传质分离过程课后习题答案
期末复习题及答案-化工设计概论
期末复习题及答案-化工设计概论XXX(北京)远程教育学院
化工设计概论期末复题
一、给出下面概念和术语的定义
1、热;
2、活塞流型反应器;
3、管件;
4、分离过程;
5、温-焓图(T-H);
6、固定床反应器;
7、聚式流态化;
8、传质分离过程(平衡分离过程);
9、工艺流程示意图;10、连续过程;11、中间反应;12、速率控制分离过程;13、逆流反应器;14、分离因子;15、化工过程;16、间歇过程;17、工艺过程阶段;18、夹点;19、化学反应路线;20、流化床反应器;
二、单项与多项选择题
1、()衡算式是化学反应过程物料衡算不能应用的。
A.总质量衡算式;B.组分质量衡算式;
C.元素原子物质的量衡算式;D.元素原子质量衡算式
2、在进行过程的物料平衡计算时,对系统需要分析的内容有()。
A.确定物料平衡方程式;B.确定物流约束式;C.确定设备约束式;D.确定变量3、在温-焓图中得到热复合曲线的步骤有()步骤。
A.划分温区;B.各热流温度按高到低顺序排列;
C.求每个温区的总热交换量;D.画出每个温区的总物流线
4、()不是化工设计的内容。
A.反应过程选择与优化;B.分离过程选择与优化;
C.厂区道路规划与设计;D.化工过程体系优化
5、管道安置图包孕下面()图样。
A.管件图;B.管架图管道施工说明;
C.蒸汽伴管体系安置图;D.管道平面安置图
6、()分离过程不是速率控制分离过程。
A.膜分离过程;B.反渗透分离过程;C.冷冻干燥分离过程;D.超滤分离过程7、间歇过程有()特点。
A.生产灵活性高;B.易实现自动化;
《分离工程》试卷及答案
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的定义是化学吸收的液相分传质系数(k L)/无化学吸收的液相分传质系数(k0L)。
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。
6. 热力学效率定义为
=
η;实际的分离过程是不可逆的,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。
1
(1)
(1)1
c
i i
i i
z K
Kψ
=
-
=
-+
∑
式中:K i——相平衡常数;
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,
分离习题
一、填空
1. 分离作用是由于加入( )而引起的,因为分离过程是( )的逆过程。
2、等温闪蒸,闪蒸后平衡气液相的温度( )原料液温度,平衡压力( )原料液压力;绝热闪蒸,闪蒸后平衡气液相的温度( )原料液温度,平衡压力( )原料液压力
3汽液相平衡是处理( )过程的基础。相平衡的条件是( )。
4 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。
二、选择
1. 计算溶液泡点时,若∑=>-C
i i i X K 101,则说明( )
a.温度偏低
b.正好泡点
c.温度偏高
2. 在一定温度和压力下,由物料组成计算出的∑=>-C i i i X K 101,且∑=<c
i i i K Z 11/,该
进料状态为( )
a.过冷液体
b.过热气体
c.汽液混合物
3. 计算溶液露点时,若01/<-∑i i K y ,则说明()
a.温度偏低
b.正好泡点
c.温度偏高
4. 进行等温闪蒸时,对满足什么条件时系统处于两相区( )
a.∑∑>>1/1i i i i K Z Z K 且
b.∑∑<>1/1i i i i K Z Z K 且
c.∑∑><1/1i i i i K Z Z K 且
d.∑∑<<1/1i i i i K Z Z K 且
三、名词解释
1. 分离过程:将一股式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:原料本身两相以上,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。
大学_传质与分离工程试题及参考答案
传质与分离工程试题及参考答案传质与分离工程试题1:填空题
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
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
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
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
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
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
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
13、如果二元物系,11,21,则此二元物系所形成的溶液一定是( )
第七章 传质与及分离过程概论课后题及答案(第二版)
第七章 传质与及分离过程概论
1.在吸收塔中用水吸收混于空气中的氨。已知入塔混合气中氨含量为5.5%(质量分数,下同),吸收后出塔气体中氨含量为0.2%,试计算进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 。
解:先计算进、出塔气体中氨的摩尔分数1y 和2y 。
120.055/170.0903
0.055/170.945/29
0.002/170.0034
0.002/170.998/29
y y ==+=
=+
进、出塔气体中氨的摩尔比1Y 、2Y 为 10.09030.099310.0903Y ==-
20.00340.003410.0034
Y =
=-
由计算可知,当混合物中某组分的摩尔分数很小时,摩尔比近似等于摩尔分数。
2. 试证明由组分A 和B 组成的双组分混合物系统,下列关系式成立: (1) 2
)
B A A B A B A A (d d M x M x x M M w +=
(2)2
A )
(
d d B
B A
A B A A M w M w M M w x +=
解:(1)
B
B A A A A A M x M x x M w +=
B
A A A
)1(A A M x M x x M -+=
2)B B A )B A )B B A (A A (A (A A A d A d M x M x M M M x M x M x M x w +-+=-2
)
B B A )B A (B A A (M x M x x x M M +=+
由于 1B A =+x x 故 2
)
B B A A B A A (d A
d M x M x x M M w +=
分离工程试卷及答案
分离工程
一、单项选择题(共27空,每空2分,共54分)
1. 按所依据的物理化学原理,传质分离过程可以分为________________分离过程和________________ 分离过程,常见的平衡分离过程有__________________、__________________、_________________。
2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率:________________和_________________。要降低分离过程的能耗,提高其___________________效率,就应该采取措施减小过程的有效能损失。有效能损失是由_________________引起的。
3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算,按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型:________________________、________________________、________________________和________________________。
4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有______________、______________、_______________和________________。
5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的 MERQ 方程分别是指 ________________________、________________________、 ________________________和________________________。
分离工程题库附答案
分离工程题库附答案
第一章绪论
填空题:
1、分离技术的特性表现为其(重要性)、(复杂性)和(多样性)。
2、分离过程是(混合过程)的逆过程,因此需加入(分离剂)来达到分离目的。
3、分离过程分为(机械分离)和(传质分离)两大类
4、分离剂可以是(能量)或(物质),有时也可两种同时应用。
5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离,则(a s ij=1)。
6、可利用分离因子与1的偏离程度,确定不同分离过程分离的(难易程度)。
7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不相等)的原理,常采用(平衡级)作为处理手段,并把其它影响归纳于(级效率)中。
8、传质分离过程分为(平衡分离)和(速率分离)两类。
9、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种(推动力)作用下经过某种介质时的(传质速率)差异而实现分离。
10、分离过程是将一混合物转变为组成(互不相等)的两种或几种产品的哪些操作。
11、工业上常用(分离因子)表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为(固有分离因子)。
12、速率分离的机理是利用传质速率差异,其传质速率的形式为(透过率)、(迁移率)和(迁移速率)。
13、绿色分离工程是指分离过程(绿色化的工程)实现。
14、常用于分离过程的开发方法有(逐级经验放大法)、(数学模型法)选择题:
1、分离过程是一个(A)
a.熵减少的过程;
b.熵增加的过程;
c.熵不变化的过程;
d.自发过程
2、组分i、j之间不能分离的条件是(C)
a.分离因子大于1;
b.分离因子小于1;
c.分离因子等于1
3、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时(A)实现分离。
化学工程与工艺传质与分离复习题
传质与分离复习题
一、单项选择题
1.计算溶液泡点时,若i ∑=1i X i -1>0,则说明(C)
A. 温度偏低
B.正好泡点
C.温度偏高
D. 冷液进料
2.萃取精馏时若饱和液体进料,则溶剂加入位置点:(A)
A. 精馏段上部
B.进料板
C.提馏段上部
D.精馏段下部
3.在一定温度和组成下,A ,B 混合液的总蒸汽压力为P ,若P >P A S ,且P >P B S ,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
4.吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是(C)A .提高压力 B .升高温度 C.增加液汽比 D.增加塔板数
5.分离过程的特征是 (C )
A. 熵增加过程
B. 熵不变的过程
C. 熵减小的过程
D. 自发过程6.三对角矩阵法在求得X ji 后由什么方程来求各板的温度(A)A .热量平衡方程 B.相平衡方程 C. 物料平衡方程
7.简单精馏塔是指(C)
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
8.下面有关塔板效率的说法中哪些是正确的(B)
A.全塔效率可大于1
B.总效率必小于1
C.Murphere板效率可大于1
D.板效率必小于点效率
9.下列哪一个是速率分离过程(C)
A.蒸馏
B.吸收
C.膜分离
D.离心分离
10.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(D)
A.曲线
B.直线
C.有最高点
D. 有最低点
11. 当把一个常人溶液加热时,开始产生气泡的点叫作(C)
A.露点
B.临界点
分离工程习题完整答案
分离工程习题主整答案
第一部分填空题非常全的一份复习题,各个方面都到了。
1、分离作用是于加入而引起的,因为分离过程是的逆过程。
2、衡量分离的程度用表示,处于相平衡状态的分离程度是。
3、分离过程是的逆过程,因此需加入来达到分离目的。
4、工业上常用表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为。
5、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过程的基础。相平衡的条件是。z ?1 )条件即处于两相区,
7、当混合物在一定的温度、压力下,满足计算求岀其平衡汽液相组成。
8、萃取精憎塔在萃取剂加入口以上需设。
9、最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热的组分增加。
10、吸收因子为,其值可反应吸收过程的。
1
1、对一个具有四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在合成的。
12、吸收剂的再生常采用的是,,。
13、精饰塔计算屮每块板于改变而引起的温度变化,可用确定。
14、用于吸收过程的相平衡关系可表示为。
15、多组分精憎根据指定设计变量不同可分为型计算和型计算。
16、在塔顶和塔釜同时出现的组分为。
17、吸收过程在塔釜的,它决定了吸收液的。
18、吸收过程在塔顶的限度为,它决定了吸收剂中。i 0, i
19、 ?限度为,在操作下有利于吸收,吸收操作的限度是。i 0, i
20、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1 SPlo
1S?P?212
1、解吸收因子定义为,于吸收过程的相平衡关系为。
22、吸收过程主要在完成的。
23、吸收有关键组分,这是因为的缘故。
24、 ?图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为,因此可得出的结论。
贾绍义《化工传质与分离过程》(第2版)章节题库-第1章 传质过程基础【圣才出品】
第1章 传质过程基础
一、选择题
1.在对流传热系数关联式中,反映流体物理性质对对流传热影响的准数是()。A.努塞尔特准数N u
B.普朗特准数P r
C.雷诺准数R e
D.格拉斯霍夫准数G r
【答案】B
2.在定态二元体系的传质过程中,引起某组分发生分子扩散的原因是()。A.温度梯度
B.压力梯度
C.速度梯度
D.浓度梯度
【答案】D
3.描述分子扩散的实验定律是()。
A.亨利定律
B.菲克定律
C.拉乌尔定律
D.傅里叶定律
【答案】B
4.下述说法中正确的是()。
A.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量大于在液相中的扩散通量
B.气相中的扩散系数小于液相中的扩散系数,故物质在气相中的扩散通量小于在液相中的扩散通量
C.气相中的扩散系数与液相中的扩散系数在数量级上接近,故气液两相中可达到相同的扩散通量
D.气相中的扩散系数大于液相中的扩散系数,但在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量
【答案】D
【解析】物质在气相中的扩散系数较在液相中的扩散系数大约105倍。但是,液体的密度往往比气体大得多,因而液相中的物质浓度以及浓度梯度便可远远高于气相中的物质浓度及浓度梯度,所以在一定条件下,气液两相中仍可达到相同的扩散通量,选D。
5.双组分气体(A、B)进行稳定分子扩散,J A及N A分别表示在传质方向上某截面处溶质A的分子扩散速率与传质速率,当系统的漂流因数大于1时,|J A|()|J B|;|N A|()|N B|。
A.大于
B.小于
C.等于
D.不确定
【答案】C;A
【解析】因为是双组分气体,所以系统中A和B的浓度梯度大小相等方向相反。由菲克定律可知A和B的分子扩散速率也将大小相等方向相反。然而因漂流因数大于1,说明产生了主体流动,结果增大了A的传递速率。这里按习惯B为惰性组分。
传质分离工程夏期末考试复习题
试卷A/B
一、填空题:(共计25)
1.按所依据的物理化学原理,传质分离过程可以分为平衡分离过程和速率分离过程,常见的平衡分离过程有精馏、吸收、闪蒸。(5分)
2.多组分精馏的FUG简捷计算法中,F代表 Fenske 方程,用于计算N m ,U代表Underwood 公式,用于计算R m ,G代表 Gilliland 关联,用于确定实际理论板数 N 。(6分)
2.在多组分精馏的FUG简捷计算法中,用 Fenske 方程计算N m ,用 Underwood 公式计算 R m,用 Gilliland 关联确定 N 。(6分)
driving force for gas absorption is 气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。(2分)
4.泡点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。泡点计算可分两种:泡点温度计算和泡点压力计算。(2分)
4.露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算。露点计算可分两种:露点温度计算和露点压力计算。(2分)
5.多组分吸收简捷计算中所用到的Horton-Franklin方程关联了吸收因子、吸收率、和
理论板数。(3分)
6.多组分多级分离过程严格计算中围绕平衡级所建立的MESH方程分别是指:物料衡算方程,相平衡关系,组分摩尔分率加和方程和热量衡算方程(4分)
7共沸精馏是:原溶液加新组分后形成最低共沸物,塔顶采出。(3分)
7萃取精馏是:原溶液加新组分后不形成共沸物且新组分沸点最高,从塔釜采出。(3分)
二、单项或多项选择题(共计10)
1.晰分割法的基本假定是:馏出液中除了 A 外没有其他 C 。(2分)
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。
传质分离过程课后习题答案
第一章
绪论
略
第二章习题
1. 计算在和下苯(1)-甲苯(2)-对二甲苯(3)三元系,当x 1 = 、x 2 =、x 3 =时的K 值。汽相为理想气体,液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的wilson 方程参数(单位: J/mol ):
λ12-λ11=-; λ12-λ22= λ23-λ22=; λ23-λ33=- λ13-λ11=; λ13-λ33=-
在T = K 时液相摩尔体积(m 3/kmol )为: =×10 -3 ;
=×10 -3 ;
=×10 -3
安托尼公式为(p s :Pa ; T :K ): !
苯:1n =();
甲苯:1n
=();
对 -二甲苯:1n = ();
解:
由Wilson 方程得:
Λ12=l l V V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]
=3
3
1091.1001055.177⨯⨯×exp[-/×]=
Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32= ln
γ
1=1-ln(
Λ12X 2+Λ
13X 3)-[
3
32231131323322112
2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+]
%
=
γ1=
同理,γ2=; γ3= lnP 1S = P 1S = lnP 2S = P 2S = lnP 3S = P 3S =
作为理想气体实际溶液,
K 1=P P S
11γ=, K 2=, K 3= 若完全为理想系,
K 1=P P S
1= K 2= K 3=
-
2. 在361K 和下,甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡,汽相含甲烷%( mol ),与其平衡的液相含甲烷%。用R -K 方程计算
传质分离过程习题课第二章
一、判断题
1. 分别因子相对于汽液平衡常数而言,随温度和压力的变化不敏感。〔〕
2. 常压下甲醇 -水物系的相平衡常数更适合于用公式K i p i s计算。〔〕
p
3.窄沸程闪蒸的热量衡算更主要地取决于温度,而不是汽化分率。因此对于窄沸程闪蒸,应该经过热量衡算计算温度,解闪蒸方程确定汽化分率。〔〕
二、单项选择题
1.相平衡准那么不包括
〔〕。
A〕T T T B〕C
C C
C〕P P P D〕 f ?
f
?
f
?
2.对含有 H2、H2S 的物系,〔〕展望 K 值的精度高。
A〕RK 方程B〕SRK 方程C〕PR 方程D〕BWRS 方程3.规定气相组成 y 和压力 P,计算液相组成 x 和温度 T 的过程称为〔〕的计算。
A〕泡点压力B〕泡点温度C〕露点温度D〕露点压力4.以下哪一个过程是平衡分别过程?〔〕。
A〕蒸发B〕离心分别C〕吸取D〕膜分别
5.规定液相组成 x 和温度 T,计算汽相组成 y 和压力 P 的过程称为〔〕的计算。
A〕泡点压力B〕泡点温度C〕露点温度D〕露点压力
6.进行等温闪蒸时,满足〔〕时系统处于两相区。
A〕K i Z i1且 Z i/ K i1
B〕
K i Z i1且 Z i/ K i1
C〕K i Z i1且 Z i / K i1
D〕
K i Z i1且 Z i/ K i1
C
7、计算溶液泡点时,假设
K i X i 1 0
i 1,那么说明
a.温度偏低
b.正好泡点
c.温度偏高
C c
K i X i 1 0Z i / K i 1
8、在必然温度和压力下,由物料组成计算出的i 1,且 i 1,该进料状态为
化工原理课堂练习2015-2016-2.
7、传质分离过程
一、填空题
1.依据分离原理的不同,传质分离过程可分为和两大类。
2.分子传质是指 ,描述分子传质的基本方程为 .
3.对流传质是指 ,描述对流传质的基本方程为 .
4.双膜模型的模型参数为和 .
5.在板式塔中,气液两相接触,两相组成沿塔高呈变化,在正常操作下, 为连续相, 为分散相.
6.在填料塔中,气液两相接触,两相组成沿塔高呈变化,在 正常操作下, 为连续相, 为分散相.
二、选择题
1.气体的吸收属于( );液体的精馏属于( );液体的萃取属于( );固体的干燥属于().
A.汽液传质,
B.气液传质,
C.液液传质,
D.气固传质过程.
2.某含乙醇12.5%(质量分数)的乙醇水溶液,其所含乙醇的摩尔比( )
A.0.143;
B.0.0559;
C.0.0502;
D.0.0529.
3.在平衡分离过程中,i和j两组分的分离因子a ij越大,则表明该两 组分( )分离.
A.越容易;
B.越不容易;
C.不能够.
4.在分子传质过程中,若漂流因素p总/p BM>1,则组分A的传质通量
N A与组分A的扩散通量J A的关系为()
A. N A=J A;
B. N A
C. N A>J A;
D.不好确定. 5.气体
中的扩散系数D AB与温度T的关系为( )
A. D AB∝T1.0;
B.D AB∝T0.5;
C.D AB∝T2.0;
D.D AB∝T1.75.
6.气体中的扩散系数D AB与压力p总的关系为( )
A.D AB∝p总1.5;
B.D AB∝p总1.0;
C. D AB∝p总0.5;
D.D AB∝p总.
-1.0
《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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第一章绪论
略
第二章习题
1. 计算在和下苯(1)-甲苯(2)-对二甲苯(3)三元系,当x1= 、x2=、x3=时的K值。汽相为理想气体,液相为非理想溶液。并与完全理想系的K值比较。已知三个二元系的wilson方程参数(单位: J/mol ):
λ
-λ11=-;λ12-λ22=
12
λ
-λ22=;λ23-λ33=-
23
λ
-λ11=;λ13-λ33=-
13
在T = K时液相摩尔体积(m3/kmol)为:
=×10 -3 ;=×10 -3 ;=×10 -3
安托尼公式为(p s:Pa ;T:K ):
苯:1n =();
甲苯:1n =();
对 -二甲苯:1n = ();
解:
由Wilson方程得:
Λ12=l V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]
??=3
3
1091.1001055.177⨯⨯×exp[-/×]=
Λ21=???????????????? Λ13= Λ31= Λ23= Λ32=
ln
γ
1
=1-ln(Λ
12
X 2+Λ
13X 3)-[
3
32231131323322112
2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+]
= γ1=
同理,γ2=; γ3= lnP 1S = lnP 2S = lnP 3S =
作为理想气体实际溶液,
K 1=P P S
11γ=,? K 2=,?? K 3= 若完全为理想系,
K 1=P 1= K 2= K 3=
2. 在361K 和下,甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡,汽相含甲烷%( mol ),与其平衡的液相含甲烷%。用R -K 方程计算
和Ki 值。
解:a 11=
1
1
5
.2
242748.0c c p T R ⨯= ? dm 6 ? ? mol -2
a 22=
2
2
5
.2
242748.0c c p T R ⨯=?MPa?dm 6??mol -2
b 1=
1
1
208664.0c c p T R ⨯=?dm 3mol -1
b 2=
2
2
5
.2
242748.0c c p T R ⨯=?dm 3mol -1
其中T c1=, ??P c1= T c2=,? ?P c2= 均为查表所得。 a 12=√a 11?a 22=?dm 6??mol -2 液相:
a =a 11x 12+2a 12x 1x 2+a 22x 22 ?=×+2×××+× ?= b=
b 1x 1+b 2x 2=×+×=
由R -K 方程: P=RT/(V-b)-a/[(V+b)]
=0740.03610083145.0-⨯l m V -
)0740.0(3611711
.245.0+l m l m V V 解得?V m l =
ln
l
1ˆφ=ln[V/(V-b)]+[b i /(V-b)]-2Σ
y i a ij /*ln[(V+b)/V]+ab i /{ [ln[(V+b)/V]-[b/(V+b)] }-ln(PV/RT)
ln l
1ˆφ=ln )0740.01349.01349.0(
-+0740.01349.00298
.0--
5.136********.00740.0)
6651.98696.0222.31304.0(2⨯⨯⨯+⨯⨯×ln(1340.00740.01349.0+)+ 5.123610083145.00740.00298.01711.24⨯⨯⨯×[ln(1349.00740
.01347.0+) -0740.01347.00740.0+]-ln 3610083145.01349
.01368.4⨯⨯
=
l 1ˆφ=
同理ln l 2ˆφ=,??l
2ˆφ=
汽相:a = ×+2×××+× = b=×+×=
由=0499.03610083145.0-⨯v m V -
)0499.0(3613484
.105.0+v m v m V V 得
v m
V =
ln Φv 1
=ln(0499.05861.05861.0-)+0499.05861.00298
.0--
×[ln
0499.05861.00499.0)5861.00499.05861.0(
+-
+]-ln(3610083145.05861
.01368.4⨯⨯) = 故Φv 1
=
同理,ln l 2ˆφ=,??l 2ˆφ=
故K 1
=y 1
/x 1
== ( K 1
=l 1ˆφ/Φv
1
)
K 2=y 2/x 2=1304.0160387
.01--=
3. 乙酸甲酯(1)-丙酮(2)-甲醇(3)三组分蒸汽混合物的组成为y 1=,y 2=,y 3=(摩尔分率)。汽相假定为理想气体,液相活度系数用Wilson 方程表示,试求50℃时该蒸汽混合物之露点压力。
解:由有关文献查得和回归的所需数据为: 【P24例2-5,2-6】 50℃时各纯组分的饱和蒸气压,kPa P 1S =?????????????P 2S =????????????P 3S =