分离工程试卷

1、?别离工程?课程试卷1本试卷用于生物与化学工程系2005级化学工程与工艺专业精化方向本科学生时量：120分钟总分100分注意：1、答案必须填写在做题纸上,填写在试卷上的无效.2、答卷必须写明题目序号,并按题号顺序做题.3、请保持行距,保持卷面整洁.1、 填空题22分14题,每空2分,5题,每空1分1、一般精储中,增加回流比,别离度萃取精储中,增加回流比,别离度2、精储操作别离的依据是, 吸收操作的别离依据是3、别离操作在化工生产中的作用有：二4、精微别离中,正系统宜采用 操作,负系统宜采用 操作.5、待别离混合物中各组分沸点相差不大的物系一般使用比算,该法用MS级温度；待别离混合物中各组分沸点

2、相差很大的物系一般使用,该 法用 r级温度.D2W2、 分析与简做题23分6、相平衡常数的计算方法有哪些具优点是什么 7分7、试分析高温精储塔釜和塔顶温度均高于室温和低 温精储塔釜和塔顶温度均低于室温的适宜进料状态.8分8、试述精储过程的热力学不可逆性主要由哪些因素引起分析如下列图精储过程别离甲醇-水与单塔精储过程相比,为什么此精储过程操作所需的热量比单塔操作所需的热量 减少3040% 8分3、 计算题9、用精储塔别离三元泡点混合物,进料量100 kmol/h进料组成如下:组分摩尔分率相对挥发度A0.44.5B0.23C0.411、用芬斯克方程计算储出液流率为60kmol/h以及全回流下,当精

3、储塔具有5块理论板时,其塔顶储出液和组成.2、用1的别离结果用于组分B和C间别离,确定最小回流比.20分10、在24块板的塔中用油吸收炼厂气组成见表,采用的油气比为1,塔平均操作温度 为16C,操作压力为0.263Mpa假设全塔效率为20%,16c时,丁烷的相平衡常数为 0.75,求丁烷的回收率.此题共15分组分CH4C2 H6C3H8i-C4H10n-C4Hioi-C5H12n-CsH12n-C6H14y0mol 分率0.7650.0450.0350.0250.0450.0150.0250.04511、在半连续操作的硅胶固定床吸附器中,从低湿含量空气中吸附水汽的试验测得 0.55kyav 3

4、1.6GkgH2O/mkxav 0.965 kgH2O/m s x式中G'为气体与固体的相对质量流速kg/m2 s ,所用硅胶白视密度为672kg/m3,平均粒 径1.727mm,比外外表2.167m2 /kg.试根据此来估算连续逆流等温吸附器所需硅胶的层高, 计算条件为：用该吸附器来枯燥26.7C, 1atm的空气从原湿度为0.006kgH2O/kg干空气, s y枯燥到湿度为0.00015kgH2O/kg干空气,硅胶的原始含水量为0,硅胶的质量流速为0.68kg / m2 s,空气的质量流速为1.36kg/m2 s,在此操作条件和温度范围内吸附等温线可视为直线Y* 0,0185X

5、,空气密度1.181kg/m3 20分?别离工程?试卷1参考答案及评分标准一、填空题共22分,14题,每空2分,5题,每空1分,答复不全,酌情扣分1、增加,并不总是增加.2、组分间的相对挥发度的不同,溶质在溶剂中的溶解度的不同3、1、为化学反响提供符合质量要求的原料,去除对反响或催化剂有害的杂质,减少副 反响和提升收率.2、对反响产物起着别离提纯的作用,以得到合格的产品,并使未反 应的反响物得以循环利用.3、在环境保护和充分利用资源方面起着特别重要的作用.4、泡沫接触状态,喷射接触状态5、泡点法、泡点方程、流率加和法、H方程二、简做题共23分1、状态方程法,活度系数法,查图法.3分状态方程法：

6、不需基准态,只需P-V-T数据,原那么上不需有相平衡数据.容易应用比照状 态理论.3分活度系数法：简单的液体混合物的模型已能满足要求,温度的影响主要表现在fiL上,而不 在Y上,对许多类型的混合物,都能应用.3分查图法：简单明了.1分.2、高温精储时,当D/F较大,应尽量采用低的q值,即以汽相或汽液混合物进料；当D/F 较小,应尽量采用高的q值,即以液相进料为宜.4分低温精储时,无论D/F较大还是 较小,应尽量采用高的q值,即以液相进料为宜.4分3、通过一定压力梯度的动量传递；通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合；通过一定浓度梯度的质量传递或不同化学位物流的直接混合；3分图示的精

7、储操作高压塔冷凝器与低压塔的再沸器耦合成一台换热器,低压塔塔釜中含有一局部轻组分,低压塔塔釜温度比根本上是重组分时低,作为低压塔加热源的高压塔蒸汽温度可以降低,高压塔可以在较低的压力下操作,低压塔塔顶和塔釜的温差较小.5分三、计算题共55分1、共 16 分解：1、D=60kmol,W=F-D=40kmo假设为清楚分割,物料进料塔顶塔釜A40400B20db20-dBC40dc40-dc由物料衡算得：40+cB+dc=60又由N=Log(d/w)B/(d/w)c/log bc,得：5=Log dB/(20-cB)/dc/(40-cC) /log(3/1),解得：dB= 18.3015,dc=1.

8、6985Xt A 组分进行校核：dA/wA=dB/wB X abn=18.3015/1.6985 (45/3 5=81.8234 cIa+wa=40,得 wa=0.4830 将A值重新代入作物料衡算：物料进料塔顶塔釜A4039.51700.4830B20db20-dBC40dc40-dc39.517+(B+dc=60,5=Log dB/(20-dB)/dc/(40-(C) /log(3/1),解得 dc=1.9613, cB=18.5217； wc=18.0387,wb=1.4783 因止匕 xad=0.658G xbd=0.3087 xcd=0.03Q本小题8分,写出计算式得4分,结果正确得

9、4分,计算式对结果不对扣4分,未校核扣1分.(2)、泡点进料：q=1E iXflF/( i-0 尸q,4.5 0.4/ 4.5-0 +3>0.2/ 3-0 +1 >0.4/ 1-0 =0写出计算式得2分K 0<3,解得：9 =1.41结果正确得2分又由！2iXiD/ i-0 =R+1 得：写出计算式得2分4.5 0;6586/ 4.5-1.41 +3 >0.3087/3-1.41 +1 >0.0307/1-1.41 = Rm+1Rm=0.4667结果正确得2分本小题共8分2、共10分解：理论板数为：N=24X20%=4.8块,答对得2分K 关=0.75, =L/VK 关=1 田.75=1.33 答对得 3分N=LogA6/1 8 /L