化工分离工程：第二章习题答案(刘家祺版)
化学分离工程课后答案刘嘉琪
化学分离工程课后答案刘嘉琪1、关于前胡，说法正确的有（多选）（）*A是伞形科前胡属植物(正确答案)B药理药效作用主要有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、解痉、镇静等(正确答案)C可与皂荚、藜芦等药物一起放在药中煎煮D不溶乙醚等有机溶剂2、香豆素衍生物最常见的羟基取代位置是（）[单选题] *AC7位(正确答案)BC5位CC3位DC6位3、所有游离香豆素均可溶于热的氢氧化钠水溶液,是由于其结构中存在（）[单选题] * A异戊烯基B酮基C内酯环(正确答案)D酚羟基对位活泼氢4、牛蒡子属于（）[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D黄酮类5、临床用于上呼吸道抗菌消炎的是（）[单选题] *A穿心莲内酯(正确答案)B青蒿素C莪术醇D薄荷脑6、E何首乌(正确答案)下列不含蒽醌类成分的中药是（）* A丹参(正确答案)B决明子C芦荟D紫草(正确答案)7、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是（）[单选题] * A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)8、E与水任意比例相溶(正确答案)不耐热成分不宜采用的提取方法是（）* A浸渍法B渗漉法C煮法(正确答案)D回流提取法(正确答案)9、挥发油可析出结晶的温度是（）[单选题] *A0～-20℃(正确答案)B0～10℃C0～20℃D0～15℃10、羟基蒽醌类化合物中，大黄素型和茜草素型主要区别于（）[单选题] * A羟基位置B羟基数目C羟基在不同苯环上的分布(正确答案)D羟基数目11、挥发油的溶解性难溶于（）[单选题] *A水(正确答案)B乙醇C石油醚D乙醚12、二萜的异戊二烯单位有（）[单选题] *A5个B6个C3个(正确答案)D4个13、由两个苯环通过三碳链相互连接成的具有6C-3C-6C基本骨架的一系列化合物是（）[单选题] *A苷类B黄酮类(正确答案)C醌类D生物碱类14、纸色谱是分配色谱中的一种，它是以滤纸为（），以纸上所含的水分为固定相的分配色谱。
分离工程习题解答
［例2-3］求含正丁烷（1）0.15、正戊烷（2）0.4、和正已烷（3）0.45（摩尔分数）之烃类混合物在0.2MPa 压力下的泡点温度。
B. 露点温度a. 解：因各组分都是烷烃，所以汽、液相均可看成理想溶液， K i 只取决于温度和压力。
如计算要求不高，可使用烃类的 p －T －K 图（见图 2-1）。
假设 T ＝ 50℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi=Kixi 正丁烷 0.15 2.5 0.375 正戊烷 0.40 0.76 0.304 正已烷 0.45 0.28 0.126说明所设温度偏低,选正丁烷为K G ,95.0805.076.03==∑=i G y K K 。
查p-t-k 图t 为58.7, 再设 T ＝ 58.7℃，重复上述计算得故泡点温度为 58.7℃。
解：B. 露点温度, 假设 T ＝ 80℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi/Ki=xi 正丁烷 0.15 4.2 0.036 正戊烷 0.40 1.6 0.25正已烷 0.45 0.65 0.6921978.0≠=∑=∑∴iii K y x选正戊烷为参考组分，则56.1978.06.14=⨯=∑⨯=i G x K K由56.14=K ,查图2-1a 得t=78℃K 1=4，K 2=1.56， K 3=0.6，1053.175.0267.00375.0≈=++=∑=∑∴iii K y x 故混合物在78℃。
［例2-7］进料流率为 1000kmol/ h 的轻烃混合物，其组成为：丙烷 (1)30% ；正丁烷 (2)10% ；正戊烷 (3)15% ；正已烷 (4)45%( 摩尔 ) 。
求在 50 ℃和 200kPa 条件下闪蒸的汽、液相组成及流率。
解：该物系为轻烃混合物，可按理想溶液处理。
由给定的 T 和 p ，从 p - T - K 图查 K i ，再采用上述顺序解法求解。
分离工程2013年第二章习题参考答案
作业(计算题)7、某精馏塔釜压力2.626MPa ，温度76℃，液相组成如下表，如取i-C 40 为关键性组分，各组分的相对挥发度如表所示，求与塔釜液体呈平衡状态的汽相组成：组分i 2C =2C 3C = 03C i-04C05C x wiαij0.002 6.4350.002 4.5220.680 2.0970.033 1.9130.196 10.087 0.322解：计算方法及结果如下所示：1x0.0020 0.0020 0.6800 0.0300 0.1960 0.0870 1.000 ija6.4354.5222.09741.91310.322ij ia x0.01287 0.00904 1.42622 0.06313 0.19600 0.02801 1.73527ij iij i a x a x ∑0.007420.00521 0.82190 0.03638 0.11295 0.01614 1.00001、已知丙酮（1）-甲醇（2）双组分系统的范氏常数为A 12=0.645，A 21=0.640。
试求58.3℃时，x 1=0.280的该双组分溶液的饱和压力。
已知：58.3℃时，纯丙酮的饱和蒸汽压为p 10=0.1078MPa ，甲醇的饱和蒸汽压为 p 20=0.0762MPa解：当10.280x =时，由Van laar 方程计算可得：12211222121212212121ln ln 11A A A x A x A x A x γγ==⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑=iij iij i x x y αα120.645ln 0.3330.6450.28010.6400.720γ==⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭得：1 1.395γ=220.640ln 0.0510.6400.72010.6450.280γ==⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭得：2 1.0525γ= 所以001112220.1078 1.3950.2800.0762 1.05250.7200.0998p p x p x MPa γγ=+=⨯⨯+⨯⨯=2、已知某混合物0.05乙烷，0.30 丙烷，0.65正丁烷（摩尔分数），操作压力下各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。
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13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（A）实现分离。
a.组成不等；b.速率不等；c.温度不等4、当分离因子（C）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。
a.a ij=1b.a s ij=1c.a ij<15.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（C）a.结晶；b.吸收；c.加热；d.浸取。
6、下列分离过程中属机械分离过程的是（D）：a.蒸馏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。
分离工程习题与思考题
分离工程习题与思考题第二章精馏1.欲分离苯(1)-甲苯(2)-二甲苯(3)三元混合物，精馏塔的进料、塔顶和塔釜产品的组成如下：组成mol分率塔顶塔底进料苯0.9950.0050.600甲苯0.0050.7440.300二甲苯0.0000.2510.100的操作压强为1atm（绝对）。
试求：1)塔顶分凝器温度和塔釜温度；2)若进料温度为92℃，判断进料状态。
假定液相服从拉乌尔定律，汽相可当作理想气体，三个组分的蒸汽压分别按下式计算：苯：lnp1S=15.90082788.51/(T52.36)S=16.01373096.52/(T53.67)(piSmmHg, TK)甲苯：lnp22．异丙醇(1)-水(2)系统的无限稀释活度系数为γ1=9.78,γ2=3.22，试用此对数值计算Wilon常数Λ12和Λ21，并由此计算某1=0.1665(mole分率)时的汽相组成y1和泡点温度tB。
系统处于常压（设为1atm绝对压）。
已知：异丙醇和水的蒸汽压方程可分别用下列各式计算：∞∞异丙醇：lnp1S=18.69293640.20T53.54(PmmHg,TK)3816.44S=18.3036水：lnp2T46.13（提示：试差求Λ12和Λ21时，可取初值Λ12＝0.1327）3．用常规精馏塔分离下列烃类混合物：组分：Mol%：CH40.52C2H424.9C2H68.83C3H68.7C3H83.05nC4H1054.0工艺规定塔顶流出液中C4浓度不大于0.002，塔釜残液中C3H8不大于0.0015，试应用清晰分割法估算塔顶和塔底产品的量和组成。
分离工程4．设工艺规定C3H6为轻关键组分，C4为重关键组分，上题料液在常规精馏塔中分离，要求C3H6在塔顶的收率为0.99，C4在塔底的收率为0.995。
假设轻组分全部从塔顶馏出。
试计算：（1）用Underwood方程计算Rm和C3H6在塔两端产品中的分布，算出两端产品的量和组成（设F=100Kmol/h，泡点进料）。
《化工分离工程》刘佳琪复习
《分离工程》本一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）1、分离过程可分为_____________________ 、____________________________ 两大类。
2、在平衡分离过程中，平衡关系用分离因子表示为_：卯二___________ 。
分离因子在精馏中又称为___________________ ，在液液平衡中又称为___________________________ 。
3、___________________________________________________________________________ 对于一四组分气液平衡物系而言，其自由度数f等于_________________________________4、吸收过程按溶质数多少可分为和按吸收温度状况可分为________________________ 和_______________________________ 。
5、超临界流体萃取有、和等三种操作方法。
6、闪蒸温度必须介于物系的______________________ 与_____________________ 之间。
7、吸附剂的再生方法有、、、。
&结晶分离的传质推动力为_______________________________________________________ 。
9、膜分离过程按分离体系不同可分为、。
按推动力不同可分为、、。
1、一烃类混合物中含有乙烷30%、丙烷30%、正丁烷40%。
其安托因方程参数见下表。
试求30C时的泡点压力及此时的气相组成。
（物系可认为是完全理想物系）（10分）,安托因方程为：ln P = A — c2、将苯（A）――甲苯（B）――对二甲苯（C）混合物送入精馏塔分离，进料流量为100kmol/h，组成为Z A=0.4、Z B=0.4、Z C=0.2，要求苯在塔顶回收率为95%，甲苯在塔釜的回收率为95%。
化工分离工程第二章单元测试
分组做题，A组1，3，4；B组2，3，5
1. 附图为热耦合精馏系统，进料为三组分混合物，采出三个产品。
确定该系统：（1）设计变量数；（2）指定一组合理的设计变量
产品一
2. 满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图（图2-3），求：
（1）设计变量数是多少？
（2）如果有，请指出附加变量哪些需要规定？
C4 54.7
C5 56.0
C6 33.3
3.以烃类蒸汽混合物含有甲烷a.5%，乙烷b.10%，丙烷c.30%及异丁烷d.55%。
试求混合物在25℃时的露点压力与泡点压力，并确定在t=25℃，p=1MPa大气压时的气相分率。
(泡点：初始假设p=2.0MPa；露点：初始假设p=1.0MPa)
A组计算泡点与气相分率；B组计算露点与气相分率。
4.组成60%（摩尔分数）苯，25%甲苯和15%对二甲苯的100kmol液体混合物，在101.3KPa 和100℃下闪蒸。
试计算液体和气体产物的量和组成。
假设该物系为完全理想系。
用安托因方程计算蒸汽压。
（T B=364.076K，T D=377.83K）
苯：lnp10=20.7936-2788.51/(T-52.36)；甲苯：lnp20=20.9065-3096.52/(T-53.67)；
对二甲苯：lnp30=20.981-3346.65/(T-57.84)
5.进料流率为1000kmol/h的轻烃混合物，其组成为：丙烷（1）5%，正丁烷（2）20%，正戊烷（3）75%（摩尔分数），求在50℃和200kPa条件下闪蒸的汽、液相组成和流率。
（初始υ1=0.5）。
《化工分离工程》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。
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。
Ki =yi/xi。
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？由设计者指定浓度或提出回收率的组分。
LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制；LNK全部或接近全部在塔顶出现；HNK全部或接近全部在塔釜出现。
3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。
化工分离过程_课后答案刘家祺
化学工程与工艺教学改革系列参考书分离过程例题与习题集叶庆国钟立梅主编化工学院化学工程教研室前言化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。
该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。
传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。
同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。
所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。
分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。
目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程(陈洪钫主编，化学工业出版社)，其他类似的教材已出版了十余部。
这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的例题与习题集的出版。
因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，又符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。
分离工程学习指导和习题集与课程内容紧密结合，习题贯穿目前已出版的相关教材，有解题过程和答案，部分题目提供多种解题思路及解题过程，为学生的课堂以及课后学习提供了有力指导。
编者2006 年3 月目录第一章绪论........................................................ ............................... 1 第二章单级平衡过程........................................................ ................ 5 第三章多组分精馏和特殊精馏.......................................................18 第四章气体吸收........................................................ ...................... 23 第五章液液萃取........................................................ ...................... 26 第六章多组分多级分离的严格计算................................................ 27 第七章吸附........................................................ ............................. 33 第八章结晶........................................................ ............................. 34 第九章膜分离 ....................................................... .......................... 35 第十章分离过程与设备的选择与放大.. (36)第一章 绪论1. 列出 5 种使用 ESA 和 5 种使用 MSA 的分离操作。
《化工分离工程》练习题及参考答案
《化工分离工程》练习题及参考答案一、选择题1. 当操作温度降低时，多组分吸收的吸收因子（）A. 增大B. 不变C. 减小D. 不能确定2. 能透过反渗透膜的是（）A. 溶剂B. 无机离子C. 大分子D. 胶体物质3. 汽相为理想气体，液相为理想溶液的体系，相平衡常数的计算式可简化为（）A. B. C. D.4. 下列哪一个膜分离过程不能用筛分机理来解释（）A. 微滤B. 反渗透C. 纳滤D. 超滤5. 多组分吸收中，难溶组分一般在（）被吸收A. 靠近塔釜几级B. 塔中部几级C. 靠近塔顶几级D. 全塔范围内被吸收6. 进行等温闪蒸时，温度满足（）时，系统处于两相区（T b：泡点温度，T d：露点温度）A. T<T dB. T d>T>T bC. T>T bD. T>T d7 简单绝热操作理论板的设计变量数是（）A. 4C+8B. 2C+3C. 2C+5D. 08. 下列哪一个是机械分离过程（）A. 精馏B. 吸收C. 电渗析D. 过滤9. 萃取精馏塔若饱和蒸汽进料，则萃取剂加入位置在（）A. 精馏段上部B. 进料级C. 提馏段上部D. 塔顶10. 多组分物系达到相平衡，下列说法错误的是（）A. 体系的熵达到最大值B. 自由焓达到最小值C. 相间没有传质D. 相间表观传递速率为零二、填空题1. 分离的最小功表示，最小分离功的大小标志着。
2. 相平衡的条件是汽液两相中、和相等。
3. 化工生产中将反应和分离相结合的一种操作称作。
4. 通常所说多组分精馏的FUG简捷计算法中，F代表Fenske方程，用于计算，U代表Underwood 公式，用于计算，G代表Gilliland关联，用于确定。
5. 对多组分物系的精馏分离，应将或的组分最后分离。
三、简答题1. 何为分离过程？分离过程的基本特征是什么？2. 简述精馏和吸收过程的主要不同点。
参考答案一、选择题AAABCBCDAC二、填空题1. 分离的最小功表示分离过程耗能的最低限，最小分离功的大小标志着物质分离的难易程度。
化工分离工程第2章 习 题
第2章 习 题2.11. 计算在0.1013MPa 和378.47K 下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 0.3125、x 2 =0.2978、x 3 =0.3897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=－1035.33； λ12－λ22=977.83 λ23－λ22=442.15； λ23－λ33=－460.05 λ13－λ11=1510.14； λ13－λ33=－1642.81在T =378.4 K 时液相摩尔体积（m /kmol ）为：=100.91×10 -3 ；=177.55×10 -3 ； =136.69×10 -3安托尼公式为（p ：Pa ； T ：K ）：苯：1n =20.7936-2788.51/（T -52.36）； 甲苯：1n=20.9065-3096.52/（T -53.67）；对 -二甲苯：1n=20.989 1-3346.65/（T -57.84）；2.11.答案解： 由Wilson 方程得：Λ12=l lV V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]=331091.1001055.177⨯⨯×exp[-(1035.33)/(8.314×378.47)]=2.4450Λ21=0.4165Λ13=0.8382 Λ31=1.2443 Λ23=0.6689 Λ32=1.5034ln γ1=1-ln(Λ12X 2+Λ13X 3)-[323121221X X X Λ+ΛΛ+232131331X X X Λ+ΛΛ ]=0.0497γ1=1.0509同理,ln γ2=0.05148, γ2=1.6732 ln γ3=0.4190, γ3=1.5203lnP 1S =20.7936-2788.51/(378.47-52.36)=12.2428, P 1S =0.2075Mpa lnP 2S =20.9062-3096.52/(378.47-53.67)=11.3729, P 2S =0.0869Mpa lnP 3S =20.9891-3346.65/(378.47-57.84)=10.5514, P 3S =0.0382Mpa作为理想气体实际溶液,K 1=PP S11γ=2.134,K 2=1.4354, K 3=0.2733 若完全为理想系,K 1=PP S 1=2.0484K 2=0.8578 K 3=0.37712.在361K 和4136.8kPa 下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷0.60387%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷0.1304%。
《化工分离工程》刘佳琪复习
化工分离工程复习笔记1. 引言化工分离工程是化学工程领域的重要分支之一，它研究了物质在化工过程中的分离和纯化方法。
分离工程在化工生产中具有重要的地位，主要包括物理分离和化学分离两大类，常见的物理分离包括蒸馏、吸附、萃取、结晶等，而化学分离则包括离子交换、电渗析、电解等。
本文将对化工分离工程的相关知识进行复习总结。
2. 蒸馏蒸馏是化工分离工程中应用最广泛的物理分离方法之一。
它利用物质的不同沸点来实现分离和纯化。
蒸馏过程包括加热液体混合物使其中的易挥发成分汽化，然后将其冷凝为液体形式，以实现对混合物的分离。
常见的蒸馏设备包括简单蒸馏塔、精馏塔等。
3. 吸附吸附是一种物理分离方法，它利用物质在固体表面上的吸附作用，将混合物中的目标组分吸附在固体上，从而实现分离。
常见的吸附剂有活性炭、硅胶等。
吸附过程可以通过加热、冷凝、洗脱等操作来实现对吸附剂中吸附的物质的分离。
4. 萃取萃取是一种物理分离方法，它利用溶剂选择性地溶解混合物中的目标组分，从而实现分离。
常见的萃取方法包括液液萃取、固液萃取等。
在萃取过程中，溶剂的选择非常重要，它需要有较高的溶解度和选择性，同时具有适宜的可分离性。
5. 结晶结晶是一种物理分离方法，它利用物质在溶液中的溶解度差异来实现分离。
结晶过程包括溶解、过饱和、结晶等步骤。
在结晶过程中，溶液中的溶质先溶解，随后通过控制温度和浓度的变化，使其过饱和并发生结晶，最终得到纯净的结晶产物。
6. 离子交换离子交换是一种化学分离方法，它利用固体材料中的离子交换树脂来实现分离。
离子交换树脂含有可以选择性吸附某些离子的官能团，当混合物通过交换树脂时，目标离子会被吸附，而其他离子则可通过。
离子交换是水处理、制药等领域中常用的方法之一。
7. 电渗析电渗析是一种利用电场作用来实现离子分离的化学分离方法。
在电渗析过程中，混合物被置于带电膜之间，通过施加电场，正负离子会在电场力的作用下向相应极板移动，从而实现离子的分离。
【VIP专享】分离工程 2013年第二章习题参考答案
aij
作业(计算题) 7、某精馏塔釜压力 2.626MPa，温度 76℃，液相组成如下表，如取 i-C40 为关 键性组分，各组分的相对挥发度如表所示，求与塔釜液体呈平衡状态的汽相组
成：
组分 i xwi ij
C2 0.002 6.435
解：计算方法及结果如下所示：
C20 0.002 4.522
0.280 0.720
0.720 0.280
2
2
0.333
0ห้องสมุดไป่ตู้051
p p101x1 p20 2 x2 0.10781.395 0.280 0.07621.0525 0.720 0.0998MPa
2、已知某混合物 0.05 乙烷，0.30 丙烷，0.65 正丁烷（摩尔分数），操作压力下 各组分的平衡常数可按下式进行计算，试求其泡点温度。 乙烷：K=0.13333t+4.6667; 丙烷：K=0.6667t+1.13333; 正丁烷：K=0.0285t+0.08571（t 的单位为℃）
aij xi aij xi 0.00742
0.00521 0.82190 0.03638 0.11295 0.01614
1、已知丙酮（1）-甲醇（2）双组分系统的范氏常数为 A12=0.645，A21=0.640。
试求 58.3℃时，x1=0.280 的该双组分溶液的饱和压力。
已知：58.3℃时，纯丙酮的饱和蒸汽压为 p10=0.1078MPa，甲醇的饱和蒸汽压为
C30 0.033 1.913
1
A21
A21x2 A12 x1
1
i- C40
0.196 1
2
0.322
C50 0.087 0.322
分离工程题库附答案
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13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（A）实现分离。
a.组成不等；b.速率不等；c.温度不等4、当分离因子（C）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。
a.a ij=1b.a s ij=1c.a ij<15.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（C）a.结晶；b.吸收；c.加热；d.浸取。
6、下列分离过程中属机械分离过程的是（D）：a.蒸馏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。
化工反应工程答案 第二章
2 反应动力学基础2.1在一体积为4L的恒容反应器中进行A的水解反应，反应前 A的含量为12.23%（重量），混合物的密度为1g/mL，反应物A的分子量为88。
在等温常压下不断解：利用反应时间与组分A的浓度变化数据，作出C～t的关系曲线，用镜A面法求得t=3.5h时该点的切线，即为水解速率。
切线的斜率为?0.76???0.125mol/l.?h 6.1）式可知反应物的水解速率为由（2.6?dCA?0.125mol/lr?.h Adt2.2在一管式反应器中常压300℃等温下进行甲烷化反应：CO?3H?CH?HO242气体，改变进口原10ml催化剂体积为，原料气中CO的含量为3%，其余为N,H22料气流量Q进行实验，测得出口CO的转化率为：022.2 38.5 29.4 83.3 67.6 50.0 Q(ml/min) 07060 40 20 30 50 X(%)的转化速率。
50ml/min时CO试求当进口原料气体流量为解：是一个流动反应器，其反应速率式可用（2.7）式来表示?dF A?rA dV R F?F(1?X)?QC(1?X)AAAA000A dF??QCdX AA00A故反应速率可表示为：dXdX AA r?QC?C A00AA0dVd(V/Q)0RR)作图，过V用X～/QV/Q的点作切线，即得该条件下的=0.20mindX/d(V/Q0RA0RA0Rα。
值0.45 0.20 0.26 0.34 0.148 min V/Q0.12 0R70.020.0 % X30.0 60.0 40.0 50.0 A0.65?0.04??1.79?0.34 CO故的转化速率为P0.030.1013?4?0A??10lmol/C??6.380A RT?3??8.31410573dX?4?3A mol/l?1.14?10?6.38r?C?10.min1.79?0AA d(V/Q)0R催化剂上水煤气变换反应的正反应动力学方程为：Fe-Mg2.3已知在0.40.85?h?kmolr?kyy/kg COwCO2时反700Ky式中y和为一氧化碳及二氧化碳的瞬间摩尔分率，0.1MPa压力及CO2CO2堆密度为/g，0.0535kmol/kg.h。
化工分离工程：第二章习题答案(刘家祺版)
第二章习题4（P85）一液体混合物的组成为：苯0.50；甲苯0.25；对二甲苯0.25(摩尔分率)。
分别用平衡常数法和相对挥发度法计算该物系在100kPa 式的平衡温度和汽相组成。
假设为完全理想系。
解1：由题2中附录的苯、甲苯和对-二甲苯的安托尼公式计算P i s (1)平衡常数法： 设T=368K 用安托尼公式得：kPa P s 24.1561= ；kPa P s 28.632= ；kPa P s 88.263= 由式(2-36)得：P P K s i i /=562.11=K ；633.02=K ；269.03=K781.01=y ；158.02=y ；067.03=y ；006.1=∑i y 由于∑i y >1.001，表明所设温度偏高。
由题意知液相中含量最大的是苯，由式(2-62)得： 553.11'1==∑iy K K 可得K T 78.367'= 重复上述步骤：553.1'1=K ；6284.0'2=K ；2667.0'3=K 7765.0'1=y ；1511.0'2=y ；066675.0'3=y ；0003.1=∑i y 在温度为367.78K 时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯0.7765、甲苯0.1511、对二甲苯0.066675。
(2)用相对挥发度法：设温度为368K ，取对二甲苯为相对组分。
计算相对挥发度的：sj s i ij P P /=α13α计算∑=P x P i j i sα*3，即为所求的平衡温度和组成。
解2：(1)平衡常数法。
假设为完全理想系。
设t=95℃苯： 96.11)36.5215.27395/(5.27887936.20ln 1=-+-=s P ；∴ Pa P s 5110569.1⨯=甲苯： 06.11)67.5315.27395/(52.30969065.20ln 2=-+-=s P ；∴Pa P s 4210358.6⨯=对二甲苯：204.10)84.5715.27395/(65.33469891.20ln 3=-+-=s P ；∴Pa P s 4310702.2⨯=569.11010569.15511=⨯==P P K s ；6358.022==PP K s2702.033==PP K s∴011.125.06358.025.02702.05.0596.1=⨯+⨯+⨯=∑i i x K选苯为参考组分：552.1011.1569.112==K ；解得T 2=94.61℃ ∴05.11ln 2=s P ；Pa P s 4210281.6⨯= 19.10ln 3=s P ； Pa P s 43106654.2⨯=∴2K =0.62813K =0.2665∴19997.025.02665.025.06281.05.0552.1≈=⨯+⨯+⨯=∑i i x K故泡点温度为94.61℃，且776.05.0552.11=⨯=y ；157.025.06281.02=⨯=y ；067.025.02665.03=⨯=y(2)相对挥发度法设t=95℃，同上求得1K =1.569，2K =0.6358，3K =0.2702∴807.513=α，353.223=α，133=α∴∑=⨯+⨯+⨯=74.325.0125.0353.25.0807.5i i x α.174.325.0174.325.0353.274.35.0807.5=⨯+∑∑⨯+⨯=∑=ii i i i x x y αα故泡点温度为95℃，且776.074.35.0807.51=⨯=y ；157.074.325.0353.22=⨯=y ；067.074.325.013=⨯=y习题12（P86）用图中所示系统冷却反应器出来的物料，并从较重烃中分离轻质气体。
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第二章
习题4（P85）
一液体混合物的组成为：苯0.50；甲苯0.25；对二甲苯0.25(摩尔分率)。
分别用平衡常数法和相对挥发度法计算该物系在100kPa 式的平衡温度和汽相组成。
假设为完全理想系。
解1：由题2中附录的苯、甲苯和对-二甲苯的安托尼公式计算P i s (1)平衡常数法： 设T=368K 用安托尼公式得：
kPa P s 24.1561= ；kPa P s 28.632= ；kPa P s 88.263= 由式(2-36)得：P P K s i i /=
562.11=K ；633.02=K ；269.03=K
781.01=y ；158.02=y ；067.03=y ；006.1=∑i y 由于∑i y >1.001，表明所设温度偏高。
由题意知液相中含量最大的是苯，由式(2-62)得： 553.11
'1==
∑i
y K K 可得K T 78.367'= 重复上述步骤：
553.1'1=K ；6284.0'
2
=K ；2667.0'3=K 7765.0'1=y ；1511.0'2
=y ；066675.0'
3=y ；0003.1=∑i y 在温度为367.78K 时，存在与之平衡的汽相，组成为：苯0.7765、
甲苯0.1511、对二甲苯0.066675。
(2)用相对挥发度法：
设温度为368K ，取对二甲苯为相对组分。
计算相对挥发度的：s
j s i ij P P /=α
13α
计算∑=P x P i j i s
α*3，即为所求的平衡温度和组成。
解2：
(1)平衡常数法。
假设为完全理想系。
设t=95℃
苯： 96.11)36.5215.27395/(5.27887936.20ln 1=-+-=s P ；
∴ Pa P s 5110569.1⨯=
甲苯： 06.11)67.5315.27395/(52.30969065.20ln 2=-+-=s P ；
∴Pa P s 4210358.6⨯=
对二甲苯：204.10)84.5715.27395/(65.33469891.20ln 3=-+-=s P ；
∴Pa P s 4310702.2⨯=
569.11010569.15
5
1
1=⨯=
=P P K s ；6358.02
2==P
P K s
2702
.033==
P
P K s
∴011.125.06358.025.02702.05.0596.1=⨯+⨯+⨯=∑i i x K
选苯为参考组分：552.1011
.1569
.112==K ；解得T 2=94.61℃ ∴05.11ln 2=s P ；
Pa P s 4210281.6⨯= 19.10ln 3=s P ； Pa P s 43106654.2⨯=
∴2K =0.6281
3K =0.2665
∴19997.025.02665.025.06281.05.0552.1≈=⨯+⨯+⨯=∑i i x K
故泡点温度为94.61℃，且776.05.0552.11=⨯=y ；
157.025.06281.02=⨯=y ；067.025.02665.03=⨯=y
(2)相对挥发度法
设t=95℃，同上求得1K =1.569，2K =0.6358，3K =0.2702
∴807.513=α，353.223=α，133=α
∴∑=⨯+⨯+⨯=74
.325.0125.0353.25.0807.5i i x α
.174.325
.0174.325.0353.274.35.0807.5=⨯+∑∑
⨯+⨯=∑=i
i i i i x x y αα
故泡点温度为95℃，且776.074
.35
.0807.51=⨯=
y ；
157.074.325.0353.22=⨯=
y ；067
.074.325
.013=⨯=y
习题12（P86）
用图中所示系统冷却反应器出来的物料，并从较重烃中分离轻质气体。
计算离开闪蒸罐的蒸汽组成和流率。
从反应器出来的物料温度
311K ，组成如下表。
闪蒸罐操作条件下各组分
的K 值：氢-80；甲烷-10；苯-0.01；甲苯-0.004 解：以氢为1，甲烷为2，苯为3，甲苯为4。
总进料量为F=460kmol/h ，
4348.01=z ，4348.02=z ，1087.03=z ，0217.04=z
又K1=80，K2=10，K3=0.01，K4=0.004 验证闪蒸问题：
113.390217.0*004.01087.0*01.04348.0*104348.0*80>=+++=∑i
kZ
134.16004.0/0217.001.0/1087.010/4348.080/4348.0/>=+++=∑k Z i
所以闪蒸问题成立。
由式 ∑
=-+-=c
i i
i
i K z K f 1)1(1)1()(ψψ
∑=-+--=c
i i k i i k K z K d df 12
)(2)()]1(1[)1()
(ψ
ψψ ψ
ψψψ
ψ
d df f k k k k /)()
()()()
()
1(-=+ 进行试差可得：Ψ=0.87， 由式 )
1(1-+=i i
i i k z K y ψ
计算得：
y 1=0.4988，y 2=0.4924，y 3=0.008，y 4=0.0008；V=400.2mol/h 。