08化工分开工程试题(A)

本文格式为Word版，下载可任意编辑——08化工分开工程试题(A)昆明理工大学试卷（A）

考试科目：分开工程考试日期：2023.6.15命题教师：贾愚学院：化工专业班级：化工08学生姓名：学号：任课教师：贾愚贾庆明课序号：考试座位号：

题号评分评卷人

一二三四五总分一、填空：（10分）

1.C过程的分开对象是两相以上组成的混合物，B过程用于各种均相混合

物的分开；A过程是均相传质分开过程，D过程是非均相传质分开过程。A速率分开过程B传质分开过程C机械分开过程D平衡分开过程2.一个多组分系统达到相平衡，其气液平衡条件表示正确的为D。A?i=?iB?iL=?jVCμi=μjDμiL=μiV3.对于平衡分开过程C不用于表示相平衡关系。

A吸收因子B相平衡常数C加强因子D相对选择性E相对挥发度4.在一定压力下，液态混合物达到饱和状态时的温度为D，气态混合物达到饱和状

态时的温度为B。

A平衡温度B露点温度C分开温度D泡点温度5.对于气液平衡计算的基本方程中，A是泡点方程，C是露点方程。AΣKixi=1BΣKiyi=1CΣyi/Ki=1DΣxi/Ki=1

二、判断：（10分）×√

1.分开过程是将化合物分开成为组成互不一致的两种产品的操作。(×)2.气液平衡常数Κi=ΦiL，适用于气相为理想气体，液相为理想溶液。（√）3.在选择共沸剂时，应使原有组分间生成共沸物。（×）4.结晶过程可分为溶液结晶、熔融结晶、升华和沉淀四类。（√）

5.液体在板式塔塔板上的纵向混和有利于板效率的提高。(√)6.任何逆流滚动的分开设备液泛是其处理能力的极限。（×）7.选择分开过程最基本的原则是可行性。（×）8.化学吸收的类型是按化学反应类型划分的。（√）9.分开因子为1时，表示两组分不能用精馏方法将其分开。（×）10.化学吸附就是伴随有化学反应的吸附过程。（×）

三、问答题：（30分）

1.闪蒸过程主要分为哪两种典型类型？该两种类型有何异同？

要点：闪蒸过程主要分为等温闪蒸和绝热闪蒸过程；（2分）

都是闪蒸过程（2分）等温闪蒸：进料温度=闪蒸温度，Q≠0，进料压力>闪蒸压力（2分）计算之前要核实闪蒸问题是否成立；（1分）绝热闪蒸：Q=0，进料温度>闪蒸温度，进料压力>闪蒸压力（1分）计算分为宽沸程混合物和窄沸程混合物分开计算（1分）

2.萃取精馏过程中，萃取剂的作用是什么？萃取精馏过程与共沸精馏过程有何区别？要点：萃取剂的作用：通过稀释原溶液和分别与原溶液组分的相互作用力不同

使原溶液组分间的相对挥发度发生改变。（5分）

区别：共沸精馏在改变相对挥发度的同时还要与原溶液组分生成共沸物；共沸精馏的能耗一般比萃取精馏大；

共沸精馏更适用于分开热敏性物料；

共沸精馏可连续操作，也可间歇操作，萃取精馏一般只能连续操作。

3.多组分多级分开严格计算法的理论基础上什么？试建立以下平衡级的理论模型。

四、下图是一个多组分吸收过程气体组分流量随级间位置的变化关系图。

用图分析多组分吸收过程中，吸收塔内组分的分布规律。图中，C1、C2难为溶组分；C3为关键组分；C4、C5为易溶组分。横坐标表示级间位置。（10分）

塔顶塔底

要点：多组分混合物的吸收过程中，不同组分和不同塔段的吸收程度是不一致的。难溶组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。易溶组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。

五、计算：（40分）

1.确定如下图离心泵的可调设计变量FFW

总变量数2c+5

独立方程数c+1设计变量数c+4固定设计变量数c+3可调设计变量数1

2.满足以下要求而设计精馏塔，见附图。求该设备的设计变量数是多少？

NDS1F

S2

水蒸气W

Nx＝（C+2）+（1＋2）+N+1+1＝C+N+7（2分）Na＝1+1+2+4＝8（2分）Ni＝Nx+Na＝C+N+15（1分）

3.某一分开组分B和C的连续精馏塔，其进料流量为100kmol/h，塔顶采用全凝器冷

凝。泡点进料，进料组成和相对挥发度如下：

组分ABCD组成xF%（mol分数）21223423αij3.442.301.000.87要求馏出液中B组分回收率0.997，釜液中C组分回收率0.996，实际回流比为最小

回流比的1.8倍。

（1）试用明了分割法确定馏出液和釜液的流量和组成（摩尔分数）；（2）用简捷法计算所需理论塔板数；（最小回流比为1.15）（3）确定适合的进料板位置。

依题意，组分B为轻关键组分，组分C为重关键组分（2分）按明了分割进行物料衡算

序号组分fidiwi1A21210

2B2222×0.99722（1－0.997）3C3434（1－0.996）34×0.9964D23023∑100DW

解得D＝43.07kmol/hW＝56.93kmol/h（8分）N＝㏒〔﹝d/w〕2/﹝d/w)3〕/㏒α2－3＝13.595（6分）组分fidiwiXDXW

A212100.4880B2221.9340.0660.5090.001C340.13633.8640.0030.595D2302300.404

∑10043.0756.93100.0100.0（2分）

（2）所需理论板数：

Y＝0.75－0.75X0.5668X＝(R－Rm)/(R＋1)Y＝(N－Nm)/(N＋1)

解得N＝22.21（5分）（3）适合进料位置：

NRm/NSm＝㏒〔(x2/x3)D/(x2/x3)F〕/㏒〔(x2/x3)F/(x2/x3)W〕＝