化工分离工程Ⅰ期末复习题库及答案

.分离工程复习题库第一部分填空题1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过感谢阅读程。2、气液相平衡板效率）精品文档放心下载来表示。3、汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度感谢阅读压力相等，每一组分的化学位相等4、组成泡露点方程）谢谢阅读确定。5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。感谢阅读6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分谢谢阅读7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。谢谢阅读8、吸收蒸出塔感谢阅读9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡谢谢阅读算）计算各板的温度。10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平精品文档放心下载衡方程）计算各板的温度。11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。谢谢阅读12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。谢谢阅读13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选感谢阅读择渗透作用）原理来实现的。14、新型的节能分离过程有（膜分离吸附分离感谢阅读word专业资料.15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。谢谢阅读16、分离剂可以是（能量）和（物质17、Lewis提出了等价于化学位的物理量（逸度精品文档放心下载18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变感谢阅读量数-约束关系)19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量感谢阅读20、温度越高对吸收越（不利）21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段感谢阅读22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V=SL感谢阅读23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。谢谢阅读24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递感谢阅读（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谢谢阅读的质量传递或者不同化学位物流的直接混合25、理论板数谢谢阅读为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。谢谢阅读27、常用吸附剂有（硅胶活性氧化铝活性炭感谢阅读28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。感谢阅读29、分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多精品文档放心下载30、回流比是（可调）设计变量。第二部分选择题1、下列哪一个是速率分离过程（）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离word专业资料.2、下列哪一个是机械分离过程（）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离3、下列哪一个是平衡分离过程（）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离4、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5、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.两相间各组份的逸度相等d.相间不发生传质6、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7、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（d）a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相精品文档放心下载8、闪蒸是单级蒸馏过程，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，无分离作用精品文档放心下载9、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感谢阅读10、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word专业资料.11、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.不能完成给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作谢谢阅读12、当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（）a.提高进料量b.降低回流比c.提高塔压d.提高回流比精品文档放心下载13、如果二元物系,γ1γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是（）精品文档放心下载a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定谢谢阅读14、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15、下列哪一个不是吸收的有利条件（）a.提高温度b.提高吸收剂用量c.提高压力d.减少处理的气体量感谢阅读16、平衡常数较小的组分是（）a.难吸收的组分b.最较轻组份c.挥发能力大的组分d.吸收剂中的溶解度大精品文档放心下载17、下列关于吸附剂的描述哪一个不正确（）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18、下列哪一个不是等温吸附时的物系特点（）a.被吸收的组分量很少b.溶解热小c.吸收剂用量较大d.被吸收组分的浓度高谢谢阅读19、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（）a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部20、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（）感谢阅读a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到精品文档放心下载c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品d.视具体情况而变谢谢阅读word专业资料.第三部分名词解释1.分离过程：将一股或多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。谢谢阅读2.机械分离过程：原料由两相以上所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。感谢阅读3.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。按精品文档放心下载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谢谢阅读类。4.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，感谢阅读整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的静的传递。谢谢阅读5.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。精品文档放心下载6.泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。精品文档放心下载7.露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。谢谢阅读8.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。谢谢阅读10.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。精品文档放心下载11.回流比：回流的液相的量与塔顶产品量的比值。12.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精品文档放心下载分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。13.全塔效率：理论板数与实际板数的比值。14.精馏的最小回流比：精馏时在一个回流比下，完成给定的分离任务所需的理论板数无穷谢谢阅读多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最精品文档放心下载小的回流比。实际回流比大于最小回流比。15.理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。感谢阅读16.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。精品文档放心下载word专业资料.17.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体系中任何组精品文档放心下载分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。18.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体系中某个或某感谢阅读几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。19.吸收过程：按混合物中各组份溶解度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。感谢阅读20.吸收因子：操作线的斜率（L/V）与平衡线的斜率（）的比值。精品文档放心下载21.绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。谢谢阅读22.半透膜：能够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感谢阅读透膜。23.渗透谢谢阅读24.反渗透精品文档放心下载渗透。25.吸附过程感谢阅读吸附过程。第四部分问答题1.简述绝热闪蒸过程的特点。答；绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低，所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，感谢阅读由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的温度度降低。精品文档放心下载2.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。精品文档放心下载答；普通精馏塔有4个可调设计变量。按设计型：两个分离要求、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。精品文档放心下载word专业资料.3.简述精馏过程最小回流时的特点。答；最小回流比是精馏的极限情况之一，此时，为了完成给定的分离任务，所需要理论经板精品文档放心下载数无穷多，如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。谢谢阅读4.简述精馏过程全回流的特点。品。感谢阅读5.简述萃取塔操作要注意的事项。答；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。7.工艺角度简述萃取剂的选择原则。答；容易再生，不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高；感谢阅读b.适宜的物性，互溶度大、稳定性好；c.价格低廉，来源丰富。8.吸收的有利条件是什么？答；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。精品文档放心下载9.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、B两谢谢阅读种方案可供选择，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答；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，应精品文档放心下载尽早分出。所以方案B是合理的。10.表观吸附量等于零，表明溶质不被吸附对吗？word专业资料.答；不一定。表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时，才能代表实际的吸附量，谢谢阅读因此，不能单纯用表观吸附量等于零看溶质被吸附与否。谢谢阅读11.吸附剂的选择原则。答；选择性高；b.比表面积大；c.有一定的机械强度；d.有良好的化学稳定性和热稳定性。精品文档放心下载12.吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？答外扩散组份穿过气膜或液膜到固体表面；b.内扩散组份进入内孔道；精品文档放心下载c.吸附；d.脱附；e.内反扩散组份由内孔道来到外表面；精品文档放心下载f.外反扩散组份穿过气膜或液膜到气相主体流。13.由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。感谢阅读ci1zii(K(Ki0)1式中：Ki——气相分率（气体量谢谢阅读答;设物料衡算式：...(1)相平衡关系式：...(2)...(3)将（3）代入（1）word专业资料.整理：...(4)将（2）代入（1）整理:...(5)第五部分计算题1.28.8谢谢阅读成为组分甲烷a.乙烷b.丙烷c.异丁烷d.总合谢谢阅读组成xiD1.488810.160.36100%（摩尔分数）精品文档放心下载求塔顶温度。解：设t=20℃，a由查图2-1a得：精品文档放心下载=5.4=1.2，=0.37，谢谢阅读xiyiKi0.01480.880.10160.00361.03115.41.20.370.18选乙烷为参考组分，则K2K2KGxi1.0311.21.24由K21.24和，查图2-1a得t=22：谢谢阅读=5.61.24，=0.38，感谢阅读xiyiKi0.01480.880.10160.00360.99915.61.240.380.19故塔顶温度为。2.要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8）和苯b.（沸点80.2谢谢阅读0.50277.4，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒谢谢阅读沸物，共沸组成为0.60谢谢阅读word专业资料.①所需恒沸剂量。进料计）谢谢阅读解：以100kmol/h进料为基准，设丙酮恒沸剂的用量为Skg，恰好与料液中的环己烷组成精品文档放心下载恒沸物，进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为F,D,xFi,xDi。对环己烷作物料平衡Dx1FxF1；DFxxF111000.498kmol0.60恒沸剂S的用量为SDxD3830.4033.2kmol由于塔釜希望得到几乎纯净的苯，WW2FxF21000.50250.2kmol3.已知B两组分在压力下所形成的均相恒沸物的组成（摩尔谢谢阅读A组分的饱和蒸汽压电效应，纯B组分的饱和蒸气压为谢谢阅读求：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？精品文档放心下载解均相恒沸物的特点b.该恒沸物是正偏差最温度的恒沸物，因为两组分得活度系数皆为大于，故一定是正偏差谢谢阅读物系。4.已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下：感谢阅读组分组成（mol%）i(t的单位为)谢谢阅读C36tC4tword专业资料.5tC上述混合物若温度为77，试分析是否有液相存在。精品文档放心下载解:混合物温度时；=-感谢阅读∑K谢谢阅读即∑y感谢阅读即∑y>1,T<TD混合物处于两相区，固有液相存在5.分离苯()(和异丙苯()的精馏塔，塔顶采用全凝器。假设为恒摩尔流。相对挥发精品文档放心下载BT=2.5αTT=1.0αCT=0.21，进料板上升蒸汽组成BT=0.20C

度α谢谢阅读=0.45。回流比=1.7，饱和液体回流。进料板上一级下流液体组成为x谢谢阅读B，T=0.18C=0.58。求进料板以上第2板的上升蒸汽组成。谢谢阅读解:根据精馏段物料衡算又有精品文档放心下载L/V=1.7/2.7=0.630根据精馏段操作线方程y=L/V=L/V+(1-L/V)xi,d感谢阅读xD,B=0.537D,T=0.234D,C精品文档放心下载进料板上第一块板上升蒸汽组成为yα/∑αi,ji,j=0.6653感谢阅读根据精馏段操作线方程，进料板上第二快板下流液体组成=0.74,x=0.18,x进料板上第二快板上升蒸汽组成为y=0.904,y=0.0886.在块板的塔中用烃油吸收含85%乙烷，10%丙烷和5%正丁烷（摩尔百分率）的气体，谢谢阅读采用的油气比为1:13感谢阅读word专业资料.按25%）平均温度为多少，才能回收90%23）谢谢阅读4）尾气的组成。操作条件下各组分的平衡常数如下：乙烷k=0.13333t+5.46667；丙烷；正丁烷谢谢阅读(t的单位为℃)感谢阅读1）温度N理=N实谢谢阅读AN1A0.9KKAN11AKK61AKAK1.203AK1(舍去）AKL11.1VKKK0.0287KKKt+0.8得t=26.09°C各组分的平衡常数K10.1333326.095.466678.945K20.066726.091.33332.873K30.0285726.090.085710.831吸收因子、吸收率以乙烷为例AL11（)VK乙烷AN1A0.152-0.112+1==乙烷乙烷A1N1-10.1125-1乙烷其他组分的计算