化工原理精馏塔基础解答

精馏塔的概论

中

1、什么叫质量传递过程？

答：根据混合物中不同组分之间存在的某些物性差异，使其中某个组分或某些组分从一相向另一相转移以达到分离的目的，这种物质在相间的转移过程称为质量传递过程。

2、精馏塔的工艺形式主要有几种？

答：A：要求从进料混合物中同时获得轻、重组分，分馏塔必须包括精馏段和提馏段。这种塔称为完整塔。

B：除要求得到塔顶和塔底产品外，还要从塔的侧线抽出产品。必须采用由主塔和气提塔组合的复合塔工艺形式。

C：只要求得到轻组分或重组分一个产品，塔的形式采用只有精馏段或只有提馏段的半截塔就可以了。

3、什么叫液体的饱和蒸汽压？

答：在密闭容器内，在一定温度下，纯组分液体的汽液两相达到平衡状态时的蒸汽压力称为液体在该温度下的饱和蒸汽压。

4、要实现完整精馏塔内的常压双组分连续精馏过程，必须具备哪些条件？ 答：A：混合物种组分的相对挥发度不等于1；

B：必须有气液两相密切接触的场所—精馏塔；

C：塔顶要设冷凝器，塔底要设重沸器。必须提供气相回流和液相回流，从而使精馏塔内沿塔存在温度梯度和浓度梯度。

D：回流罐、若干管路、回流泵、原料预热器等附属设备。

5、什么叫液体的蒸馏？

答：利用液体混合物中各组分间挥发度的差异，通过加入热量或取出热量的方法，使混合物形成气液两相系统，并让它们相互接触进行质量和热量传递，致使易挥发组分在气相中增浓，难挥发组分在液相中增浓，从而实现混合物分离的这种方法叫做蒸馏。

6、什么是部分汽化和部分冷凝？

答：部分汽化：指下降液相中部分轻组分吸热后被汽化而转入气相； 部分冷凝：指上升气相中部分重组分放热后被冷凝而转入液相。

7、理论板是如何定义的？

答：所谓理论板，是指能够使气液两相充分接触，且传热及传质阻力均为零，离开该板时的气液两相达到平衡状态的理想化塔板。

8、精馏塔进料有哪几种状态？

答：过冷液体进料；饱和液体进料；气液两相进料；饱和气相进料；过热气相进料。

9、简述精馏原理 ？

答：精馏过程的原理是利用混合物中各组分的沸点不同，在塔顶液相回流和塔釜气相回流的作用下，气液两相逐级逐板逆相接触，进行多次的部分汽化和部分冷凝，液相中的轻组分不断转移至气相中而上升到塔顶，气相中的重组分不断转移至液相中而下降到塔底，从而达到分离的目的，分别得到较纯的轻组分和重组分。

精馏塔的概论

10、实现稳定的精馏操作必须保持哪两个基本条件？

答：一是进料量与出料量之间的物料平衡；

二是全塔系统带入热量与带出热量各个部分之间的热量平衡。

11、复合塔和简单塔有哪些不同点？（答出三点即可）

答：1、复合塔除塔顶和塔底抽出产品外，还可以从侧线抽出多种产品。简单塔只能从塔顶和塔底抽出产品。

2、复合塔分离要求不高，馏程宽；简单塔分离纯度高、馏程窄。

3、复合塔塔径较大，塔板层数较少，总高度不高，且占地面积小；简单塔塔径小、塔板层数较多，总高度较高，且塔的个数多，占地面积大。

4、复合塔塔底采用吹入水蒸汽来使残液中的轻组分汽化，而简单塔塔底是采用再沸器加热，使残液中轻组分汽化。

5、复合塔采用中段循环回流实现取出热量的目的从而尽量避免产生严重雾沫夹带现象，操作复杂。简单塔是通过塔顶回流和再沸器控制温度来调节上升蒸汽负荷，操作简单。

12、石油产品大致可以分为哪几类 ？（答出四类即可）

答：1、燃料油（汽油、煤油、柴油、重质燃料油）；

2、润滑油（内燃机油、机械油）；

3、有机化工原料（各种芳烃和烯烃）；

4、工艺用油（变压器油、电缆油、液压油）；

5、沥青（各种建筑沥青、铺路沥青、防腐沥青）；

6、蜡（各种食用、药用、化妆品用、包装用的石蜡和地蜡）；

7、石油焦碳（电极用焦、冶炼用焦、燃料焦）

13、在精馏计算中，纯液体和混合液中各组分的挥发度如何表示？

答：纯液体的挥发度用一定温度下该液体的饱和蒸汽压表示；

混合液中组分的挥发度用该组分在气相中的平衡分压与其在液相中组成之比表示。

14、简述精馏操作中，精馏塔、气相回流、液相回流的作用？

答：在精馏操作中，精馏塔是提供气液两相密切接触、进行传热传质的场所；液相回流用来补充塔板上的轻组分，使精馏塔内物料的组成相对恒定，从而保证精馏操作能够连续稳定的进行；气相回流为精馏系统提供热量，从而实现部分汽化和部分冷凝。

15、精流操作的节能途径有哪些？（答出三条即可）

答：1、合理制定产品的工艺指标；

2、合理选择操作压力；

3、与其它过程的物料换热；

4、在多组分精馏中，要择优选择工艺流程；

5、在原料处理量及分离要求一定的条件下，选用新型、高效塔板；

6、采用具有热泵的精馏装置；

7、在精馏装置上设置中间再沸器或中间冷凝器；

8、采用多效精馏来达到降低能耗的目的。

16、板式精馏塔的塔板形式主要哪几种类型？

答：泡罩型塔板、浮阀型塔板、筛孔型塔板、喷射型塔板。

17、什么叫汽化率？什么叫回流比？回流比的两个极限值是什么？

答：进料段上升蒸汽量与进料量的比值称为汽化率；

精馏塔的概论

回流比是指塔顶液相回流量与馏出液量的比值，它有两个极限值，一个是全回流时的回流比，另一个是最小回流比。

18、气液相平衡关系指的是什么？

答：气液相平衡关系是指溶液与其上方蒸气达到平衡时，系统的总压、温度及各组分在

气、液两相中组成间的关系。

19、拉乌尔定律是如何表示理想溶液的气、液平衡关系的？

答：拉乌尔定律表示：对于理想溶液，当气、液呈平衡时，溶液上方组分的蒸汽压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。

20、什么叫做液泛？

答：在精馏塔内，当气液两相的某一流量增大到某一数值时，上下两曾塔板间的压力降

便会增大到使降液管内的液体不能顺畅下流，当管内液体满到上层板的溢流堰顶 时，便漫到上层板中去，这种现象称为液泛现象。

21、简述板式精馏塔的结构及气液两相流程？

答：板式塔由一个呈圆柱形壳体及其中按一定间距水平放置的若干块塔板所组成。

板式塔工作时，液相自冷凝器出来经回流管路打回塔内，在自身重力的作用下自上而下横向通过各层塔板后由塔底排出；气相从塔底送到最下层板的下面，在压差推动下，逐板由下而上穿过筛孔及板上液层流向塔顶。

22、试分析液相回流的大小对精馏操作的影响？

答：液相回流过大，会造成降液管内的流量超过限度，出现液泛现象，使操作无法进行。液相回流过大还会使再沸器的温度降低，影响到气相负荷的大小。 液相回流过小，塔板上不能建立起足够高度的液层，气液两相之间的接触时间减小，会影响塔板的分离效率。

23、列管式换热器分为哪几种 ？

答：固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器。

24、精馏塔的进料段位置如何确定？

答：精馏塔的进料位置要根据原料所处的状态和对原料的分离要求来确定。一般来说，进料温度低，则进料位置要上移，使提馏段有较多的塔板。若进料温度高，原料所处气态，气相中轻组分浓度较低，对应的重组分浓度较高，而分离要求主要是得到合格的轻组分，则进料位置要下移，使精馏段应有较多的塔板。

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