传质分离过程习题课-第二章

、判断题.分离因子相对于汽液平衡常数而言，随温度和压力的变化不敏感。 （）s.常压下甲醇-水物系的相平衡常数更适合于用公式Ki包计算。（）P.窄沸程闪蒸的热量衡算更主要地取决于温度，而不是汽化分率。因此对于窄沸程闪蒸，应该通过热量衡算计算温度，解闪蒸方程确定汽化分率。 （）二、单项选择题.相平衡准则不包括（）。A）TTT B）CCCC）PPP D）f?f??Ill.对含有H2、H2s的物系，（）预测K值的精度高。A）RK方程 B）SRK方程 C）PR方程D）BWRS方程.规定气相组成y和压力P,计算液相组成x和温度T的过程称为（）的计算。A）泡点压力 B）泡点温度 C）露点温度 D）露点压力.下列哪一个过程是平衡分离过程？（）。A）蒸发 B）离心分离 C）吸收 D）膜分离.规定液相组成x和温度T,计算汽相组成y和压力P的过程称为（）的计算。A）泡点压力 B）泡点温度 C）露点温度D）露点压力.进行等温闪蒸时，满足（）时系统处于两相区。A） «乙位乙/K 1 B） "i 1且乙/Ki 1c、 KiZi < Zi/Ki 1 c、 KiZi 1M Zi/Ki 1KiXi107、计算溶液泡点时，若 i1 ，则说明a温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高8、在一定温度和压力下，由物料组成计算出的8、在一定温度和压力下，由物料组成计算出的CcKiXi10 Zi/Ki1i1 ，且i1 ，该进料状态为a过冷液体 进料状态为a过冷液体 b.过热气体c.汽液混合物9、计算溶液露点时，若yi/Ki109、计算溶液露点时，若a温度偏低b.正好泡点c.温度偏高10、进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区KiKiZi1且 Zi/Ki1KiZi 1且 Zi/Ki 1KiKiZi1且 Zi/Ki1c.d.KiZi 1且 Zi/Ki 111、下列哪一个是机械分离过程（ ）a.蒸储 b.吸收c.膜分离 d.离心分离12、下列哪一个是速率分离过程（ ）a.蒸储 b.吸收c.膜分离 d.离心分离13、下列哪一个是平衡分离过程（）a.蒸储 b.吸收c.膜分离 d.离心分离14、汽液相平衡 K值越大，说明该组分越（）a.易挥发 b.难挥发 c.沸点高 d.蒸汽压小15、气液两相处于平衡时（）a.两相间组份的浓度相等 b.只是两相温度相等c.两相间各组份的化学位相等 d.相间不发生传质16、当把一个常温溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（）a.露点 b.临界点c.泡点d.熔点17、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（）a.露点b.临界点c.泡点d.熔点18、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（）a饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相19、系统温度大于露点时，体系处于（）a饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相20、系统温度小于泡时，体系处于（）a.饱和液相b.冷液体c.饱和气相d.气液两相21、闪蒸是单级蒸储过程，所能达到的分离程度（）a很高 b.较低c.只是冷凝过程，无分离作用 d.只是气化过程，无分离作用三、填空题.按所依据的物理化学原理 不同，工业上常用的 传质分离过程可以分为口的大类。.计算气液相平衡常数的方法有2对于轻始类组分还可以直接查P-T-K列线图求取。.计算气液相平衡常数的通式： Ki」PP_expvi（PP）,当气相是理想气iyP RT体，液相是理想溶液时，气液平衡关系可简化为 yi.分离过程是借助分离媒介使均相混合物系统变成两相 系，分离媒介有f口 的种类型。.常用的活度系数方程中, 方程特别适用于分子大小相差悬殊的混合物。.在等温闪蒸计算之前，需要对闪蒸过程进行核实。假设已知进料混合物中任意组分i的相平衡常数与其在混合物中的摩尔分率分别为 Ki和z。如果（<1,表明进料在闪蒸条件下为过冷液体。.气液平衡常数的定义式为Ki.分离过程是借助分离媒介使均相混合物系统变成两相 系，分离媒介有

f口 的种类型。9、泡点温度计算时若EKixi>1,温度应调（）10、泡点压力计算时若EKixi>1,压力应调（）11、活度是（）浓度。12、逸度是（）压力13、汽液相平衡是处理（）过程的基础。相平衡的条件是（）。14、对宽沸程的精储过程，其各板的温度变化由（）决定，故可由（）计算各板的温度。15、对窄沸程的精储过程，其各板的温度变化由（）决定，故可由（）计算各板的温度。16、离程分为（）和（）两大类。17、传质分离过程分为（）和（）两大类。18、分离剂可以是（）和（）。19、气液平相衡常数定义为（）。20、气液两相处于平衡时（）相等。21、若组成为Zi的物系，EKixi>1,且！Zi/Ki>1时，其相态为（）22、若组成为Zi的物系，Kixi<1时其相态为（）23、若组成为Zi的物系，ZZi/Ki<1时，其相态为（）24、绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（ ）产生。25、lewis提出了等价于化学位的物理量（）四、推导及简答题.由物料衡算式及相平衡关系式推导图中所示闪蒸过程的 Rachford-Rice闪蒸方程:c4(01)程:c4(01) 0i1(Ki1) 1.什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？3简述设计型设计计算与操作型设计计算的区别。六、计算题（每小题10分，共30分）1.一液体混合物的组分为：苯0.50;甲苯0.25;对-二甲苯0.25（摩尔分数）。计算该物系在100kPa时的泡点温度和汽相组成。假设为完全理想物系。苯：lnp1s20.79362788.51/T52.36;甲苯：lnp2s20.90653096.52/T53.67;对二甲苯：lnP3s20.98913346.65/T57.84；（Ps：Pa；T：K）（注：试差范围为85~105C;误差限= yi10.01）解：设T为95C,由安托尼方程PiS155147.9Pa .P2s62785.74Pa .P3s26644.01Pa因为汽相、液相均为完全理想物系， KiPs/p（1.5分），yiKixi（1.5分）yi1 K1X1K2X2K3X31 0.01200.01故所设温度偏高，重设T为94.6C,PiS155278.4Pa （1分）.P2s62844.88Pa（1分）；P3s26671.88Pa（1分）yi1 K1xK2x2K3x31=0.00069<0.01符合要求。（2分）故该物系在100kPa时的泡点温度为94.6C0（2分）y〔K1X1 0.7764,y?K2X20.1571,yK3X30.0667（其它方法，只要思路正确，结果正确，即可得分）1.某三元理想液体混合物的组成为： A0.60;B0.20;C0.20（摩尔分数）。计算该物系在0.1013MPa时的泡点温度和气相组成。 A、B、C三个组分的饱和蒸汽压数据如下：lnP： 23.4803 3626.55T 34.29 ;InPBS 23.8047 3803.98T 41.68 ;InPs 22.4367 3166.38T 80.15 ; （Ps:Pa, T:K）

(注：试差范围为65~85C;误差限= yi10.01)设T为70C,由安托尼方程PS125313.31Pa；PBS72156.70Pa；PcS32768.81Pa因为汽相、液相均为完全理想物系， K因为汽相、液相均为完全理想物系， Kis,P/p(1.5分)，yiKixi(1.5分)yi1 KAxAKBxBKcxc1 0.05060.01故所设温度偏低，重设T为71.16C,£130941.55Pa；Ps75732.40Pa；g34547.86Payi1 K咨K2x2K3x31=0.0067<0.01符合要求。(2分)故该物系在0.1013MPa时的泡点温度为71.16C。（2分）y1=Kb=0.7756,y2=0.1495,y3=0.0682（其它方法，只要思路正确，结果正确，即可得分）2、某混合物含丙烷a.0.451（摩尔分数），异丁烷b.0.183,正丁烷c.0.366,在t=94C

和p=2.41Mpa下进行闪蒸，试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组解：设=0.5,ziK?成。已知Ki=1.42,K2解：设=0.5,ziK?0.4511.42由t=94C,p=2.41MPa=2410kPa,Ki=1.42,K2=0.86,K3=0.720.4511.420.1830.3661.03910.86 0.72KiZ1.420.4510.860.1830.720.3661.0611故混合物处于两相区,F()（yi为）可进行闪蒸计算。Zi（ki1） 0(ki1)F()0451(1.421)0183(0.861)F()0.5(1.421)_ 2Zi(ki 1)1 (ki 1)山0.5F()0.451(1.421)10.594(1.421)故=0.594。由xiZi0.4510.5(0.861)0451(1.42Xi0.366(。721)0.009810.5(0.721)―一一、210.5(1.421)20.00980.5940.10440.183(0.861)10.594(0.861)1 (ki 1)'yi10.594(1.421)0.361；X2, 、20.183(0.861)

2

10.5(0.861)20.366(0.721)10.594(0.721)