2024年5月31日发(作者：隽晖)

1. 吸收塔的填料高度计算中，N

OG

反映 吸收的难易程度 。

2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则

操作线将 靠近 平衡线，传质推动力将 减小 ，若吸收剂用量减至最小吸收

剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为 无穷高 。

3. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 减小 增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热

蒸汽消耗量 增大 （增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大 （增大、减小） 。

4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越 小 ，完成相同的生产任务需

要的理论板数越 多 ，塔底再沸器的热负荷越 小 。

B .0.0559 C 0.0502

3. 填料塔的正常操作区域为 A 。

A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域

4.

某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x

A

=0.4，相应的泡点为t

1

，气相组成为

y

A

=0.4，相应的露点组成为t

2

，则 D 。

A t

1

=t

2

B t

1

2

C t

1

>t

2

D 不能判断

5. 二元理想混合液用精馏塔分离，规定产品浓度x

D

x

W

,若进料为x

F1

最小回流比为Rm1；若进

料为x

F2

时，最小回流比为Rm1现x

F1

小于x

F2

，则 B 。

A．Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2

5要分离乙醇-水共沸物，用 恒沸 精馏，所加入的第三组分为 苯

6. 某一物系，总压一定，三个温度下的亨利系数分别用E

1

E

2

E

3

表示，如果E

1

> E

2

>E

3

，则对应的温

塔底的产物为 无水乙醇 。

度顺序为：A

6.在常压操作中，x

A

=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y

A

=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时

A. t

1

> t

2

> t

3

B.t

1

< t

2

3

C.不定

将发生 解析 过程。

7. 气体中的扩散系数D

AB

与T的关系为（ D ）。

7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则

A. D

AB

与T的1.0次方成正比 B . D

AB

与T的2.0次方成正比

q线方程为： x=0.4 。

C . D

AB

与T的0.5次方成正比 D .D

AB

与T的1.75次方成正比

8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x

F

=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成

8. 若c*-c近似等于c

i

–c，则该过程为A控制。

x

D

最大为 100% 。

A.液膜控制 B.气膜阻力和液膜阻力相差不大

9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y

1

=0.09，液气比（q

n,l

/q

n,v

）

C.不确定

=3，则出塔气体浓度最低可降至 0 ，若采用（q

n,l

/q

n,v

）=1.5，则出塔气体浓度

9. 某二元混合物，=3，全回流条件下x

n

=0.3，所涉及的板均为理论版，则y

n-1

= D

最低可降至 0.225 。

A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794

10.提馏塔的进料是在 塔顶 ，与精馏塔相比只有 提馏段 。

10. 在气体处理量一定时，减少吸收剂用量，则吸收推动力为 C 。

11.吸收速率方程中，K

Y

是以 Y- Y* 为推动力的 气相总 吸收系数，其单位是

A.增大 B .不变 C 减小 D 不确定

2

kmol/m s 推动力 。

11.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，你认为： B 。

1. 在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。

A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响

2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（ B ）。

A.可能 B .不可能

12已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。

A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1

1.对操作中的精馏塔（N一定）和塔顶采出率一定，改变操作条件（如减小P、增大R、减

小q、增大x

F

），分析对x

D

,x

W

的影响。

分析：增大R，x

D

增大,x

W

减小

减小P，x

D

增大,x

W

减小

减小q，x

D

减小,x

W

增大

增大xF，x

D

增大,x

W

增大

得分 评卷人

四、计算题（共44分）

1.在逆流操作的吸收塔

中，于100Kpa、25℃下

用清水吸收混合气中的

CO

2

，惰性气体处理量为13Kmol/h，将其浓度由8%降至2%（体积），

操作条件下

Y

*

1600X

，

K

3

Ya

0.003kmol/(ms)

，已经塔径为0.6m.若取吸收剂用量

为最小用量的1.3倍，试计求： （1）水用量（6分）

（2）吸收塔操作线方程（2分）

（3）填料层高度 （4分）

解：（1）

Y

y

1

1



1y



0.08

10.08

0.087

1

（2）

Y

q

n,L

X





Y

q

n,L



1

X

1



(3) 填料层高度

q

n,V





q

n,V





2. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,进料量F＝30kmol/h，其中苯的摩尔分率x

F

=0.5。进料

为汽液混合物，汽液比为 2：3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为x

D

=0.95，

x

W

=0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度

α=2.45。

试求：(1) 塔顶、塔底的产品量（4分）； (2) 最小回流比R

min

（4分）

(3) 精馏段和提馏段操作线方程（4分）；(4) 若塔顶设全凝器，各塔板可视为理

论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成（4分）。

解：（1

q

）

n,F

q

n,D

q

n,W

（2）

因为进料为汽液比为 2：3，则

q0.6

则q线方程： y = 1.25-1.5x

平衡线方程：

y



x2.45x

联立上述两方程：

x

1(



1)x



1

q

0.412

y

1.45x

q

0.632

（3）精馏段操作线方程：

提馏段操作线方程：

y

1.485x0.04847

（4）

y

1

x

D

0.95

由平衡线方程可求:

x

1

0.866

由

精馏段操作线方程：可求

y

2

0.906

由平衡线方程可求:

x

2

0.797

3.

在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50 kmol/h，要求馏

出液中易挥发组分的收率为94％。已知精馏段操作线方程为y = 0.75x+0.238；q

线方程为y = 2-3x。

试求（1）操作回流比及馏出液组成（4分）；（2）进料热状况参数及原料的总组成

（4分）；（3）两操作线交点的坐标值x

q

及y

q

（4分）；（4）提馏段操作线方程（4

分）。

解:

解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得

R

1

0.75

及

x

D

R

R1

0.238

解得 R = 3，x

D

= 0.952

（2）进料热状况参数及原料液组成 由于

q

q1

3

及

x

F

1q

2

解得 q = 0.75（气液混合进料），x

F

= 0.5

（3）两操作线交点的坐标值x

q

及y

q

联立操作线及q线两方程，即

解得 x

q

= 0.4699及y

q

= 0.5903

（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为

式中有关参数计算如下

2024年5月31日发(作者：隽晖)

1. 吸收塔的填料高度计算中，N

OG

反映 吸收的难易程度 。

2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，若减少吸收剂用量，则

操作线将 靠近 平衡线，传质推动力将 减小 ，若吸收剂用量减至最小吸收

剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为 无穷高 。

3. 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数 减小 增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热

蒸汽消耗量 增大 （增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大 （增大、减小） 。

4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越 小 ，完成相同的生产任务需

要的理论板数越 多 ，塔底再沸器的热负荷越 小 。

B .0.0559 C 0.0502

3. 填料塔的正常操作区域为 A 。

A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域

4.

某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成x

A

=0.4，相应的泡点为t

1

，气相组成为

y

A

=0.4，相应的露点组成为t

2

，则 D 。

A t

1

=t

2

B t

1

2

C t

1

>t

2

D 不能判断

5. 二元理想混合液用精馏塔分离，规定产品浓度x

D

x

W

,若进料为x

F1

最小回流比为Rm1；若进

料为x

F2

时，最小回流比为Rm1现x

F1

小于x

F2

，则 B 。

A．Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2

5要分离乙醇-水共沸物，用 恒沸 精馏，所加入的第三组分为 苯

6. 某一物系，总压一定，三个温度下的亨利系数分别用E

1

E

2

E

3

表示，如果E

1

> E

2

>E

3

，则对应的温

塔底的产物为 无水乙醇 。

度顺序为：A

6.在常压操作中，x

A

=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y

A

=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时

A. t

1

> t

2

> t

3

B.t

1

< t

2

3

C.不定

将发生 解析 过程。

7. 气体中的扩散系数D

AB

与T的关系为（ D ）。

7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则

A. D

AB

与T的1.0次方成正比 B . D

AB

与T的2.0次方成正比

q线方程为： x=0.4 。

C . D

AB

与T的0.5次方成正比 D .D

AB

与T的1.75次方成正比

8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x

F

=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成

8. 若c*-c近似等于c

i

–c，则该过程为A控制。

x

D

最大为 100% 。

A.液膜控制 B.气膜阻力和液膜阻力相差不大

9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y

1

=0.09，液气比（q

n,l

/q

n,v

）

C.不确定

=3，则出塔气体浓度最低可降至 0 ，若采用（q

n,l

/q

n,v

）=1.5，则出塔气体浓度

9. 某二元混合物，=3，全回流条件下x

n

=0.3，所涉及的板均为理论版，则y

n-1

= D

最低可降至 0.225 。

A 0.9 B 0.3 C 0.854 D 0.794

10.提馏塔的进料是在 塔顶 ，与精馏塔相比只有 提馏段 。

10. 在气体处理量一定时，减少吸收剂用量，则吸收推动力为 C 。

11.吸收速率方程中，K

Y

是以 Y- Y* 为推动力的 气相总 吸收系数，其单位是

A.增大 B .不变 C 减小 D 不确定

2

kmol/m s 推动力 。

11.若精馏段操作线方程为y=0.75x+0.3，你认为： B 。

1. 在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。

A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响

2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（ B ）。

A.可能 B .不可能

12已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 C 。

A 1.1:1 B 1:1.1 C 1:1 D 0.1:1

1.对操作中的精馏塔（N一定）和塔顶采出率一定，改变操作条件（如减小P、增大R、减

小q、增大x

F

），分析对x

D

,x

W

的影响。

分析：增大R，x

D

增大,x

W

减小

减小P，x

D

增大,x

W

减小

减小q，x

D

减小,x

W

增大

增大xF，x

D

增大,x

W

增大

得分 评卷人

四、计算题（共44分）

1.在逆流操作的吸收塔

中，于100Kpa、25℃下

用清水吸收混合气中的

CO

2

，惰性气体处理量为13Kmol/h，将其浓度由8%降至2%（体积），

操作条件下

Y

*

1600X

，

K

3

Ya

0.003kmol/(ms)

，已经塔径为0.6m.若取吸收剂用量

为最小用量的1.3倍，试计求： （1）水用量（6分）

（2）吸收塔操作线方程（2分）

（3）填料层高度 （4分）

解：（1）

Y

y

1

1



1y



0.08

10.08

0.087

1

（2）

Y

q

n,L

X





Y

q

n,L



1

X

1



(3) 填料层高度

q

n,V





q

n,V





2. 某精馏塔用于分离苯-甲苯混合液,进料量F＝30kmol/h，其中苯的摩尔分率x

F

=0.5。进料

为汽液混合物，汽液比为 2：3，要求塔顶、塔底产品中苯的摩尔分率分别为x

D

=0.95，

x

W

=0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度

α=2.45。

试求：(1) 塔顶、塔底的产品量（4分）； (2) 最小回流比R

min

（4分）

(3) 精馏段和提馏段操作线方程（4分）；(4) 若塔顶设全凝器，各塔板可视为理

论板，求离开第二块板（自塔顶向下数）蒸汽和液体的组成（4分）。

解：（1

q

）

n,F

q

n,D

q

n,W

（2）

因为进料为汽液比为 2：3，则

q0.6

则q线方程： y = 1.25-1.5x

平衡线方程：

y



x2.45x

联立上述两方程：

x

1(



1)x



1

q

0.412

y

1.45x

q

0.632

（3）精馏段操作线方程：

提馏段操作线方程：

y

1.485x0.04847

（4）

y

1

x

D

0.95

由平衡线方程可求:

x

1

0.866

由

精馏段操作线方程：可求

y

2

0.906

由平衡线方程可求:

x

2

0.797

3.

在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。原料液流量为50 kmol/h，要求馏

出液中易挥发组分的收率为94％。已知精馏段操作线方程为y = 0.75x+0.238；q

线方程为y = 2-3x。

试求（1）操作回流比及馏出液组成（4分）；（2）进料热状况参数及原料的总组成

（4分）；（3）两操作线交点的坐标值x

q

及y

q

（4分）；（4）提馏段操作线方程（4

分）。

解:

解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得

R

1

0.75

及

x

D

R

R1

0.238

解得 R = 3，x

D

= 0.952

（2）进料热状况参数及原料液组成 由于

q

q1

3

及

x

F

1q

2

解得 q = 0.75（气液混合进料），x

F

= 0.5

（3）两操作线交点的坐标值x

q

及y

q

联立操作线及q线两方程，即

解得 x

q

= 0.4699及y

q

= 0.5903

（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为

式中有关参数计算如下