2023年分离工程试题库

化学工程与工艺教学改革系列参考书分离工程试题库叶庆国钟立梅主编化工学院化学工程教研室前言化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处在山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程运用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，并且结果不准确。同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以,传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求,开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大,因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。分离工程课程的改革重要涉及多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程（陈洪钫主编,化学工业出版社),其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些尚未配习题,即便有习题,也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版,因此编写这样一本学习参考书,既能发挥我校优势，又符合形势需要，填补参考书空白,具有良好的应用前景。分离工程试题库与课程内容紧密结合，贯穿目前已出版的相关教材,涉及填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型，有解题过程和答案,为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。编者２023年3月

目录TOＣ\ｏ"１-3"\u前言ﻩPAＧＥREF_Tｏc\hI目录ﻩPAGEREF＿Toc\hII第一部分填空题 PAGＥRＥＦ＿Tｏc\ｈ１第二部分选择题 ＰAGEREF＿Toｃ\ｈ６第三部分名词解释ﻩPＡGEＲEＦ_Ｔoｃ\h12第四部分问答题 PAGＥREF_Toc\h14第五部分计算题 PAGEＲEＦ＿Tｏc\h18参考答案 PＡGEREF_Tｏc＼ｈ4９填空题分离作用是由于加入（)而引起的，由于分离过程是（）的逆过程。衡量分离的限度用（）表达,处在相平衡状态的分离限度是（）。分离过程是()的逆过程,因此需加入（)来达成分离目的。工业上常用（)表达特定物系的分离限度,汽液相物系的最大分离限度又称为(）。固有分离因子是根据()来计算的。它与实际分离因子的差别用（）来表达。汽液相平衡是解决()过程的基础。相平衡的条件是()。当混合物在一定的温度、压力下，满足()条件即处在两相区，可通过（）计算求出其平衡汽液相组成。萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(）。最低恒沸物,压力减少是恒沸组成中汽化潜热(）的组分增长。吸取因子为（）,其值可反映吸取过程的（)。对一个具有四块板的吸取塔,总吸取量的80%是在()合成的。吸取剂的再生常采用的是（）,()，（)。精馏塔计算中每块板由于()改变而引起的温度变化，可用(）拟定。用于吸取过程的相平衡关系可表达为（）。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（）型计算和()型计算。在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。吸取过程在塔釜的限度为(),它决定了吸取液的（)。吸取过程在塔顶的限度为(），它决定了吸取剂中（)。吸取的相平衡表达式为（），在（)操作下有助于吸取,吸取操作的限度是（)。若为最高沸点恒沸物,则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为()。解吸取因子定义为(），由于吸取过程的相平衡关系为（)。吸取过程重要在(）完毕的。吸取有（)关键组分,这是由于(）的缘故。图解梯级法计算多组分吸取过程的理论板数,假定条件为（)，因此可得出()的结论。在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（）以上。吸取过程只有在(）的条件下，才干视为恒摩尔流。吸取过程计算各板的温度采用（）来计算,而其流率分布则用(）来计算。在一定温度和组成下，A，Ｂ混合液形成最低沸点恒沸物的条件为（)。对多组分吸取，当吸取气体中关键组分为重组分时,可采用(）的流程。非清楚分割法假设各组分在塔内的分布与在（)时分布一致。精馏有ｂ．个关键组分，这是由于（）的缘故采用液相进料的萃取精馏时,要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在(）。当原溶液为非抱负型较强的物系,则加入萃取剂起（）作用。要提高萃取剂的选择性，可（）萃取剂的浓度。对多组分吸取,当吸取气体中关键组分为重组分时,可采用（）的流程。吸取过程发生的条件为(),其限度为(）。在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值,通常用（）或（）方法进行物料预分布。对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(）决定,故可由(）计算各板的温度。流量加合法在求得后，由（)方程求,由(）方程求。对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(）决定，故可由()计算各板的温度。当两个易挥发的组分为关键组分时,则以（）为起点逐板计算。三对角矩阵法沿塔流率分布假定为(）。三对角矩阵法的缺陷是（)。常见复杂分离塔流程有(),（），（)。严格计算法有三类，即（）,（），(）。设立复杂塔的目的是为了()。松弛法是由开始的()向（)变化的过程中,对某一()内每块板上的()进行衡算。精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(）,()和(）。通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完毕一定分离任务所需的（），为表达塔实际传质效率的大小,则用(）加以考虑。为表达塔传质效率的大小,可用（)表达。对多组分物系的分离,应将(）或（)的组分最后分离。热力学效率定义为()消耗的最小功与(）所消耗的净功之比。分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程(）时所消耗的功。在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功(）分离成两个非纯组分时所需的功。超临界流体具有类似液体的（)和类似气体的（）。泡沫分离技术是根据（）原理来实现的，而膜分离是根据（）原理来实现的。新型的节能分离过程有(）、（)。常用吸附剂有（),（），(）。54A分子筛的孔径为（5埃），可允许吸附分子直径(小于５埃)的分子。离程分为(

）和(

)两大类。传质分离过程分为（

）和(

)两大类。分离剂可以是(

）和（

)。机械分离过程是(

）。吸取、萃取、膜分离。渗透。速率分离的过程是过滤、离心分离、吸取、萃取、（

)。平稳分离的过程是过滤、离心分离、(

)。膜分离。渗透。气液平相衡常数定、认为(

)。抱负气体的平稳常数(

）无关。活度是（

）浓度。ﻩ低压下二元非抱负农液的对挥发度α12等于(

）气液两相处在平衡时,(

)相等。Ｌewｉs提出了等价于化学位的物理量（

)。逸度是（

)压力在多组分精馏中塔顶温度是由（

）方程求定的。露点方程的表达式为（

)泡点方程的表达式为(

）泡点温度计算时若∑Kiｘｉ>1，温度应调（

)泡点压力计算时若∑Kixｉ>１，压力应调(

）在多组分精馏中塔底温度是由（

)方程求定的。绝热闪蒸过程，节流后的温度（

）。若组成为Zi的物系,∑Ｋｉxi>1,且∑KｉＺi>1时，其相态为(

）若组成为Ｚi的物系,Kiｘi>1时其相态为(

）若组成为Zi的物系,∑ＫｉZｉ>１时,其相态为(

)绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（

）产生。设计变量与独立量之间的关系可用下式来表达（

）设计变量分为(

)与（

)。回流比是（

）（

）设计变量。关键组分的相挥发度越大,精馏过程所需的最少理论板数(

）。分离规定越高,精馏过程所需的最少理论板数（

)。进料中易挥发含量越大,精馏过程所需的最少理论板数（

）。在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有（

)偏差的非抱负溶液。在萃取精馏中所选的取剂使Ａ1P值越（

）越好。在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有（

）偏差的非抱负溶液。在萃取精馏中所选的萃取剂使Ａ1P值越大,溶剂的选择性(

)萃取精馏塔中，萃取剂是从塔(

）出来。恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔(

）出来。均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于(

)与(

)之比。在板式塔的吸取中,原料中的平衡常数小的组分重要在塔内（

）板被吸取。吸取中平衡数大的组分重要在塔内（

)板被吸取。吸取中平衡常数大的组分是(

）吸取组分。吸取中平衡常数小的组分是（

)吸取组分。吸取因子越大对吸取越(

)温度越高对吸取越(

)压力越高对吸取越（

)。吸取因子A（

)于平衡常数。吸取因子A（

)于吸取剂用量L。吸取因子A(

)于液气比。完毕一个给定的分离规定所需功最小的过程是(

)。从节能的角度分析难分离的组分应放在（

）分离。从节能的角度分析分离规定高的组分应放在(

)分离。从节能的角度分析进料中含量高的组分应(

）分离。物理吸附一般为（

)吸附。化学吸附一般为(

）吸附。化学吸附选择性（

)。物理吸附选择性(

）吸附负荷曲线是以（

）横坐标绘制而成。吸附负荷曲线是以（

）为纵坐标绘制而成。吸附负荷曲线是分析（

）得到的。透过曲线是以（

）横坐标绘制而成。透过曲线是以（

)为纵坐标绘制而成。透过曲线是分析(

）得到的。透过曲线与吸附符合曲线是（)相似关系。

选择题计算溶液泡点时，若，则说明a.温度偏低ｂ．正好泡点ｃ.温度偏高在一定温度和压力下，由物料组成计算出的,且，该进料状态为a.过冷液体b.过热气体ｃ.汽液混合物计算溶液露点时，若,则说明22a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高进行等温闪蒸时,对满足什么条件时系统处在两相区22a.b.ｃ．d．萃取精馏时若泡和液体进料,则溶剂加入位置点:ａ.精馏段上部b．进料板c.提馏段上部在一定温度和组成下，Ａ,B混合液的总蒸汽压力为P，若，且,则该溶液a．形成最低恒沸物b.形成最高恒沸物c．不形成恒沸物吸取操作中，若要提高关键组分的相对吸取率应采用措施是a.提高压力b.升高温度c．增长液汽比ｄ.增长塔板数最高恒沸物，压力增长使恒沸组成中汽花潜热小的组分a.增长ｂ.不变c.减小选择的萃取剂最佳应与沸低低的组分形成a.正偏差溶液b.抱负溶液c．负偏差溶液多组分吸取过程采用图解梯级法的依据是ａ.恒温操作ｂ．恒摩尔流ｃ.贫气吸取当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用下列方法来调节a.加大回流比ｂ.加大萃取剂用量c．增长进料量液相进料的萃取精馏过程,应当从何处加萃取剂a.精馏段ｂ.提馏段c.精馏段和进料处d.提馏段和进料板当两个难挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐板计算44ａ.塔顶往下b.塔釜往上ｃ.两端同时算起从塔釜往上逐板计算时若要精馏段操作线方程计算的比由提馏段操作线方程计算得更大,则加料板为a.j板ｂ.j＋1板c.j+2板流量加和法在求得后由什么方程来求各板的温度a.热量平衡方程ｂ.相平衡方程c物料平衡方程三对角矩阵法在求得后由什么方程来求各板的温度a热量平衡方程b.相平衡方程c物料平衡方程简朴精馏塔是指a．设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置b.有多股进料的分离装置c.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备下面有关塔板效率的说法中哪些是对的的?a.全塔效率可大于1ｂ.总效率必小于１c.Mｕｒphere板效率可大于1d．板效率必小于点效率分离最小功是指下面的过程中所消耗的功a．实际过程b．可逆过程下列哪一个是机械分离过程（

）a.蒸馏ｂ.吸取c．膜分离d．离心分离下列哪一个是速率分离过程（

)a.蒸馏ｂ.吸取c．膜分离d.离心分离下列哪一个是平衡分离过程（

)a.蒸馏ｂ．吸取ｃ.膜分离ｄ.离心分离leｗis提出了等价于化学位的物理量（

)ａ.蒸馏b.吸取c.膜分离d.离心分离二无抱负溶液的压力组成图中,P-X线是（

）ａ.曲线

b.直线

c.有最高点d.有最低点形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中,Ｐ-X线是(

）a.曲线

ｂ.直线

c.有最高点d.有最低点溶液的蒸气压大小(

)ａ.只与温度有关b．不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关c．不仅与温度和各组分的浓度有关，还与溶液的数量有关对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡Ｋ值越大,说明该物质费点(

）a.越低ｂ．越高c.不一定高，也不一定低汽液相平衡Ｋ值越大，说明该组分越（

)ａ.易挥发ｂ.难挥发ｃ.沸点高d.蒸汽压小气液两相处在平衡时（

)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.相间不发生传质完全不互溶的二元物质,当达成汽液平衡时,两组分各自呈现的蒸气压(

）a.等于各自的饱和蒸汽压b.与温度有关,也与各自的液相量有关ｃ.与温度有关,只与液相的组成有关完全不互溶的二元物系，当达成汽液平衡时，溶液的蒸气压力小(

）ａ.只与温度有关b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关完全不互溶的二元物系，沸点温度(

）a.等于P01b．等于Ｐ02c.等于P0１＋P02ｄ.小于P01+P０２

完全不互溶的二元物系，沸点温度(

）a.等于轻组分组份1的沸点T１sｂ．等于重组分2的沸点Ｔ2sc.大于T１ｓ小于T2ｓd.小于T1s当把一个常人溶液加热时,开始产气愤泡的点叫作（

)a.露点ｂ．临界点c.泡点d.熔点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．熔点当物系处在泡、露点之间时，体系处在（

)a.饱和液相ｂ.过热蒸汽ｃ.饱和蒸汽d.气液两相系统温度大于露点时,体系处在（

)a.饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相系统温度小于泡时,体系处在(

)a.饱和液相ｂ.冷液体ｃ.饱和气相d.气液两相闪蒸是单级蒸馏过程,所能达成的分离限度(

）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，无分离作用下列哪一个过程不是闪蒸过程(

)a．部分气化ｂ.部分冷凝ｃ.等含节流d.纯组分的蒸发等含节流之后（

)a.温度提高b.压力提高c.有气化现象发生,压力提高ｄ．压力减少，温度也减少设计变量数就是（

)a．设计时所涉及的变量数b．约束数c．独立变量数与约束数的和ｄ.独立变量数与约束数的差约束变量数就是(

）a.过程所涉及的变量的数目；ｂ．固定设计变量的数目c.独立变量数与设计变量数的和；ｄ.变量之间可以建立的方程数和给定的条件.A、B两组份的相对挥发度αAB越小（

)ａ.A、B两组份越容易分离ｂ.A、B两组分越难分离c.A、B两组分的分离难易与无关26无关26、在多组分精馏计算中，最小回流比的计算公式中的θ值，可有多个根，对的的根应是

(

)

（1）

比轻关键组分的a值大的值

（2）

比轻关键组分的a值小的值；

（3）

在于重关键组分的a值，而小于轻关键组分的a值。27、在多组分轻烃精馏计算中，最少理论板数的大小（

）

（1）与原料组成无关

（2）

原料中含轻组分越多，所需的d.原料中含轻组分越多,所需的越少当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（

)a.

液相不能气化b.不能完毕给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作当蒸馏塔的产品不合格时,可以考虑（

)a.提高进料量ｂ.减少回流比c.提高塔压d.提高回流比当蒸馏塔的在全回流操作时,下列哪一描述不对的(

)a．

所需理论板数最小ｂ.不进料c.不出产品d．热力学效率高b.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程吉利兰关联图,关联了四个物理量之间的关系,下列哪个不是其中之一(

）ａ.最小理论板数ｂ．最小回流比ｃ．理论版d.压力下列关于简捷法的描述那一个不对的（

)a.计算简便b．可为精确计算提供初值c.所需物性数据少ｄ.计算结果准确假如二元物系,γ1>1,γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是(

）a．正偏差溶液ｂ.抱负溶液c.负偏差溶液d.不拟定假如二元物系,γ1<１,γ2＜１，则此二元物系所形成的溶液一定是(

）a.正偏差溶液b.抱负溶液c.负偏差溶液d.不拟定假如二元物系，γ１=1,γ2=1,，,则此二元物系所形成的溶液一定是(

)a.正偏差溶液b.抱负溶液c．负偏差溶液ｄ．不拟定假如二元物系，A12＞0,A21<０，则此二元物系所形成的溶液一定是(

)a.正偏差溶液b.抱负溶液c.负偏差溶液d．不拟定假如二元物系，Ａ12<０,Ａ２1>０，则此二元物系所形成的溶液一定是(

)a.正偏差溶液b.抱负溶液c．负偏差溶液d．不拟定假如二元物系,A12=0,A２1=０,则此二元物系所形成的溶液一定是（

）a.正偏差溶液ｂ.抱负溶液c.负偏差溶液d.不拟定关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不对的(

)a．气液负荷不均,液相负荷大b．回流比提高产品纯度提高ｃ．恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程当萃取精馏塔的进料是饱和气相对(

）ａ．萃取利从塔的中部进入ｂ.塔顶第一板加入ｃ.塔项几块板以下进入d.进料位置不重要萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在(

）ａ.塔的底部ｂ．塔的中部c.塔的项部在均相恒沸物条件下，其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用(

)假如二元物系有最低压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是(

）a.正偏差溶液b．抱负溶液c.负偏差溶液d.不一定关于均相恒沸物的那一个描述不对的（

）a.Ｐ-X线上有最高或低点b.Ｐ－Ｙ线上有最高或低点c.沸腾的温度不变ｄ.部分气化可以得到一定限度的分离下列哪一个不是均相恒沸物的特点（

）a.气化温度不变ｂ．气化时气相组成不变c.活度系数与饱和蒸汽压成反比d.冷凝可以分层关于恒沸精馏塔的下列描述中，那一个不对的（

）a.恒沸剂用量不能随意调b.一定是为塔项产品得到c．也许是塔顶产品，也也许是塔底产品d.视具体情况而变对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物(

)a．一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.也许是塔项产品,也也许是塔底产品d.视具体情况而变吸取塔的汽、液相最大负荷处应在(

)a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部在吸取操作过程中，任一组分的吸取因子Aｉ与其吸取率Φi在数值上相应是（

）a.Ａi<Φib.Ai=Φic.Ai>Φｉ下列哪一个不是吸取的有利条件（

）a.提高温度b．提高吸取剂用量c．提高压力d.减少解决的气体量下列哪一个不是影响吸取因子的物理量（

)a.温度b.吸取剂用量c．压力d.气体浓度平衡常数较小的组分是(

）ａ．难吸取的组分b.最较轻组份ｃ.挥发能力大的组分d.吸取剂中的溶解度大易吸取组分重要在塔的什么位置被吸取(

）a.塔顶板b．进料板c．塔底板平均吸取因子法(

)a．假设全塔的温度相等b.假设全塔的压力相等c.假设各板的吸取因子相等下列哪一个不是等温吸附时的物系特点（

)a．被吸取的组分量很少b.溶解热小c.吸取剂用量较大d.被吸取组分的浓度高关于吸取的描述下列哪一个不对的（

）a.根据溶解度的差异分离混合物ｂ.适合解决大量大气体的分离c.效率比精馏低ｄ．能得到高纯度的气体当体系的yi-yi*>0时(

)a.

发生解吸过程b．发生吸取过程c.发生精馏过程d.没有物质的净转移当体系的yi-yi＊=０时（

)a.发生解吸过程b．发生吸取过程ｃ.发生精馏过程ｄ.没有物质的净转移下列关于吸附过程的描述哪一个不对的（

)ａ．

很早就被人们结识，但没有工业化ｂ.可以分离气体混合物ｃ．不能分离液体混合物ｄ.是传质过程下列关于吸附剂的描述哪一个不对的（

)a．分子筛可作为吸附剂b.多孔性的固体c．外表面积比内表面积大d.吸附容量有限

名词解释分离过程：将一股式多股原料提成组成不同的两种或多种产品的过程。机械分离过程：原料自身两相以上,所组成的混合物，简朴地将其各相加以分离的过程。传质分离过程:传质分离过程用于均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生。按所依据的物理化学原理不同,工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。相平衡:混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上看,整个物系的自由焓处在最小状态,从动力学看，相间无物质的静的传递。相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。泡点温度：当把一个液相加热时,开始产气愤泡时的温度。露点温度:当把一个气体冷却时,开始产气愤泡时的温度。气化率：气化过程的气化量与进料量的比值。冷凝率:冷凝过程的冷凝量与进料量的比。设计变量数：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。独立变量数：描述一个过程所需的独立变量的总数。约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值。精馏过程:将挥发度不同的组分所组成的混合物,在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。全塔效率：理论板数与实际板数的比值。精馏的最小回流比:精馏时有一个回流比下，完毕给定的分离任务所需的理论板数无穷多，回流比小于这个回流比,无论多少块板都不能完毕给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。理论板：离开板的气液两相处在平衡的板叫做理论板。萃取剂的选择性:加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。萃取精馏:向相对挥发度接近于１或等于1的体系,加入第三组分P，P体系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P,P体系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。吸取过程：按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸取过程。吸取因子：操作线的斜率（L/V）与平衡线的斜率(KI)的比值。绝对吸取率:被吸取的组分的量占进料中的量的分率。热力学效率:可逆功与实际功的比值。膜的定义：广义上定义为两相之间不连续的区间。半透膜：可以让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。渗透：当用半透膜隔开没浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗透。反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透。吸附过程:当用多几性的固体解决流体时,流体的分子和原子附着在固体表面上的现象叫吸附过程。表观吸附量:当用M公斤的多孔性的固体解决体积是Ｖ的液体时,溶液原始浓度为,吸附达成平衡时的浓度为，则表观吸附量(每公斤吸附吸附的吸附质的量)为：C０吸附达成平衡时的浓度为C*,则表观吸附量(每公斤吸附吸附的吸质的量)为:ﻬ问答题已知A，B二组分的恒压相图如下图所示,现有一温度为T0原料经加热后出口温度为T４

过加器前后压力看作不变。试说明该原料在通过加热器的过程中，各相应温度处的相态和组成变化的情况?

ｔ0过冷液体，组成等于xFﻫ

ｔ1饱和液体，组成等于ｘF

ﻫ

t２气夜两相,y>xF

>xﻫ

t3饱和气体，组成等于ｘF

ﻫ

ｔ４过热气体，组成等于ｘF简述绝热闪蒸过程的特点。绝热闪蒸过程是等焓过程,节流后压力减少,所以会有汽化现象发生，汽化要吸取热量，由于是绝热过程,只能吸取自身的热量,因此，体系的漫度减少。图中A塔的操作压力量对比２0aｔm，塔底产品经节流阀后不久进入B塔。B塔的操作压力

为1０ａｔm,试问：ﻫａ.液体经节流后会发生哪些变化？

ｂ.假如Ｂ塔的操作压力为5atm时，会与在某些方面１0atm下的情况有何不同？(１)经节流后有气相产生,由于气化要吸取自身的热量,系统温度将减少。ﻫ(2)B塔的操作压力为5atm时比操作压力为１0ａｔm时气化率大，温度下降幅度也大。普通精馏塔的可调设计变量是几个？试按设计型和操作型指定设计变量。普通精馏塔由４个可调设计变量。按设计型:两个分离规定、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。简述逐板的计算进料位置的拟定原则。使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来拟定。从塔底向上计算时,xlk/xhk

越大越好，从塔项往下计算时,ylｋ/yｈk越小越好。简述逐计算塔顶的判断原则。使全塔理论板数最少为原则,看分离效果的好坏来拟定。即

，则第n板既为塔顶板。简述逐计算的计算起点的选择原则。以组分的组成估算最精确的误差最小的那块板开始逐板计算。简述精馏过程最小回流时的特点。最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完毕给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多，假如回流比小于最小回流比,则无论多少理论板数也不能完毕给定的分离任务。简述精馏过程全回流的特点。全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时,不进料,不出产

品。简述捷法的特点。简捷法是通过Ｎ、Ｎm、R、Rm四者的关系计算理论的板数的近似计算法,其计算简便,不需太多物性数据，当规定计算精度高时，不失为一种快捷的方法,也可为精确计算提供初值。简述萃取塔操作要注意的事项。a．气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷；b．塔料的温度要严控制;c.回流比不能随意调整。萃取精馏塔假如不设回收段,把萃剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内,将会产生什

么后果，为什么?在萃取精馏中不设回收段，将会使入塔顶的萃取剂得不到回收，塔顶产品夹带萃取剂，从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯净的产品。根据题给的Ｘ-Y相图，回答以下问题：

a.该系统在未回萃取剂P时是正偏差是负偏差系统？有最高还是最低温度的恒沸物？

b.回入萃取剂之后在精馏段和提馏段利还是利?ａ.该系统在未加萃剂P时是正偏差系统,有最低温度的恒沸物。ﻫb.加入萃取剂之后在精馏段有利,固本来有恒沸物,Ｐ加入之后恒沸物消失;在提馏段是不利,因Ｐ加入之后体系中组分的相对挥发度减少。从热力学角度简述萃取剂的选择原则。萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔组分形成正偏差,与塔组分形成负偏差或者抱负溶液。工艺角度简述萃剂的选择原则。a.容易再生，即不起化学反映、不形成恒沸物、P沸点高;ﻫb.适宜的物性，互溶度大、稳定性好；

c.价格低廉，来源丰富。说出4种恒沸剂的回收方尖。a.冷疑分层;b.过冷分层;ｃ.变压精馏d.萃取（5）盐析说出4种恒沸剂的回收方法。恒沸精馏中,恒沸剂用量不能随便调整？为什么?因恒沸剂用量与塔的产品纯度有关，多或少都不能得到所希望的目的产物。吸取的有利条件是什么？低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量。试分板吸取因子对吸取过程的影响吸取因子A=L/（VＫi)，吸取因子越大对吸取有利,所需的理论板数越少,反之亦然。用平均吸取因子法计算理论板数时,分别采用L0/ＶＮ+１(Ｌ0：吸取剂用量，ＶN+１原料气用量)和L平/v平,来进行计算吸取因子A。试分析求得的理论板数哪个大,为什Ｌ0／ＶN＋1比L平/Ｖ平小，故用L平／V平计算的A大，所需的理论板数小。在吸取过程中,若关键组分在操作条件下的吸取因子A小于设计吸取率Φ,将会出现什么现象？此时,吸取塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务，只能达成小于等于A的

吸取率。正常操作时，A应大于吸取率Φ。有一烃类混合物送入精馏装置进行分离,进料组成和相对挥发度ａ值如下，现有A、B

两种方案可供选择,你认为哪种方案合理？为什么?异丁烷正丁烷戊烷摩尔%

253０４5ａ值1．２4１.000.３4由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分的组份，应放在最后分离；进料中戊烷含量高,应尽早分出。所以方案B是合理的。

什么叫表观吸附量?下图的点E，D，Ｃ三点表观吸附量为什么等于零?曲线ＣＤ及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附?为什么？a．Ｃ,E点为纯溶液，所以吸附前后无浓度变化,表观吸附量为零。Ｄ点,按溶液

配比吸附，所以吸附前后也无浓度变化，表观吸附量为零。ﻫｂ.EE溶剂优先被吸附。

ｃ.ＤC溶刘优先被吸附。表观吸附量等于零,表白溶质不被吸附对吗?不一定。表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时,才干代表实际的吸附量,因此,不能单纯用表观吸附量等于零看溶质是否被吸附与否。用两种他分子筛吸附ＣO２时透过曲线如图所示.试分析哪一种分子筛更好，为什么?１3X分子筛更好,由于13X分子筛的透过曲线更陡,说明吸附负荷曲线也陡,床层运用率高，达成破点的时间长。吸附剂的选择原则。a.选择性高;b.比表面积；c.有一定的机械强度；d.有良好的化学稳定性和热稳定性。吸附过程的优点。a.选择性高;b.吸附速度快，过程进行的完全；c.常压压操作，操作费用与投资费用少。吸附过程的缺陷。a.吸附溶量小、吸附剂用量大，设备比较庞大;ｂ．吸附剂的运送、装料、卸料较困难；c.吸附剂不容易找到,吸附理论不完善。吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？a.外扩散组份穿过气膜或淮膜到固体表面；b.内扩散组份进入内孔道；c.吸附;d.脱附;e.内反扩散组份内孔道来到外表面;ｆ.外反扩散组份穿孔过气膜或液腊到气相主体流。

计算题以烃类蒸汽混合物具有甲烷a．5%,乙烷b.1０％,丙烷c.３0%及异丁烷ｄ.55%。试求混合物在2５℃时的露点压力与泡点压力，并拟定在t=25℃，ｐ=1MPa大气压时的气相分率。解:a．求混合物在25℃时的露点压力设p＝1MPa=10１.3kPa，由t=25℃查图２-1a得：K１=1６５，K2=2７，K3＝8.1,K4=3.２选异丁烷为参考组分，则由和ｔ=25℃查图２－１a得p=650ｋPa：K1=28,K2=5.3５,K3=1.７,K4＝０.681故混合物在25℃时的露点压力为650ｋPa。ｂ.求混合物在25℃时的泡点压力设ｐ=1MＰa=1０１.3kPａ,由t=25℃查图２-１ａ得：K1=165，K2＝27,K3=８.1，Ｋ4=3.2选异丁烷为参考组分，则由和ｔ=25℃查图2－1a得p=2８00kPa:K1=６.１,K２=1.3７，Ｋ3=0.44,K4=0.2114由和t＝２５℃查图2-1a得p=1550kPa：Ｋ1=1１.0,K2=２.2，K３=0.70,K4＝０.3０6由和t=2５℃查图２-1a得p=1８００kPa:K１=9.6，Ｋ2=１.9，K３=０．62,Ｋ4=0.２7则混合物在２5℃时的泡点压力为１800kPa。c.t=25℃，p=１ＭＰａ＝101．３kPａK1＝１６5,Ｋ2=27,Ｋ３=8.１,K４=3．2故在t＝25℃，p=１MＰa大气压时的气相分率等于1。已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示,规定甲烷的蒸出率为98％，乙烯的回收率为９６%,试分别按清楚分割和不清楚分割方法计算馏出液和釜液的组成,并比较两种计算结果。序号1２34567组分H２CH４C2Ｈ４Ｃ2H６C3H6C3H8C4xiF/摩尔%33.８5.833.2２5.７0.50０.200.７0Ki/1．７0.２８0.1８０．０3３0.02２0．0０４解:取１００Kmol进料为基准，选取甲烷为轻关键组分,乙烯为重关键组分。按清楚分割的概念,组分1为轻组分,所有从塔顶馏出液在采出，组分4、５、6、7为重组分，所有从塔釜液中采出。由于甲烷的蒸出率为98%;乙烯的回收率为9６%；或；；；;将计算结果列表如下：组分H2ＣH4C2Ｈ4Ｃ２H６C３Ｈ6C３H8Ｃ40.3380.５80.33２0.2570．0０５0.0０3０．０071．0000.82８0.1390.03３////１．000/0．00２0.５380.4３４０．0080.０050.０1２1.0003３．85．6841．32８//／/4０.８120.11６31．87225.700.500．300．７０59.１88不清楚分割物料衡算由计算各组分的相对挥发度，结果列表。序号１234567组分Ｈ2CＨ4Ｃ２Ｈ4C２H6C3Ｈ６C３H８C4xｉF/摩尔%3３．8５.833.2２5．70.500.200.70Ki/１．７0.280.18０.0330.０220.0０4αi3／６.0711.00.643０.1180．０7９0.0１4由于氢气的相对挥发度很大，该组分所有从塔顶馏出液中采出。由和分别计算组分４、５、6、7的分布。对组分4：；而由此计算得；对组分５：;而由此计算得;将计算结果列表如下：组分H２CH4Ｃ2H４C２H6Ｃ３H6C3H8C40.３380.580.３320.２５70.0050．０030.0０7１.0000.8２40．1390.0３20.０05/／/１.00０/0.0０20.５400.４320.０08０.0０５０.0121．00033.８5．6841．328０．189///41.0010．１163１.87225．5１10.5００.３00.70５8.9９9某裂解气组成如下表所示。组分H2CH4Ｃ2H4C２H6C3H６ｉ-C4H1０∑0．1320.37180.30200.0970．０84０.01321.0０0现拟以i-C４H10馏分作吸取剂,从裂解气中回收９９%的乙烯,原料气的解决量为1０0kmol/h,塔的操作压力为4．052Ｍpａ,塔的平均温度按-14℃计，求：①为完毕此吸取任务所需最小液气比。②操作液气比若取为最小液气比的1.５倍，试拟定为完毕吸取任务所需理论板数。③各个组分的吸取分率和出塔尾气的量和组成。④塔顶应加入的吸取剂量。解：选乙烯为关键组分,查得在４.052Mpa和-14℃下各组分的相平衡常数列于下表。a.最小液气比的计算在最小液气比下，９，b.理论板数的计算操作液气比关键组分的吸取因子为理论板数c．各个组分的吸取分率和出塔尾气的量和组成由和以及;;进行计算结果见表。组分H2ＣH４Ｃ2H4C2H６C３H6ｉ-Ｃ4H１0∑0．１32０.37１8０.３0200.0970.0８40.0132１.０0０Ｋi/３.１50．７2０.500．1４5０.056，ｋｍol/h13.237．1８３0．２９.7８．41.3２1０0.0A/０.3３94１.４852.１38４7.37419.09300.33940.990.９９51．000１.０00１3．22４.５６１0.3０2０．04８50038．１１１５0.34６40.6４4５0.0079０.0013d.吸取剂量塔内气体的平均流率为:塔内液体的平均流率为:由，得在一精馏塔中分离苯（Ｂ),甲苯（Ｔ),二甲苯（X)和异丙苯（Ｃ）四元混合物。进料量200mｏｌ/ｈ，进料组成zB=0．２,ｚT=0.１,zX＝0．4(mol)。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：=２.2５，=１.0，=0．33,=0.21。规定异丙苯在釜液中的回收率为9９.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99．5％。求最少理论板数和全回流操作下的组分分派解：根据题意顶甲苯为轻关键组分,异丙苯为重关键组分，从相对挥发度的大小可以看出，二甲苯为中间组分,在作物料衡算时,初定它在馏出液和釜液中的分派比,并通过计算修正物料衡算如下组分 进料 馏出液 ﻩ釜液Ｂ 4０ ﻩ4０ﻩﻩﻩ －Tﻩ 60 600.995 ６0０.005X ﻩﻩ20 ﻩ2ﻩ ﻩ18C ﻩ ﻩ解得D=１０1．86W＝98.14=0.58６1＝0．０031=０.00157=0.８135=７.35解得=1.05mol;=18.95mol组分ﻩ 进料 ﻩﻩ Bﻩﻩﻩ40ﻩﻩ 40ﻩﻩﻩ —T ﻩ６0ﻩﻩ 600.995 ﻩﻩ6０0．0０５Xﻩﻩﻩ20 ﻩﻩ1.05 1８.9５Cﻩ ８0 ﻩﻩﻩ组分ﻩﻩﻩﻩ Bﻩﻩﻩ0．39６４ﻩ 0Ｔﻩﻩﻩ０．5916ﻩﻩ0.０030X ０．0１04ﻩﻩ0.1912C ﻩ0.001５8ﻩ 0.８0５7=7．3７组分进料馏出液釜液数量Moｌ%数量mｏl%数量mol%苯40２04039.６43—甲苯603059．759.1６７0.３3.０2二甲苯201０1.04１.0318.9619.１３异丙苯在101.3Kpa压力下氯仿ａ.－甲醇b.系统的NRTＬ参数为：=８.96６5J/ｍol，＝-0.83665Ｊ/mol,＝0.3。试拟定共沸温度和共沸组成。ﻩ安托尼方程(：Pa；Ｔ:K）ﻩ氯仿: 甲醇:解:设T为5３.5℃ﻩ则=7６9９0.1 =64595．6ﻩ由,===0.0678８==1．285２==ﻩ==－==＝0．175５求得＝0.３2ﻩ=１.２０9２ﻩ＝０.8９７1＝=６9１９5.98Pa１0１.3kPａ设Ｔ为60℃则＝95７2１.9ﻩ=84599．9-===０.1２３5设Ｔ为5６℃则＝83８15．2ﻩ=7１759.３-===0．155３求的当-＝０．15５3时求得=0．30 =1.1099 ＝0.950０==7562７.８Pａ101.３ｋPa乙醇-苯－水系统在101.3kPa,6４.86℃形成恒沸物,其组成为22.8ｍoｌ％乙醇a.，53.9moｌ%苯b．和23.3moｌ%水c．,运用恒沸点气相平衡组成与液相组成相等这样有利条件,计算在64.86℃等温分离该恒沸混合液成为三个纯液体产物所需的最小功。解：在等温等压条件下，将其分离成纯组分时所需最小功为设为抱负溶液，,若试求环境温度下,下表所示的气体分离过程的最小功。组分Ｃ2C３n-Ｃ４n-C5n-Ｃ6∑进料kmoｌ/h302０0370350501000产品1kmol/ｈ３01924226产品１kmol/ｈ8366350507７4解：求出各物流的组成组分Ｃ2C３n－C4n－C5n－C6∑进料kｍol/h３０2003７０350５０1000xiF０.0３0.200．370.350.05１．00产品1kｍｏl/h3019２42２6ｘi1０.１３３０．8500.０１71.00产品1kmol/ｈ83663５0５077４xi20.010０．4７3０．45２0.０651．00

将含丙稀８0％(摩尔）和丙烷20%的料液在常压下分离为含丙稀99．6％和5%的两股产品,试求分离最小功。设料液和产品均处在环境温度298K，料液可以当作抱负溶液。解：设料液量为１kmol,计算两股产品的量:联列解得：0.7928kmol,０.2072kmoｌ分离最小功由式(６-15）计算:＝［０.7928（0.9９６lｎ0．996+０.004ln0．004）＋0.2072（０.0５lｎ0.05＋0.９5ln０．9５)-(０.8ｌn0.8＋0.2lｎ0.２）]ＲT0=０.４38６RT0=1087.4ＫＪ/Kｍoｌ料液已知某混合0.０5乙烷,0.３0丙烷0.６５正丁烷（摩尔分率）,操作压力下各组分的平衡常数

可按下式进行计算,试求其泡点温度.

乙烷：K=0.1３333ｔ＋46667ﻫ

丙烷：ｋ=０.0６６67t+1.1333３

正丁烷:k=０.0２857t+0.08571

(t的单位为℃）设温度为了１0℃，用泡点方程∑Kｉxi=1进行试差，不满足泡点方程，设温度为7.2℃,重新试差,满足泡点方程,泡点温度为7.2℃,结果见表。

组份

组份设温度为10℃设温度为７．2℃圆整ＫiＫiｘiＫｉKixi

乙烷0．05６．8００0０．3４06.426６0.3210.323丙烷０.30１.８０００0.5401.６1340．４８４０.487正丁烷0.6５0.37140．241０.2９140．1８9０．1９０Σ1.00

1.1２1

０.９９41.0００已知某混合0.05乙烷,０.3０丙烷０.65正丁烷(摩尔分率),操作压力下各组分的平衡常数ﻫ

可按下式进行计算,试求其露点温度.

乙烷:K=0．1３333t+46６６７ﻫ

丙烷:k＝0.０66６7t＋1．13333

正丁烷：k＝0.02857t+0．０8571

(t的单位为℃)设温度为2４℃，用泡点方程∑yｉ/Ki=1进行试差，不满足露点方程，设温度为2３℃,ﻫ

重新试差,满足露点方程，露点温度为23℃,结果见表。

组份

组份设温度为24℃设温度为23℃圆整KiKixiKiKixi

乙烷0.0５8.６6６60.00６8.53３３0.0０6０.006丙烷0.3０2.7３3４0.11０2.666７0.112０．1１3正丁烷0.6５0.７７140.84３0．74280.8750．881Σ1.00

0．959

0.９931.000已知A、B两组分在压力p＝７60ｍmhg下所形成的均相恒沸物的组成XA=0．６５(摩尔分率),在恒沸温度下纯A组分的饱和蒸汽压电效应507mmｈg,纯B组分的饱和蒸气压=1３7＝mmhg求:a.在恒沸组成条件下的活度系数。

b.该恒沸物是最低温度恒沸物还是最高温度恒沸物?为什么?a.均相恒沸物的特点b.该恒沸物是正偏差最温度的恒沸物,由于两组分得活度系数皆为大于1，故一定是正偏差物系。

醋酸甲酯a.和甲醇b．混合物系的范拉尔数（用ln表达）为Ａ12=1.02９,A21=0.９46,在54℃时，纯组分的饱和蒸气压数据分别为Ｐ10=677mmHg，P20=４9５mmHg试判断:a.在54℃时有无恒沸物？b.形成什么样的恒沸物?由范拉尔方程计算无限稀释溶液的活度系数

由于满足γ1∞>Ｐ20/P10＞１/γ2∞所以形成最高压力的恒沸物。

用烃油吸取含８５%乙烷，10％丙烷和平演变％正丁烷(摩尔百分率）的气体，采用的油气比为1，该塔解决的气体量为100kmｏl/h操作压力为3大气压,实际板数为2０块，板效率为2５%

计算：a.平均温度为多少,才干回收９0%的丁烷；ﻫ

b.各组份的平衡数;

c.吸取因子、吸取率；ﻫ

ｄ.尾气的组成。操作务件下各组分的平衡常数如下:ﻫ

乙烷:K＝０.13３33ｔ＋5.466６7

丙烷:

K=0.０６66７＋1.33３3

正丁烷:K＝0.0285７ｔ+0.08571(t的单位为℃）（1)求平均温度

解得ｔ＝２6.0９℃

(2)各组份的平衡常数

K１＝０．13333×２６.0９=5．4６667=8.９4５

K2=0.0６6６7×２6.09＋１．1333３＝2.8７3

Ｋ3=０．0２857×２6.09+0.08571=０.831（3)吸取因子、吸取率ﻫ

以乙烷为例

其他组分的计算结果见表(4)尾气的组成见表组分νN+1吸取因子Ａ吸取率φ尾气量尾气组成乙烷850.1１20.1１２75.480.915丙烷１00.３480.３47６.５30．079正丁烷５1．203０．900０.500.0０6Σ８2.5１1.０00参考答案第一部分1.分离剂、混合过程2.分离因子、固有分离因子3.混合过程、分离剂4.分离因子、抱负分离因子5．气液相平衡、板效率6.气液传质分离、所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等７.、物料平衡和相平衡8.萃取剂回收段9.小1０．、难易限度11.塔顶釜两块板12.用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔13．组成、泡露点方程１