时，为什么一个梯级代表一层理论板？

【答案】理论板是指离开这种板的气液两相温度相等、浓度成相平衡的塔板。每一个梯级与平衡线相交一次，表示气、液两相达到一次平衡，因此代表一层理论板。

4． 简述简单蒸馏与精馏的区别？请论述精馏操作的基本原理。

【答案】（1）简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以简歇的方式进行。简单蒸馏多用于混合液的 初步分离，是非稳态过程，只能得到一种产品，产品无需回流，产量小，是一次部分气化与部分冷凝。

精馏是多次简单蒸馏的组合，可以是连续稳定过程，也可以间歇过程，多次部分气化与部分冷凝。

（2）精馏的原理：精馏是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝以分离液体混合物中的组分。操 作时，将由精馏塔顶凝缩而得的液体的一部分，由塔顶回流入塔内，使与从蒸馏釜连续上升的蒸汽密切接触。可得到与重复简单蒸馏若干次相当的效果，从而提高各组分的分离程度。

二、计算题

5． 用一连续精馏塔分离某二元混合物。进料组成料为饱和液体。塔顶产品的组成为的组成为

（轻组分的摩尔分数，下同），进

塔顶产品量为D=50kmol/h，要求塔顶产品量中轻组分

塔底采用间接加热方式，塔内皆

的回收率为96%。塔顶采用一分凝器和一全凝器，分凝器中的饱和液体作回流用。已知回流液体

，离开第一块塔板向下流动液体组成为

为理论板。全塔相对挥发度为常数。试求:

（1）进料量F 、塔底产品量W 和塔底产品组成（2）操作回流比是最小回流比的多少倍？ （3）精馏段和提馏段的汽相流量各是多少？ 【答案】⑴解得:

即:解得:

（2）根据相平衡关系:

有:

解得:a=2.59 饱和液体进料:

由相平衡关系:

代入操作线方程:

解得:R=1.6

各为多少？

所以:

（3）饱和液体进料: 精馏段气相流量为:

提馏段气相流量为:

6． 用板式精馏塔在常压下分离某双组分混合溶液，塔顶采用分凝器，分凝器的冷凝液回流入塔，分凝器出来的蒸汽进入全凝器冷凝后作为塔顶产品；塔釜用间接蒸汽加热；全塔平均相对挥发度可近似取为3。当处理量 F 为

进料浓度为含溶质A0.6 （摩尔分率，下同）的饱和液体，

回流比为3时，塔顶馏出液中溶质A 的浓度为0.99, 塔釜采出液中溶质A 的浓度为0.02, 试求：

（1）塔内第一块理论板下降的液体组成及提馏段操作方程；

（2）现测得塔内第一块实际板下降的液体组成为0.91，分凝器的冷凝液组成为0.94, 求该塔内第一块实际 板的气相默弗里单板效率；假设本题符合恒摩尔流假定。

【答案】已知：

（1）精馏段的操作线方程为：

分凝器相当于一块理论板，则由相平衡方程：

代入相平衡方程得饱和液体进料，

q=l

物料守恒：解得：

提馏段操作线方程：

（2）第一块板的气相默弗里效率为：

其中，则

得

所以第一块板下降的液体组成为