化工分离工程考试题目(附答案)
化工分离过程答案
试题名称 : 化工分离工程
层次:(专升本) 专业: 年级: 学号: 姓名: 分数:
一、填空题(本题共20空,每空1分,共20分) 1、分离工程分为(
)和(
)两大类。
2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为(
)或(
)。
3、对于能生成二元恒沸物的物系来说,在恒沸点处气液相两相组成( )。在恒沸点两侧
组分的挥发能力( )。
4、端值常数A 为(
)时体系为理想溶液,A 为(
)时体系为负偏差溶液 。
5、用郭氏法分析,串级单元的可调设计变量为( ),侧线采出板的可调设计变量为( 0 )。
6、根据萃取精馏原理,通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有( )偏差的非理想溶
液,与塔底组分形成理想溶液或具有(
)偏差的非理想溶液。
7、萃取精馏塔中,当原料以液相加入时,则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段(
),此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度,常将部分溶剂随(
)一起加入。
8、恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分( ),同时与原溶液中
的一个或几个组分形成恒沸物,当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔(
)出来。
9、在多组分精馏过程中,由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和(
),与进料组成(
)。
10、吸附负荷曲线是以( )为纵坐标绘制而成,透过曲线是以
(
)为纵坐标绘制而成。
二.选择题(本题共10题,每题2分,共20分)
1、由1-2两组分组成的混合物,在一定T 、P 下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 11,y x ,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组
分离工程试题及答案
分离工程试题及答案
【篇一:化工分离工程复习题及答案】
txt>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)的逆过程。
2、分离因子是根据(气液相平衡)来计算的。它与实际分离因子的差别用(板效率)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(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等)。
4、精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)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。
6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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=独立变量数-约束关系)
化工分离工程习题答案
分离工程习题
第一章
1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。
答:属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取(双溶剂)、吸收、吸附。
5.海水的渗透压由下式近似计算:π=RTC/M ,式中C 为溶解盐的浓度,g/cm 3;M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水,M=31.5,操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答:渗透压π=RTC/M =8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。
9.假定有一绝热平衡闪蒸过程,所有变量表示在所附简图中。求: (1) 总变更量数Nv;
(2) 有关变更量的独立方程数Nc ; (3) 设计变量数Ni;
(4) 固定和可调设计变量数Nx ,
Na ;
(5) 对典型的绝热闪蒸过程,你
将推荐规定哪些变量?
思路1:
3股物流均视为单相物流, 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式
1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni
=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3
固定设计变量Nx =C+2,加上节流后的压力,共C+3个 可调设计变量Na =0 解:
(1) Nv = 3 ( c+2 )
V-2
F zi
T F P F
V , yi ,Tv , Pv
化工分离工程考试题目(附答案)
化工分离工程考试题目(附答案) 2013年化工分离过程期中考试试题答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1.传质分离过程分为平衡分离过程和速率分离过程两大类。
2.分离作用是由于加入分离剂而引起的,因为分离过程是
混合过程的逆过程。
3.汽液相平衡是处理传质分离过程的基础,相平衡的条件
是各相温度压力相等,各组分在每一相中的化学位相等。
4.当混合物在一定的温度、压力下,进料组成zi和相平衡常数Ki满足∑Kzii>1,∑ziKi>1条件即处于两相区,可通过物料平衡和相平衡计算求出其平衡汽液相组成。
5.精馏塔计算中每块板由于组成改变而引起的温度变化,
可用泡露点方程确定。
6.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。
7.最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热小的组分
增加。
8.萃取精馏中塔顶产品不合格时,经常采取增加萃取剂用
量或减小进料量的措施使产品达到分离要求。
9.吸收有1个关键组分,这是因为单向传质的缘故。
10.吸收剂的再生常采用的是用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔和用蒸馏塔。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1.吸收属于平衡分离。
2.计算溶液泡点时,若∑KiXi-1>0,则说明温度偏高。
3.如果体系的汽相为理想气体,液相为非理想溶液,则相
平衡常数可以简化表示为Ki=Pis/γiPLiφi。
4.汽液相平衡K值越大,说明该组分越易挥发。
5.如果塔顶采用全凝器,计算塔顶第一级的温度可以利用
方程露点方程确定。
6.计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和
2023大学_化工分离工程试题及答案
2023化工分离工程试题及答案
2023化工分离工程试题及答案(一)
第一部分名词解释
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。
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。
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。
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,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。
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。
6、泡点温度:当把一个液相加热时,开始产生气泡时的温度。
7、露点温度:当把一个气体冷却时,开始产生气泡时的温度。
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。
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。
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。
化工分离工程期末试题A答案
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
烷烃二元恒沸物进行分离,现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图,分析各塔物流,并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分离过程用三角相图表示出来。
恒沸精馏塔:由于恒沸剂加入过量,塔底为甲醇
甲醇的
甲醇的二元
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
化工分离工程考试题库
化工分离工程考试题库
1. 请解释传质系数和相对挥发度的概念,并说明它们在化工分离过程中的作用。
2. 请列举并简要描述至少五种常见的化工分离技术,包括其原理和应用领域。
3. 以乙醇和水的蒸馏分离为例,说明常压蒸馏和精馏的区别以及适用条件。
4. 请解释气液平衡和液液平衡的概念,以及它们在化工分离过程中的重要性。
5. 请说明萃取过程的基本原理,以及在化工生产中的应用和优缺点。
6. 请简要描述气相色谱和液相色谱的原理及其在化工分离工程中的应用。
7. 请解释膜分离技术的原理,以及其在化工领域中的优势和局
限性。
8. 以一个具体的工业应用为例,说明冷冻结晶过程的工艺流程和关键操作步骤。
以上题目涉及了化工分离工程中的基本理论和常见技术,希望能够帮助你更好地准备化工分离工程的考试。如果你有其他问题,欢迎继续提问!
化工分离工程(科学出版社第二版)期末试题及答案
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(B卷)答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(B卷)答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(B卷)答案及评分标准
化工分离工程考试题目(附答案)
2013化工分离过程期中考试试题答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
2. 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)的逆过程。
3. 汽液相平衡是处理(传质分离)过程的基础,相平衡的条件是(各相温度压力相等,各组分在每一相中的化学位相等)。
4. 当混合物在一定的温度、压力下,进料组成z i 和相平衡常数K i 满足(
1,1>>∑∑i i i
i K z z
K )条件即处于两相区,可通过(物料平衡和相平
衡)计算求出其平衡汽液相组成。
5. 精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。
6. 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。
7. 最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时,经常采取(增加萃取剂用量)或(减小进料量)的措施使产品达到分离要求。
9. 吸收有(1个)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
10. 吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的蒸出塔)、(用再沸器的蒸出塔)和(用蒸馏塔)。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1. 吸收属于(A ) A.平衡分离;B.速率分离;C.机械分离;D.膜分离。
2. 计算溶液泡点时,若∑=>-C
i i i X K 101,则说明(C )
A. 温度偏低;
B. 正好泡点;
C. 温度偏高。
3. 如果体系的汽相为理想气体,液相为非理想溶液;则相平衡常数可以简化表
化工分离工程期末试题A答案
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
烷烃二元恒沸物进行分离,现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图,分析各塔物流,并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分离过程用三角相图表示出来。
恒沸精馏塔:由于恒沸剂加入过量,塔底为甲醇
甲醇的
甲醇的二元
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
化工分离工程试卷
一、填空题(31*1)
1、化工分离过程按照被分离物系的性状可分为机械分离和传质分离,传质分离过程根据物理化学原理的不同可分为平衡分离和速率控制分离两大类。
2、吸附全过程包括外扩散、内扩散、吸附、脱附和反应等五个过程,影响吸附速率的主要因素是体系性质、操作条件和两相组成。
3 、常用的极性吸附剂有硅胶、活性氧化铝、有机树脂等几种,非极性吸附剂主要有活性炭和炭分子筛,目前选择性最好的是吸附树脂。
4、离子交换树脂主要有强酸型阳离子交换树脂、弱酸型阳离子交换树脂、强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂和复合型离子交换树脂等几类(按活性基团性质) ,大孔型的树脂主要是用于吸附和分离纯化。具有解盐能力的树脂是强碱型阴离子交换树脂和强酸型阳离子交换树脂。
5、进行反渗透的两个必要条件是压差和半透膜;而进行电渗析的两个必要条件是直流电场和离子交换膜。
6 、超临界流体具有近似于液体的密度与溶解能力和近似于气体的粘度与扩散性能。
7,反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过溶剂的性质,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离过程。
8. 超滤是以压力差为推动力,按粒径不同选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
9,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 )的逆过程。10,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 ( 膜的选择渗透作用) 原理来实现的。
11,新型的节能分离过程有(膜分离) 、(吸附分离) 。
12,分离剂可以是(能量)和(物质)。
化工分离工程试题库-
化工分离工程试题库-
第一部分填空题
1. 传质分离可分为和。
2 分离过程常见的开发方法有和。
3.相平衡关系的表示方法有、、。
4.精馏的数学模型有、、、。
5.产生恒沸物的原因是,二元恒沸物的判别式为
。
6.在萃取精馏中,为使分离效果较好,所选溶剂与塔顶产品形成,与塔釜产品形成,常用的方法是。
7.常用的解吸方法有、、。
8.与物理吸收相比较,化学吸收平衡分压,推动力,溶解度,传质系数。
9.解吸操作中,解吸因数S 解吸分率β,解吸操作方能进行,当S增加时,β ,理论板数。
10.在液流主体进行缓慢化学反应的吸收过程,传质速率由决定。
11. 衡量分离的程度用表示,处于相平衡状态的分离程度是
。
12. 汽液相平衡是处理过程的基础,相平衡的条件是。
13. 当混合物在一定的温度、压力下,满足条件即处于两相区,可通过计算求出其平衡汽液相组成。
14. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设。
15. 最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热的组分增加。16.吸收因子为,其值可反应吸收过程的。
17. 吸收剂的再生常采用的是,,。
18. 精馏塔计算中每块板由于改变而引起的温度变化,可用确定。
19. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为。
20. 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。
21. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为。
22. 吸收的相平衡表达式为,在操作下有利于吸收,吸收操作的限度是。
23. 解吸收因子定义为,由于吸收过程的相平衡关系为。
24. 精馏有个关键组分,这是由于的缘故
25. 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,所以在进料。
化工分离工程复习题及答案
化工分离过程试题库(复习重点)
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)的逆过程。
2、分离因子是根据(气液相平衡)来计算的。它与实际分离因子的差别用(板效率)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(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等)。
4、精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)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。
6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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=独立变量数-约束关系 )
化工分离工程考试答案 ()
2013化工分离过程期中考试试题答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
2. 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)的逆过程。
3. 汽液相平衡是处理(传质分离)过程的基础,相平衡的条件是(各相温度压力相等,各组分在每一相中的化学位相等)。
4. 当混合物在一定的温度、压力下,进料组成z i 和相平衡常数K i 满足
( 1,1>>∑∑i i i i K z z K )条件即处于两相区,可通过(物料平衡和相平衡)计算求出其平衡汽液相组成。
5. 精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。
6. 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。
7. 最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时,经常采取(增加萃取剂用量)或(减小进料量)的措施使产品达到分离要求。
9. 吸收有(1个)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
10.吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的蒸出塔)、(用再沸器的蒸出塔)和(用蒸馏塔)。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1. 吸收属于(A ) A.平衡分离;B.速率分离;C.机械分离;D.膜分离。
2. 计算溶液泡点时,若∑=>-C
i i i X K 101,则说明(C )
A. 温度偏低;
B. 正好泡点;
C. 温度偏高。
3. 如果体系的汽相为理想气体,液相为非理想溶液;则相平衡常数可以简化表示为
化工分离工程期末试题A答案
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
烷烃二元恒沸物进行分离,现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图,分析各塔物流,并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分离过程用三角相图表示出来。
恒沸精馏塔:由于恒沸剂加入过量,塔底为甲醇
甲醇的
甲醇的二元
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准
《化工分离工程》试题答卷及参考答案
一、填空(每空2分,共20分)
1.如果设计中给定数值的物理量的数目等于设计变量,设计才有结果。
2.在最小回流比条件下,若只有重组分是非分
配组分,轻组分为分配组分,存在着两个
恒浓区,出现在精镏段和进料板位置。
3.在萃取精镏中,当原溶液非理想性不大时,加入溶剂后,溶剂与组分1形成具有较强正偏差的非理想溶液,与组分2形成负偏差或理想溶液,可提高组分1对2的相对挥发度。
4.化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度,增强因子E的定义是化学吸
)/无化学吸收的液相收的液相分传质系数(k
L
分传质系数(k0
)。
L
5.对普通的N级逆流装置进行变量分析,若组分数为C个,建立的MESH方程在全塔有
NC+NC+2N+N=N(2C+3)个。
η;实际的分离过程是不6.热力学效率定义为=
可逆的,所以热力学效率必定于1。
7.反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过溶剂
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离过程。
二、推导(20分)
1.由物料衡算,相平衡关系式推导图1单级
分离基本关系式。
——相平衡常数;
式中:K
i
ψ——气相分率(气体量/进料量)。
2.精馏塔第j级进出物料如图1,建立MESH
方程。
三、简答(每题5分,共25分)
1.什么叫相平衡?相平衡常数的定义是什
么?
由混合物或溶液形成若干相,这些相保持物理平衡而共存状态。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 i =y
i
/x
i
。
2.关键组分的定义是什么;在精馏操作中,
一般关键组分与非关键组分在顶、釜的
分配情况如何?
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2013化工分离过程期中考试试题答案
一、填空题(每空1分,共20分)
1. 传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
2. 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)的逆过程。
3. 汽液相平衡是处理(传质分离)过程的基础,相平衡的条件是(各相温度压力相等,各组分在每一相中的化学位相等)。
4. 当混合物在一定的温度、压力下,进料组成z i 和相平衡常数K i 满足(
1,1>>∑∑i i i
i K z z
K )条件即处于两相区,可通过(物料平衡和相平
衡)计算求出其平衡汽液相组成。
5. 精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。
6. 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。
7. 最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时,经常采取(增加萃取剂用量)或(减小进料量)的措施使产品达到分离要求。
9. 吸收有(1个)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
10. 吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的蒸出塔)、(用再沸器的蒸出塔)和(用蒸馏塔)。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1. 吸收属于(A ) A.平衡分离;B.速率分离;C.机械分离;D.膜分离。
2. 计算溶液泡点时,若∑=>-C
i i i X K 101,则说明(C )
A. 温度偏低;
B. 正好泡点;
C. 温度偏高。
3. 如果体系的汽相为理想气体,液相为非理想溶液;则相平衡常数可以简化表
示为( D ) A. L i i V i
K φφ= B. s i i P K P = C. L
i
i V i
K φφ= D. s i i i P K P γ=
4. 汽液相平衡K 值越大,说明该组分越( A )
A.易挥发;
B.难挥发;
C.沸点高;
D.蒸汽压小。
5. 如果塔顶采用全凝器,计算塔顶第一级的温度可以利用方程( B )
A.泡点方程;
B.露点方程;
C. 闪蒸方程;
D.相平衡方程。
6. 计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和压力的问题是计算( B ) A.泡点温度; B.泡点压力; C.等温闪蒸; D.露点压力。
7. 精馏中用HNK 表示( C )
A. 轻关键组分;
B. 重关键组分;
C. 重非关键组分;
D. 轻非关键组分。 8. 以下描述中,不属于萃取精馏中溶剂的作用的是( D )
A.稀释作用;
B.对组分相互作用不同;
C.与某组分形成正偏差溶液;
D.与某组分形成共沸物。
9. 在一定温度和组成下,A ,B 混合液的总蒸汽压力为P ,若S
A P P >,且S
B P P >,
则该溶液( A )
A.形成最低恒沸物;
B.形成最高恒沸物;
C.不形成恒沸物。 10. 对吸收有利的操作条件为( C )
A.低温低压;
B.高温高压;
C.高压低温;
D.低压高温。 三、简答题(每小题5分,共15分)
1. 简述分离过程的特征?什么是分离因子,叙述分离因子的特征和用途。 答:分离过程的特征:分离某种混合物成为不同产品的过程,是个熵减小的过程,不能自发进行,因此需要外界对系统作功(或输入能量)方能进行。 分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度。定义式:i j ij
i j
y y x x α=
根据实际产品组成,分离因子与1相差越远,则可达到有效的分离。
2. 什么叫清晰分割法,什么叫非清晰分割法?什么是分配组分与非分配组分?非关键组分是否就一定是非分配组分?
答:清晰分割法指的是多组分精馏中馏出液中除了重关键组分(HK)之外,没有其它重组分;釜液中除了轻关键组分(LK)之外,没有其它轻组分。非清晰分割表明各组分在顶釜均可能存在。
在顶釜同时出现的组分为分配组分;只在顶或釜出现的组分为非分配组分。 一般情况下,LK 、HK 和中间组分为分配组分;非关键组分可以是分配组分,也可以是非分配组分,所以非关键组分不一定是非分配组分。 3. 萃取精馏中,萃取剂在何处加入?为何?
答:在萃取精馏塔顶下几块理论板、进料板以上几块理论板处加入,在进料板以上几块板加入可以使全塔范围内保持较高的溶剂浓度,在塔顶下保留几块理论板是为了防止萃取剂从萃取精馏塔顶带出,起到回收溶剂的作用。 四、分析题(10分)
分析右图进料级的设计变量,得出:
v c i x a N N N N N 、、、、。物流含c 个组分,要求列出具体步骤。
解:独立变量数:()52510e i N c c =+=+ 约束关系数:物料平衡式 c
能量平衡式 1 相平衡式 c
L 、V 温度、压力相等 2 N c e 2c+3
所以 ()5102337e e e i v c N N N c c c =-=+-+=+
固定设计变量 进料变量 3c+6 单元压力 1 N x e 3c+7
可调设计变量 ()37370e e e a i x N N N c c =-=+-+=
五、计算题(每小题15分,共45分)
1. 正己烷(1), 正庚烷(2), 正辛烷(3)三元混合物送入精馏塔分离,进料组成及相对挥发度见下表。要求馏出液中正庚烷浓度x 2, D ≤0.01(摩尔分数),釜液中正己烷浓度x 1,W ≤0.01(摩尔分数)。进料流率为100kmol/h 。
求:(1)用清晰分割法计算组分在塔顶和塔釜分配,用物料平衡表表示(不需要核算清晰分割的合理性);(2)计算最少理论板数。 解:①根据题意,组分1为轻关键组分,组分2为重关键组分,组分3为重组分,采用清晰分割法,根据物料衡算关系可列下表:
组分 进料f i /kmol/h
馏出液d i 釜液w i 1
33 33-0.01W 0.01W 2 33 0.01D
33-0.01D 3 34 0 34 合计
100
D
W
根据物料衡算,有方程组:
100D W =+ D=32.65kmol/h
330.010.01D W D =-+ W=67.35kmol/h
则馏出液和釜液组成列表如下:
组分 进料f i 馏出液d i 组成x i,D 釜液w i 组成x i,W 1 33 32.3265 0.99 0.6735 0.01 2 33 0.3265 0.01 32.6735 0.485 3 34 0 0 34 0.505 合计
100
32.65
1
67.35
1
②用芬斯克公式求解最少理论板数: