华工争论生入学考试化工原理精馏大题
华工争论生入学考试
化工原理
精馏大题
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(2025)〔20分〕用一精馏塔分别某双组分混合液，在塔中部以饱和蒸汽进料，进料中
易挥发物组成x=0.5，塔顶产品中易挥发组成x=0.9，塔釜中易挥发组成x=0.05〔以上均为
f D w
摩尔分率〕，该物系平均相对挥发度为3,回流比R=2R ,试计算：
提馏段操作线方程；
min
进入第一块理论板〔从顶往下数〕的汽相浓度；
假设因故塔釜停顿加热，欲维持x不变应如何操作？此时塔釜排液x=？
D w
(2025)〔15分〕用相当于3块理论板的精馏塔分别含氨0.4%〔摩尔〕的氨-水混合物，预热成饱和蒸气后从第2和第3块理论板之间进料。使用全凝器将来自塔顶的蒸气混合物冷凝成饱和液体。每1摩尔的进料有1.35摩尔的冷凝液回流进第1块塔板，其余冷凝液作塔顶产品。从最低的一块塔板下降的液体进入再沸器后，每1摩尔进料有0.7摩尔被汽化并升入第3块理论板，剩余液体作为塔底产品。设全塔的平衡关系可表示为
y=12.6x
分别计算从进料板下降液体中氨的组成和塔底、塔顶产品中氨的组成。
〔2025〕4.〔20分〕在一常压连续操作的精馏塔中分别某双组分混合液，塔釜承受间接蒸汽加热，塔顶承受全凝器，泡点回流。该物系的平均相对挥发度为2.5，进料为饱和蒸汽，其组成为0.35〔易挥发组分的摩尔分数，下同〕，进料量为100kmol/h。塔顶馏出液量为
40kmol/h，精馏段操作线方程为y=0.8x+0.16
n+1 n
试计算：
〔1〕提馏段操作线方程;
〔2〕假设测得塔顶第一块板下降的液相组成为x=0.7，求该板的气相默弗里板效率E ；
1 mv,1
当塔釜停顿供给蒸汽，保持回流比不变，假设塔板数无穷多，塔釜产品浓度将为多少？
〔2025〕七.〔18分〕用精馏塔分别相对挥发度为2的双组分混合物，塔顶产品的轻组分摩尔含量为90%。精馏段中蒸汽进入某一块板的流率为150kmol/h，摩尔浓度为60%，流入该板的液体流率为100kmol/h.该板用气相浓度表示的Murphree效率为0.5，计算
精馏段的操作线方程,
离开该板的气相和液相摩尔浓度各为多少?(假定为恒摩尔流操作)
〔2025〕二、〔20分〕一个常压连续精馏塔分别苯和甲苯混合物。精馏塔塔顶第一块板上
升蒸汽的组成为y=0.94(苯的摩尔分率)，如图。在分凝器中，蒸汽量的2/3冷凝成饱和液体
1
作回流液。未冷凝局部的饱和蒸汽送入下一冷凝器全部冷凝为塔顶产品。操作条件下，苯—甲苯混合物的相对挥发度为2.5，求：
塔顶产品组成(x)，回流液组成(x).
D 0
其次块理论板的上升蒸汽组成(y).
2
fD〔2025〕五、〔20分〕在一常压连续操作的精馏塔中分别某双组分混合液，该物系的平均相对挥发度为3.2。进料量为1000kmol/h，饱和蒸气进料，进料中易挥发物的组成x=0.4。要求塔顶产品中易挥发组成x=0.9〔以上均为摩尔分率〕，料液中易挥发组分的90%由塔顶馏出。取回流比为3.5。塔釜承受间接加热，塔顶承受全凝器。试计算：
f
D
精馏段和提馏段上升的蒸气量；
从塔顶数起的其次块理论板上升的蒸气组成为多少；
现因结垢导致再沸器换热力量下降，假设维持原来的进料量、进料组成、进料热状况和塔顶产品量不变，分析塔顶产品浓度和塔底产品浓度将如何变化？
〔2025〕4、〔20分〕一常压连续精馏塔分别某二元抱负混合液，塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46〔易挥发组分的摩尔分数，下同〕，该系统的相对挥发度为α
=2.5。测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为y
n
?0.83,x
n
?0.70，相邻上层塔板
的液相组成为x ?0.77，相邻下层塔板的汽相组成为y ?0.78，试求：
n?1 n?1
精馏段操作线方程；
最小回流比；
精馏段第n块塔板的气相默弗里〔Murphree〕板效率Emv,；n
〔2025〕六、〔20分〕在一常压连续精馏塔中分别某二元抱负溶液，料液浓度x=40%，
F
D进料为气液混合物，其摩尔比为气∶液=2∶3，要求塔顶产品中含轻组分x=97%，釜液浓
D
度x=2%，〔以上浓度均为摩尔百分数〕，该系统的相对挥发度为α=2.0，回流比R=1.8R 。
W
试求：1〕塔顶轻组分的回收率；2〕最小回流比；3〕提馏段操作线方程。
min
〔2025〕六、〔20分〕在连续精馏塔中，分别某二元抱负溶液，其平均相对挥
发度为2。进料为汽-液混合物进料，液相分率为0.5，进料中易挥发的平均组成为x=0.35，。要求塔顶中易挥发