化工分离过程试卷A答案

泰山学院材料与化学工程系2004级、2006级（3＋2）化学工

程与工艺专业(本)科2007～2008学年第一学期 《化工分离过程》试卷A 答案及评分标准

(试卷共7页，答题时间120分钟)

一、 填空题(每空1分，共30分) 1.萃取剂回收段

2. KV

L

A =、难易程度

3.设计、操作

4. 分配组分

5.1个、单向传质

6. 稀释

7. 增大

8. S 、H

9. 塔釜 10.理论板数 11. 可逆 12. 大于

13. 平衡分离过程、速率控制过程

14. 气相组成和液相组成的比值（y/x ） 15.

∑=1i

i x

K

16. 越多 17.底

18.P 2s 、P 1s 19不利

20. 硅胶、活性氧化铝、活性炭 21. 能量ESA 、物质MSA

二、选择题(共10题，每题2分，共20分) 1.a 2.a 3.a 4.c 5.c 6.c 7.b 8.d 9.d 10.a 三、简答题(共6题，每题5分，共30分)

1.采用简单塔完全分离含C个组分的物料为C个产品，需C-1个塔（2分）安排分离流程的一些经验规则：

1）按相对挥发度递减顺序分离；

2）最困难的分离应放在塔序的最后；

3）尽可能对分（塔顶与塔釜采出相差不大）；

4）分离要求高的组分最后分；

5）含量多的组分先分；

6）特殊组分先分（特殊组分：热敏性、强腐蚀性、易爆、易燃等）。（以上每小点0.5分）

2.多组分精馏分离，馏出液中除了重关键组分外没有其他重组分，重组分全部由塔釜排出，而釜液中除了轻关键组分外没有其它轻组分，轻组分全部由塔顶排出，这种分离情况称为清晰分割，此时非关键组分为非分配组分。（3分）而馏出液中除了重关键组分外还有其他重组分，釜液中除了轻关键组分外还有其它轻组分，这种分离情况称为非清晰分割，此时非关键组分为分配组分。（2分）

3. 1）原理不同：吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的。精馏利用组分间相对挥发度不同使组分分离。（1分）

2）传质形式不同：精馏操作中，汽液两相接触时，汽相中的较重组分冷凝进入液相，而液相中较轻组分被气化转入汽相，因此传质过程是双相传质过程；而吸收过程则是气相中的某些组分溶到不挥发的吸收剂中去的单向传质过程。（2分）

3）塔式不同：一般的精馏塔是一处进料，塔顶和塔釜出料，而吸收塔是两处进料、两处出料。（1分）

4）多组分精馏过程有两个关键组分，多组分吸收过程只有一个关键组分（1分）。

4.最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需

要理论经板数无穷多（2分），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（1分）。

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（2分）。

5. 效率的表示方法主要有以下几种： 1）全塔效率，又称为总板效率（1分） 2）Murphree 板效率，又称干板效率（1分） 3）点效率（1分）

4）填料塔的等板高度（HETP ）（1分）

影响塔效率的因素主要有：传质速率、流型和混合效应、雾沫夹带、物性（1分）。

6. N x u 进料 c+2

压力 9

c+11=7+11=18 （2分） N a u 串级单元 1

传热 1 合计 2（2分） N i U = N x u +N a u = 20 （1分）

四、计算题(共2题，每题10分，共20分) 1. 解：根据精馏段物料衡算得：

V = L+D ；（1分）

由L/D =1.7

L / V =1.7/2.7 =0.630； （1分） 根据精馏段操作线方程D i j i D i j i j i x V

L

x V L x V D x V L y ,,,,1,)1(-+=+=+（1分）得：

x D,B =0.537；x D,T =0.234；x D,C =0.229。（2分）

进料板上1板上升蒸汽组成为：j

i r i c

i j

i r i j i x x y ,,1

,,,αα=∑=

（1分）

y B =0.6653；y T =0.1996；y C =0.1351。（1分）

根据精馏段操作线方程得进料板上2板下流液体组成为： x B =0.74；x T =0.18；x C =0.08。（1分） 进料板上2板上升蒸汽组成为：

y B =0.904；y T =0.088；y C =0.008。（2分）

2. 解：根据题意顶甲苯(T)为轻关键组分，异丙苯(C)为重关键组分，

则苯(B)为轻组分，二甲苯(X)为中间组分。（1分） 以重关键组分计算相对挥发度。

71.1021.025.2==BC α 762.421.00.1==TC α 5714.121.033.0==XC α

1=CC α

由分离要求计算关键组分在塔顶釜的分配。

h kmol W C /88.59998.03.0200=⨯⨯= h kmol D C /12.088.593.0200=-⨯= h kmol D T /7.59995.03.0200=⨯⨯= h kmol W T /3.07.593.0200=-⨯=（2分）

所以37.7762

.4lg 3.088

.5912.07

.59lg[lg ]lg[=⨯=⋅=

TC

T

C

C

T

m W W D D N α（2分）