分离过程学习指导和习题集.docx

例题详解

1. 填空题

(1) 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） 。

K i z i 1,

z i

1

(2) 当混合物在一定的温度、压力下，满足（

K

i ）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。

2. 简答题

(1) 什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？

露点温度（压力）是在恒压（温）下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度（压力） ，简称露点。精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。

(2) 怎样判断混合物在 T ，P 下的相态，若为两相区其组成怎样计算？

对进料作如下检验。

= 1

T

T B

进料处于泡点， 0

k i Z i > 1

T >T B 可能为汽液两相区， >0

< 1

T

进料为过冷液体，

= 1

T

T D

进料处于露点，

1

Z i

k i

> 1

T

可能为汽液两相区，

<1

< 1

T >T D

进料为过热蒸汽

计算时，所指定的温度应在泡露点温度之间，

这样才会出现汽液两相， 否则只会

是单相不必进行等温闪蒸的计算。只有

(Z i k i ) > 1 和

k i Z i < 1 时，混合物始处

于汽液两相区（ 0< <1），需要进行等温闪蒸的计算。

(3) 用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时，什么情况下汽化率作为内循环，温度

T

作为外循环，为什么？

宽沸程混合物的闪蒸计算， 所谓宽沸程混合物， 是指构成混合物的各组分的挥发

度相差悬殊， 在很宽的温度范围内， 易挥发组分主要在蒸汽相中， 而难挥发组分

主要留在液相中。进料热焓的增加将使平衡温度升高，但对汽液流率V和L几乎无影响。因此宽沸程的热量衡算更主要地取决于温度，而不是v。根据序贯算法迭代变量的排列原则，最好是使内层循环中迭代变量的收敛值将是下次内层循环

运算的最佳初值，因此的宽沸程闪蒸，由于 v 对 T 的取值不敏感，所以 v 作为内层迭代变量较为合理。

(4)简述绝热闪蒸计算的计算方法。

①作图法

思路：先假设一个 t 2（ t 2应在T D与T B之间），这样可按闪蒸来计算产生的汽液两

相组成和量，即得出 T v 关系，闪蒸曲线，然后再由进出料热焓相等的原则来校

核t2，即等焓平衡线，交点为 t 2，v。

⑴闪蒸曲线（ T v 曲线）

a、试差求P2下的T D,T B；

b、在T D, T B之间设t2,t2⋯，试差求v1,v2⋯。

⑵等焓平衡线

a、在上述T D,T B之间所设t2,t2⋯下，由求出

的x i , y i并根据 P2 ,T2查出 H iV , H iL，求出

H V , H L， v1*

H1

H L H V H L

b、作T2v*等焓平衡线，交点即为t2， v，由此求出V , L, x i, y i

②手算或计算机计算

设 T k2N R迭代H ,H H 2H 2 H 1 0y 结束

L

2V

调整 T2

一 . 练习题

1.填空题

(1)单级分离是指两相经（）后随即引离的过程。

(2)常用的气液相平衡关系为（）。

(3)相对挥发度的定义为两组分的 () 之比，它又称为（）。

(4)根据炮、露点的概念，精馏塔塔顶温度即为对应塔顶气相组成的（），塔釜温

度即为对应塔釜液相组成的（）。

(5)用于泡点计算的调整公式为（）。

(6)平衡常数与组成有关的露点计算，需迭代露点温度或压力外，还需对（）进

行试差。

(7)在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属（）。

(8)在进行闪蒸计算时，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于（）。

(9)当混合物在一定的温度和压力下，满足（）条件，混合物处于（）。

(10)等温闪蒸计算目标函数对收敛速度和稳定性有很大影响，采用

(11)绝热闪蒸与等温闪蒸计算不同点是需要考虑（）。

2.选择题

C

(1)

K i X i 10

计算溶液泡点时，若i 1，则说明

a. 温度偏低

b. 正好泡点

c. 温度偏高

C c

(2)

K i X i 1 0Z i / K i 1在一定温度和压力下，由物料组成计算出的 i 1，且i 1，该进料状态为

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y i / K i 10

，则说明 22

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22

a.K i Z i 1且 Z i / K i 1

b.

K i Z i 1且 Z i / K i

1

c.K i Z i 1且 Z i / K i1

d.

K i Z i 1且 Z i / K i 1

(5)5. 气液两相均可视为理想溶液时，其气液相平衡关系为：

A. ΦiVPyi=PiSfiO Lxi

B.ΦiVPyi= Φ iS PiS xi

C.ΦiVPyi= Φ iSPiSxi

3.简答题

(1)什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？

(2)相平衡关系可用几种方法来表达。

(3)就活度系数法计算气液平衡常数的通式，分以下几种情况进行讨论：