《化工分离工程》试卷及答案

1、 PAGE PAGE 8一、填空（220）1设计变量2.,轻组分为安排组分，存在着两个恒浓区，消灭在精镏段和进料板位置.3。 在萃取精镏中，当原溶液非抱负性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分 1 形成具有较强一、填空（220）1设计变量2.,轻组分为安排组分，存在着两个恒浓区，消灭在精镏段和进料板位置.3。 在萃取精镏中，当原溶液非抱负性不大时，加入溶剂后，溶剂与组4。 化学吸取中用增加因子表示化学反应对传质速率的增加程度，增加E的定义是化学吸取的液相分传质系数(/质系数(k0L）.5N C 个，建立的 NC+NC+2N+N=N（2C+3)个。热力学效率定义为 ； 实际的分别过程是不行逆的，所以热

2、力学1。7溶剂的性质，对溶液施加压力,克服溶剂的渗透压,是一种用来浓缩溶液的膜分别过程.二、推导（20 分）1。 由物料衡算,1 单级分别基本关系式。2。精馏塔第j 级进出物料如图1，建立MESH 方程。cz (Kii1)0i1(K 11i式中： Ki相平衡常数;-气相分率(气体量/进料量）.525）什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？热力学上看物系的自由焓最小;动力学上看相间表观传递速率为零.K =y/x 。iii组分在顶、釜的安排状况如何？由设计者指定浓度或提出回收率的组分。LK LNKHNK 全部或接近全部在塔釜消灭。吸取为单相传质过程，吸取剂吸取了气体中的溶质而流量在下降过为恒定。在

3、精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率？在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的热量其温度高于塔顶引出热量的温度 ,相对于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高。反应精馏的主要优点有那些？（3）反应热可由精馏过程利用；(4）节省设备投资费用;(5)对于难分别物系通过反应分别成较纯产品。（1、210，31535（1)甲苯（2）101。3kPa下绝热闪蒸，若闪蒸温度为 94,用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？时P 0=152。56kPaP 0=61.59kPa1已知甲醇和醋酸甲酯,12 P0 65.98kPa 求212该系统的活度系数。0.50、丙烷

4、0.4、丁烷0.1（均为摩尔分数)，用不挥81,取丙烷在全塔的平A=126,提高平均液汽比2 倍，此时丙烷的吸取率可达到多少。200620072（A）卷cy x cz (K1)iiiiv(K 1)1ii220）1。设计变量 。2。精镏段和进料板。i1i1i1i23。正 ;负偏差或抱负。GMi, j Lj1xVj1yi,j1F zjj(LjU )xjj(VjW )y0ji,j化学吸取的液相分传质系数（ k无化学吸取的液相分传质系数GE yKx0L（k0。i, ji, jCi,j i,j5。NC+NC+2N+N=N(2C+3）。GSY ji1y1.0 06. B分别（W净； 小 .GSXjx1.0

5、 07。溶剂 ；溶剂的渗透压。二、推导(20 分)i1GH Ljj1j1Vj1j1F Hj(LU )hjjW )HQ 0jjjj1。设V F 气化分率三、简答（每题5分，共25分） iiii(1)K =y/x .iii相平衡关系式xi Kyi（2）2。由设计者指定浓度或提出回收率的组分。LKy K xiii（3）LNK将(3)代入（1)zi (1)xiK xiiiziHNK 全部或接近全部在塔釜消灭.吸取为单相传质过程,吸取剂吸取了气体中的溶质而流量在下降xi1 (Ki1)（4)内都不能视为恒定。在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在将（2）代入（1）zi (1)iyKyiK

6、yi于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高.(1）产物一旦生成马上移出反应区；(2）反应区反应物浓度高,i整理:y Kizii1 (Ki1)(5）生产力量大；(3）（4）（5）对于难分别物系通过反应分别成较纯产品。四、计算（1、210，31535）1.k z 1.14681iiz同时存在，为汽液平衡态，满足闪蒸条件。 i 1.056371ki2。p p0 x11 1p0 x22 p01 p0221p 101.3p01p 101.31.12061.53532p023。65.98lg Alg1.260.81(1)N 1lgA1 0.81lg1.261 2.73(2)A21.262.52 (

7、AN1 A)(AN1 1)0.95220）1。 传质分别过程分为 平衡分别过程和速率分别过程两大类。2.p 0之间的关系可用式： 12表示.2. 一个多组分系统达到相平衡的条件是全部相中的,各相组分的逸度相同。3,固定设计变量通常指进料物流的变量和装置的压力。某二元系常压下汽液平衡数据在 yx 图中摘录如下：x1=0.25 时，y1=0。35;x1=0。8时，y1=0。62,该系统肯定形成共沸物，这是由于p 0212三、简答（520）K在 y-x 图中，平衡线与对角线相交 (也可其它表示法）.y pssvL(p ps)p(提示：Kpi iiexpm,ii）5方程解离法为基础MESH 方程按类型

8、分为三组,即、和.6。 精镏和吸取操作在传质过程上的主要差别是.7ABC8按粒径不同选择分别溶液中所含的微粒和大分子的膜分别操作。ixvRTii后会提高原溶液的相对挥发度？精馏过程的热力学不行逆性主要由哪些缘由引起？在固定床吸附过程中，什么是透过曲线?在什么状况下,吸附剂失去吸附力量需再生？四、计算(1、215,31040）已知某精镏塔进料组成和操作条件下的平均相对挥发度如下:组分ABCD二、分析(20 分）摩尔分率0.060。170.320。451。00对再沸器(图 1）N NNN N，回答(2.581。991。000。84vcixaic 均对可调设计变量如何指定.料衡算;不对非关键组分校核

9、,计算最少理论板数。 （1）与甲醇（2)二组分溶液,料衡算;不对非关键组分校核,计算最少理论板数。 （1）与甲醇（2)二组分溶液,XS=0。8,馏出,11,溶剂看成不挥发组分,计算水的加入量。3. 955%，现接受不挥发的烃油进行吸取,1137304kPa, 今要80的丁烷，求所需理论板数。1.12丁烷20062007 学年其次学期考试参考答案（B）卷vL(p ps ) i1一、填空（220平衡分别过程和速率分别过程 .温度、压力相同,各相组分的逸度相同.iiiRTi K yi psixpii3。进料物流的变量和装置的压力 。4。 线与对角线相交 （也可其它表示法。2 答：在萃取精馏中，原溶液

10、12, 5。修正的M 方程 、S 方程 、和修正的H 方程 。6。精馏为双向传质,吸取为单向传质 。 1 pspsp1要使p17。2。18。粒径不同 。12pss2222二、分析(20 分)1 2增加，加S 后可使( 1 )( 1 ) 。加入萃取剂后s22N3(C 2)13C 7Nv：方程数目c物料平衡式C热量平衡式1会提高原溶液的相对挥发度.答:压差、温差、浓度差。答：当流体通过固定床吸附器时，不同时间对应流出物浓度变化曲线t到达穿透相平衡方程式两相T、P相等合计：C2 3b点时吸附剂失去吸附力量需再生。10049.615450.3846进料量10049.615450.3846进料量塔顶量塔釜量A660B1716.150.85C3227.46544.5346D45045N(3C 7)(2C 3)C 4Ni (C 2)1C 3Nx (Ca4)(C3)1 ps11 ps11