精餾傳質(zhì)計(jì)算題目及答案一、選擇題（每題5分，共20分）1.精餾塔中，氣液兩相的接觸方式主要有（）。A.填料塔B.板式塔C.填料塔和板式塔D.只有填料塔答案：C2.在精餾過程中，提高回流比可以（）。A.提高產(chǎn)品純度B.降低能耗C.增加塔板數(shù)D.減少塔板數(shù)答案：A3.精餾塔的設(shè)計(jì)中，塔板效率的高低會(huì)影響（）。A.塔板數(shù)B.塔的高度C.塔的直徑D.塔的材質(zhì)答案：A4.在精餾塔操作中，如果進(jìn)料熱狀況發(fā)生變化，可能會(huì)引起（）。A.塔壓變化B.塔板效率變化C.塔板數(shù)變化D.塔板效率和塔板數(shù)都不變答案：A二、填空題（每題5分，共20分）1.精餾塔中，氣液兩相接觸的主要方式有______和______。答案：填料塔；板式塔2.在精餾塔中，回流比是指______與______的比值。答案：回流液量；塔頂產(chǎn)品量3.精餾塔的設(shè)計(jì)中，塔板效率的高低會(huì)影響塔板數(shù)的______。答案：計(jì)算4.精餾塔的操作中，進(jìn)料熱狀況的變化可能會(huì)引起塔壓的______。答案：變化三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述精餾塔中氣液兩相接觸的方式及其特點(diǎn)。答案：精餾塔中氣液兩相接觸的方式主要有填料塔和板式塔。填料塔利用填料增加氣液接觸面積，適用于處理量大、熱敏性物質(zhì)或易形成聚合物的物料。板式塔則通過塔板分隔氣液兩相，適用于需要高分離效率的場(chǎng)合。填料塔的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作彈性大，但塔高較大；板式塔的優(yōu)點(diǎn)是分離效率高、塔高較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高。2.說明提高回流比對(duì)精餾塔操作的影響。答案：提高回流比可以提高塔頂產(chǎn)品的純度，因?yàn)楦嗟幕亓饕嚎梢詭ё吒嗟碾s質(zhì)，從而提高分離效果。但是，提高回流比也會(huì)增加能耗，因?yàn)樾枰嗟哪芰縼砑訜峄亓饕骸４送?，提高回流比還可能增加塔板數(shù)，以適應(yīng)更高的分離要求。3.描述精餾塔設(shè)計(jì)中塔板效率的重要性。答案：塔板效率是衡量塔板分離效果的一個(gè)重要參數(shù)，它表示實(shí)際塔板分離效果與理論塔板分離效果的比值。塔板效率的高低直接影響到塔板數(shù)的計(jì)算，高效率的塔板可以減少所需的塔板數(shù)，從而降低塔的高度和造價(jià)。同時(shí)，塔板效率也影響到塔的操作彈性和穩(wěn)定性，高效率的塔板可以提供更好的操作條件，提高塔的運(yùn)行可靠性。四、計(jì)算題（每題15分，共30分）1.某精餾塔的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：塔頂產(chǎn)品量為100kmol/h，回流比為1.5，進(jìn)料量為200kmol/h，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.3。假設(shè)塔板效率為80%，試計(jì)算該塔需要的最小理論塔板數(shù)。答案：首先，根據(jù)回流比和塔頂產(chǎn)品量，可以計(jì)算出回流液量：回流液量=塔頂產(chǎn)品量/回流比=100kmol/h/1.5=66.67kmol/h然后，根據(jù)進(jìn)料量和進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算出進(jìn)料中輕組分的摩爾數(shù)：進(jìn)料中輕組分摩爾數(shù)=進(jìn)料量×進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)=200kmol/h×0.3=60kmol/h接著，根據(jù)塔板效率和理論塔板數(shù)的關(guān)系，可以計(jì)算出最小理論塔板數(shù)：最小理論塔板數(shù)=(進(jìn)料中輕組分摩爾數(shù)/塔頂產(chǎn)品量)/(1-塔板效率)=(60kmol/h/100kmol/h)/(1-0.8)=3因此，該塔需要的最小理論塔板數(shù)為3。2.某精餾塔的操作參數(shù)如下：塔頂產(chǎn)品量為150kmol/h，回流比為2，進(jìn)料量為300kmol/h，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.4。假設(shè)塔板效率為85%，試計(jì)算該塔需要的最小理論塔板數(shù)。答案：首先，根據(jù)回流比和塔頂產(chǎn)品量，可以計(jì)算出回流液量：回流液量=塔頂產(chǎn)品量/回流比=150kmol/h/2=75kmol/h然后，根據(jù)進(jìn)料量和進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算出進(jìn)料中輕組分的摩爾數(shù)：進(jìn)料中輕組分摩爾數(shù)=進(jìn)料量×進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)=300kmol/h×0.4=120kmol/h接著，根據(jù)塔板效率和理論塔板數(shù)的關(guān)系，可以計(jì)算出最小理論塔板數(shù)：最小理論塔板數(shù)=(進(jìn)料中輕組分