分离过程习题
化工分离过程习题doc
化工分离过程试题第一部分填空题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、分离因子是根据()来计算的。
它与实际分离因子的差别用()来表示。
3、汽液相平衡是处理()过程的基础。
相平衡的条件是()。
4、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。
5、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。
6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。
7、吸收有()关键组分,这是因为()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()的流程。
9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由()决定,故可由()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()决定,故可由()计算各板的温度。
11、为表示塔传质效率的大小,可用()表示。
12、对多组分物系的分离,应将()或()的组分最后分离。
13、泡沫分离技术是根据()原理来实现的,而膜分离是根据()原理来实现的。
14、新型的节能分离过程有()、()。
15、传质分离过程分为()和()两大类。
16、分离剂可以是()和()。
17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量()。
18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( )19、设计变量分为()与()。
20、温度越高对吸收越()21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设()。
22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为()。
23、精馏有()个关键组分,这是由于()的缘故。
24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(),()和()。
25、通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的(),为表示塔实际传质效率的大小,则用()加以考虑。
27、常用吸附剂有(),(),()。
28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔()出来。
29、分离要求越高,精馏过程所需的最少理论板数()。
30、回流比是()设计变量。
第二部分选择题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,γ1>1,γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是()a. 正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定14、下列哪一个不是均相恒沸物的特点()a.气化温度不变b.气化时气相组成不变c.活度系数与饱和蒸汽压成反比d.冷凝可以分层15、下列哪一个不是吸收的有利条件()a.提高温度b.提高吸收剂用量c.提高压力d.减少处理的气体量16、平衡常数较小的组分是()a.难吸收的组分b.最较轻组份c.挥发能力大的组分d.吸收剂中的溶解度大17、下列关于吸附剂的描述哪一个不正确()a.分子筛可作为吸附剂b.多孔性的固体c.外表面积比内表面积大d.吸附容量有限18、下列哪一个不是等温吸附时的物系特点()a.被吸收的组分量很少b.溶解热小c.吸收剂用量较大d.被吸收组分的浓度高19、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在()a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部20、对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物()a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.可能是塔项产品,也可能是塔底产品d.视具体情况而变21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、液相的组成分别为 '1'1,y x ,则( )(A )1'1x x >和 1'1y y > (B )1'1x x <和1'1y y <(C )1'1x x =和1'1y y = (D )不确定22 对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态给定之后,经自由度分析,只剩下一个自由度由闪蒸罐确定,则还应该确定的一个条件是( )(A )闪蒸罐的温度 (B )闪蒸罐的压力 (C )气化率 (D )任意选定其中之一23 某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成5.0=A x 时泡点为1t ,与之相平衡的气相组成75.0=A y 时,相应的露点为2t ,则( )(A )21t t = (B )21t t > (C )21t t < (D )不能确定24如果二元物系有最高压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是 ( )(A )正偏差溶液 (B )理想溶液 (C )负偏差溶液 (D )不一定25吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。
化学分离过程第二版,陈洪荒的课后习题答案
化学分离过程第二版,陈洪荒的课后习题答案1、E连续回流提取法(正确答案)从中药中水提取液中萃取偏于亲水性的成分的溶剂是()[单选题] *A正丁醇(正确答案)B乙醇C乙醚D三氯甲烷2、E连续回流提取法(正确答案)下列方法中能始终保持良好浓度差的是()*A浸渍法B渗漉法(正确答案)C煎煮法D回流提取法3、以芦丁为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A葛根B黄芩C槐花(正确答案)D陈皮4、检识黄酮类化合物首选()[单选题] *A盐酸-镁粉反应(正确答案)B四氢硼钠反应C硼酸显色反应D锆盐-枸橼酸反应5、有机溶剂提取液的浓缩采用的装置是()[单选题] *A分馏装置B回流装置C蒸馏装置(正确答案)D索氏提取器6、一般情况下,为无色的化合物是()[单选题] *A黄酮B花色素C二氢黄酮(正确答案)D查耳酮7、从香豆素类的结构与分类看,下列属于简单香豆素类的是()[单选题] * A龙脑B七叶内酯(正确答案)C薄荷醇D西瑞香素8、属于挥发油特殊提取方法的是()[单选题] *A酸提碱沉B水蒸气蒸馏(正确答案)C煎煮法D浸渍法9、下列生物碱碱性最强的是()[单选题] *APkA=22BPkA=5(正确答案)CPkA=13DPkA=5810、以黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] * A葛根B黄芩(正确答案)C槐花D陈皮11、有机溶剂加热提取中药成分应采用()[单选题] *A回流装置(正确答案)B蒸馏装置C萃取装置D分馏装置12、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13、下列溶剂中亲脂性最强的是()[单选题] *A甲醇B苯(正确答案)C三氯甲烷D丙酮14、美花椒内酯属于()[单选题] *A呋喃香豆素B吡喃香豆素(正确答案)C环木脂素D环木脂内酯15、巴豆的致泻成分是()[单选题] *A丁二酸B巴豆油酸(正确答案)C绿原酸D抗内毒素16、从香豆素类的结构看,香豆素是一种()[单选题] *A内酯(正确答案)B羧酸C酰胺D糖17、结晶法一般是在分离纯化物质的哪个阶段常常使用的()[单选题] * A开始B中期C最后(正确答案)D以上均可18、中药紫草中的主要有效成分属于()[单选题] *A苯醌类B萘醌类(正确答案)C蒽醌类D菲醌类19、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酮基B亚甲二氧基C内酯环(正确答案)D酚羟基对20、E连续回流提取法(正确答案)能用乙醇作溶剂提取的方法有(多选)()*A浸渍法(正确答案)B渗漉法(正确答案)C煎煮法D回流提取法(正确答案)21、下列含香豆素类成分的中药是(多选)()*A秦皮(正确答案)B甘草C补骨脂(正确答案)D五味子22、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)23、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D24、黄酮母核具有的下列何种结构特点在碱液中不稳定()[单选题] *A邻二酚羟基(正确答案)B3-羟基C5-羟基D7-羟基25、具有酚羟基或羧基的游离蒽醌类成分有一定酸性,可用的提取方法是()[单选题]* A酸溶碱沉法B碱溶酸沉法(正确答案)C水提醇沉法D醇提水沉法26、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27、下列基团在极性吸附色谱中的被吸附作用最强的是()[单选题] *A羧基(正确答案)B羟基C氨基D醛基28、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。
分离过程例题与习题
例题3-1计算乙烯在311K 和3444.2kPa 下的汽液平衡常数(实测值为K=1.726)。
例题3-2 已知一乙烯精馏塔,釜液乙烯的摩尔分率为0.043,塔的操作压力为2100kPa ,求塔釜温度。
(乙烯精馏塔可近似视为分离关键组分乙烯和乙烷的塔) 例题3-3已知某气体混合物的组成数据如下。
当操作压力p=2.776MPa时,求此混合物的露点。
例题3-4 有烃类混合物,正丁烷20%(摩尔分率),正戊烷50%,正己烷30%,在压力1.01MPa ,温度132℃条件下进行平衡汽化。
求汽化率和平衡的汽、液组成。
习题1、某精馏塔的操作压力为101.33kPa ,其进料组成为试求1)露点进料时进料温度;2)泡点进料时进料温度。
习题2、一烃类蒸汽混合物含有甲烷5% (摩尔分率) ,乙烷10%,丙烷30%,及异丁烷55%,求该混合物在25 ℃时的露点压力,并确定在压力1.013MPa ,25℃下的平衡汽化率。
1.00 0.03 0.10 0.65 0.17 0.05 组成(摩尔分率)正辛烷 正庚烷 正己烷 正戊烷 正丁烷 组分 0.9999 0.4208 0.4674 0.1117 x i (e=0.7) 0.9814 0.3774 0.4762 0.1278 x i (e=0.5) 1.00010.2484 0.5140 0.2379 y i (e=0.7) 0.59 1.10 2.13 K i 0.3 0.5 0.2 Z i 正己烷 正戊烷 正丁烷 组分 1.00 0.15 0.10 0.20 0.15 0.35 0.05 组成总和正丁烷 异丁烷 丙烷 丙烯 乙烷 甲烷 组分 6 5 4 3 2 1 序号例题5-1 某厂裂解气的组成如下,13.2%氢、37.18%甲烷、30.2%乙烯、9.7%乙烷、8.4%丙烯和1.32%异丁烷。
拟用C4馏分作吸收剂,从裂解气中回收99%的乙烯。
该吸收塔处理的气体量为100kmol/h ,操作压力为4.053MPa ,平均操作温度-14℃。
分离工程习题集
第二章习题一、填空题1.衡量分离的程度用()表示,处于相平衡状态的分离程度是()。
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()来表示。
2.分离过程分为( )和( )两大类。
传质分离过程分为()和()两大类。
下列属于机械分离过程是(),速率分离过程是(),平稳分离过程是()。
(吸收、萃取、膜分离、渗透、过滤、离心分离、蒸馏)3.汽液相平衡是处理()过程的基础。
相平衡的条件是()。
Lewis 提出了等价于化学位的物理量(),它是()压力。
4.气液相平衡常数定义为()。
理想气体的相平衡常数与()无关。
5.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。
在多组分精馏中塔顶温度是由()方程求定的,其表达式为( )。
在多组分精馏中塔釜温度是由()方程求定的,其表达式为( )。
6.低压下二元非理想溶液的对挥发度α12等于( )。
7.泡点温度计算时若∑Kixi>1,温度应调()。
泡点压力计算时若∑Kixi>1,压力应调()。
8.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。
若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时,其相态为()。
若组成为Zi的物系,Kixi<1时其相态为()。
若组成为Zi的物系,∑Zi/Ki<1时,其相态为()。
9.绝热闪蒸过程,饱和液相经节流后会有()产生,节流后的温度()。
二、选择题1.溶液的蒸气压大小()a.只与温度有关b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关2.对两个不同纯物质来说,在同一温度压力条件下汽液相平衡K值越大,说明该物质沸点()a.越低b.越高c.不一定高,也不一定低3.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4.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.两相间各组份的化学位相等d.相间不发生传质5. 当物系处于泡、露点之间时,体系处于( )系统温度大于露点时,体系处于( )系统温度小于泡点时,体系处于( )。
第二篇 分离过程原理 练习题
第二篇分离过程原理练习题一、选择题1、一密度为7800 kg/m3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为(设沉降区为层流)。
A.4000 mPa·s;B.40 mPa·s;C.33.82 Pa·s;D.3382 mPa·s3、降尘室的生产能力取决于。
A.沉降面积和降尘室高度;B.沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;C.降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;D.降尘室的宽度和高度。
4、降尘室的特点是。
A.结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;B.结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;C.结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;D.结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低5、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素无关。
A.颗粒的几何尺寸 B.颗粒与流体的密度C.流体的水平流速; D.颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指。
A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;B.旋风分离器允许的最小直径;C.旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径;D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径7、旋风分离器的总的分离效率是指。
A.颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;B.颗粒群中最小粒子的分离效率;C.不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;D.全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率8、对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的。
A.尺寸大,则处理量大,但压降也大;B.尺寸大,则分离效率高,且压降小;C.尺寸小,则处理量小,分离效率高;D.尺寸小,则分离效率差,且压降大。
9、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来的。
A. 1倍;B. 2倍;C.倍;D.1/2倍12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。
A.面积大,处理量大;B.面积小,处理量大;C.压差小,处理量小;D.压差大,面积小13、以下说法是正确的。
分离工程习题与思考题
分离工程习题与思考题<i>分离工程</i>分离工程习题第二章精馏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0.995 0.005 0.600 甲苯0.005 0.744 0.300 二甲苯0.000 0.251 0.100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=15.9008 2788.51/(T 52.36) S=16.0137 3096.52/(T 53.67) (piS mmHg,T K) 甲苯:lnp2 S二甲苯:=16.1390 3366.99/(T 58.04) lnp32.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Wilson常数Λ12和Λ21,并由此计算x1=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=18.6929 3640.20T 53.54 (P mmHg,T K) 3816.44 S=18.3036 水:lnp2 T 46.13(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%:CH40.52 C2H424.9 C2H68.83 C3H68.7 C3H83.05 nC4H1054.0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。
<i>分离工程</i>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。
化工分离过程试卷
化工分离过程试卷得分阅卷人段)。
2.吸收系数为(a?L),其值可以反映吸收过程的难度。
千伏1。
1萃取精馏塔需要设置在萃取剂入口上方(萃取剂回收)。
3.根据规定的设计变量不同,多组分精馏可分为(设计)计算和(操作)计算。
4.在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
5.吸收中有(1)个关键成分,这是由于(单向传质)。
6.当原始溶液为强非理想体系时,添加萃取剂以达到(稀释)效果。
7.为了提高萃取剂的选择性,可以(增加)萃取剂的浓度。
8.流量加法是在方程中求J。
9.当两个易挥发的组分为关键组分时,则以(塔釜)为起点逐板计算。
10.通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的(理论板数)11.最小分离功是分离过程中必须消耗的能量的下限。
它是分离过程中消耗的功(可逆)。
12.在相同的组成下,分离成纯组分时所需的功(大于)分离成两个非纯组分时所需的功。
13.传质和分离过程分为两类(平衡分离过程)和(速率控制过程)。
14.气液相平衡常数定义为(气相组成和液相组成的比值(y/x))。
15.泡点方程的表达式为(在txij之后,通过公式计算vj,由(h)kxii?1)注:考试期间试卷不允许拆开本试卷共7页第1页16.分离要求越高,蒸馏过程所需的最小理论板数(更多)。
17.在萃取精馏塔中,萃取剂从塔(底部)流出。
18.均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于()与(.p2s、p1s)之比。
19.温度越高,吸收越不利20.分离因子(等于1),则表示组分i及j之间不能被分离。
21.设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。
多项选择题(共10题,每题2分,共20分。
请在下表中填写答案)1.进行等温闪蒸时,对满足什么条件时系统处于两相区(a)A.基齐?1和?zi/ki?1b。
?基齐?1和?zi/ki?1c。
?基齐?1和?zi/ki?1d。
?基齐?1和?zi/ki?12.在一定温度和成分下,a和B混合物的总蒸汽压为p,如果是,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3.从液体粘度对流体状态和液相传质阻力的影响来看,蒸馏过程的效率与吸收过程的效率之间的关系为(a)a.较大B.相等C.较小4.简单蒸馏塔指(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服务提供商?爸爸,还有sp?pb,c、只有一个进料,没有侧线排放和中间换热设备5,以下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6.气液两相处于平衡时(c)a、两相之间的组分浓度相等。
分离过程习题指导1
第二章 单级气液相平衡过程1 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。
83.977;33.103522121112=--=-λλλλ 15.4422223=-λλ ;05.4603323-=-λλ14.15101113=-λλ ; 81.16423313-=-λλ (单位:J/mol) 在T=378.47K 时液相摩尔体积为:k m o l m v L 3311091.100-⨯= ;321055.117-⨯=Lv ;331069.136-⨯=L v 安托尼公式为:苯:()36.5251.27887936.20ln 1--=T P s ; 甲苯:)67.5352.30969065.20ln 2--=T P s ;对二甲苯:()84.5765.33469891.20ln 3--=T P s ;(K T Pa P s :;:) 解1:由Wilson 参数方程()[]RT vv ii ij LiL j ij λλ--=Λexp()[]RT v v L L 11121212exp λλ--=Λ ()()[]47.378314.833.1035ex p 1091.1001055.11733⨯--⨯⨯=-- =1.619 ()[]RT v v L L22212121exp λλ--=Λ ()()[]47.378314.883.977ex p 1055.1171091.10033⨯-⨯⨯=-- =0.629同理:838.013=Λ ;244.131=Λ 010.123=Λ ;995.032=Λ由Wilson 方程∑∑∑ΛΛ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ-=k jjkj k ki j j ij i x x x ln 1ln γ: 9184.01=γ ;9718.02=γ ;9930.03=γ 根据安托尼方程:M P a P s 2075.01= ;Pa P s 4210693.8⨯= ;Pa P s 4310823.3⨯=由式(2-38)计算得:88.11=K ;834.02=K ;375.03=K 如视为完全理想系,根据式(2-36)计算得: 048.21=K ;858.02=K ;377.03=K 解2:在T=378.47K 下苯: )36.5247.378/(5.27887936.20ln 1--=s P ;∴ s P 1=207.48Kpa 甲苯: )67.5347.378/(52.30969065.20ln 2--=s P ;∴s P 2 =86.93Kpa 对二甲苯:)84.5747.378/(65.33469891.20ln 3--=s P ;∴s P 3=38.23Kpa Wilson 方程参数求取854.0)47.378314.883.977exp(1091.1001055.117)exp(3322121221=⨯-⨯⨯=--=∧--RTv v LL λλ7472.0)47.378314.815.442exp(1069.1361055.117)exp(3322233223=⨯-⨯⨯=--=∧--RTvv L Lλλ 346.1)47.378314.805.460exp(1055.1171069.136)exp(3333232332=⨯--⨯⨯=--=∧--RTvv L L λλ457.0)47.378314.814.1510exp(1091.1001069.136)exp(3311132113=⨯-⨯⨯=--=∧--RTvv L L λλ 283.2)47.378314.881.1642exp(1091.1001069.136)exp(3333131331=⨯--⨯⨯=--=∧--RTvv L Lλλ193.1)47.378314.833.1035exp(1055.1171091.100)exp(3311122112=⨯--⨯⨯=--=∧--RT vv LL λλ313121211122133112213321122333113223ln 1ln()()0.31251ln(0.3125 1.1930.29780.4570.3897)(0.3125 1.1930.29780.4570.38970.8540.29780.8540.31250.29780.74x x x r x x x x x x x x x x x x ∧∧=-+∧+∧-+++∧+∧∧++∧∧+∧+=-+⨯+⨯-+⨯+⨯⨯+⨯++ 2.2830.3897)720.3897 2.2830.3125 1.3460.29780.38970.09076⨯++⨯+⨯+=-∴1r =0.9132323112221212323112213321122333113223ln 1ln()()0.2125 1.1931ln(0.31250.8540.29780.74720.3897)(0.3125 1.1930.29780.4570.38970.29780.8540.31250.29780.7x x x r x x x x x x x x x x x x ∧∧=-∧++∧-+++∧+∧∧++∧∧+∧+⨯=-⨯++⨯-+⨯+⨯+⨯++0.3897 1.346)4720.3897 2.2830.3125 1.3460.29780.38970.0188⨯++⨯+⨯+= ∴ 2r =1.019113232331312233112213321122333113223ln 1ln()()0.31250.4571ln(0.31250.4570.2987 1.3460.3897)(0.3125 1.1930.29780.4570.38970.74720.29780.8540.31250.297x x x r x x x x x x x x x x x x ∧∧=-∧+∧+-+++∧+∧∧++∧∧+∧+⨯-⨯+⨯+-+⨯+⨯⨯+⨯+0.3897)80.74720.3897 2.2830.3125 1.3460.29780.38970.2431+++⨯+⨯+= ∴ 3r =1.2752 故87.13.10148.2079132.0111=⨯==P P r K s 8744.03.10193.86019.1222=⨯==P P r K s 4813.03.10123.382752.1333=⨯==PP r K s而完全理想系:048.23.10148.20711===P P K s 8581.03.10193.8622===P P K s 3774.03.10123.3833===PP K s2 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60.387%(mol ),与其平衡的液相含甲烷13.04%。
分离练习题
3沉降过滤一.单项选择1.与降尘室的生产能力无关的是()。
A.降尘室的长B.降尘室的宽C.降尘室的高D.颗粒的沉降速度2.下列用来分离气-固非均相物系的是()。
A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.袋虑器D.三足式离心机3.微粒在降尘室内能除去的条件:停留时间()它的沉降时间。
A.不等于B.大于或等于C.小于D.大于或小于4.多层降尘室是根据含尘气体处理量与降尘室的()原理而设计的。
A.层数无关B.高度无关C.直径无关D.大小无关5.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度,应采用()的转鼓。
A. 高转速、大直径;B. 高转速、小直径;C. 低转速、大直径;D. 低转速,小直径;,现要达到较好的除尘效果,可采用6.有一高温潮湿含尘气流,尘粒的平均直径在2~3m( )。
A、降尘室B、旋风分离器C、湿法除尘D、袋滤器7.过滤操作中滤液流动遇到阻力是( )。
A、过滤介质阻力B、滤饼阻力C、过滤介质和滤饼阻力之和D、无法确定8.旋风分离器主要是利用( )的作用使颗粒沉降而达到分离。
A、重力B、惯性离心力C、静电场D、拉力9.旋风分离器的进气口宽度B值增大,其临界粒径()。
A、减小B、增大C、不变D、不能确定10.过滤速率与()成反比。
A、操作压差和滤液黏度B、滤液黏度和滤渣厚度C、滤渣厚度和颗粒直径D、颗粒直径和操作压差11.旋风分离器的临界粒径是指能够完全分离出来的()粒径。
A. 最小B. 最大C. 平均12.下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是()。
A、加热滤浆B、在过滤介质上游加压C、在过滤介质下游抽真空D、及时缷渣13. 颗粒的重力沉降在层流区域时,尘气的除尘以()为好。
A. 冷却后进行B. 加热后进行C. 不必换热,马上进行分离。
14. 下列用来分离气—固非均相物系的是()。
A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.袋滤器D.三足式离心机15. 如果气体处理量较大,可以采取两个以上尺寸较小的旋风分离器()使用。
分离工程习题完整答案
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. 衡量分离的程度用(分离因子)表示,处于相平衡状态的分离程度是(固有分离因子)。
3. 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。
4. 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(理想分离因子)。
5. 固有分离因子是根据(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。
6. 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)。
7. 当混合物在一定的温度、压力下,满足(1,1 ∑∑iK i z i z i 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。
8. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。
9. 最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
10. 吸收因子为( A=L/KV ),其值可反应吸收过程的(难易程度)。
11. 对一个具有四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在(塔顶釜两块板 )合成的。
12. 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),(用蒸馏塔)。
13. 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。
14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为( L = A V )。
15. 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。
16. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
17. 吸收过程在塔釜的(i N x i K iN y ,,1≥+ ),它决定了吸收液的(该组分的最大浓度)。
18. 吸收过程在塔顶的限度为(ix i K i y ,0,1≤ ),它决定了吸收剂中(自身挟带)。
19. ?限度为(吸收的相平衡表达式为(L = A V ),在(温度降低、压力升高)操作下有利于吸收,吸收操作的限度是(i N x i K iN y ,,1≥+,ix i K i y ,0,1≤ )。
传质分离过程习题答案
传质分离过程习题答案(总65页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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]=331091.1001055.177⨯⨯×exp[-/×]=Λ21= Λ13= Λ31= Λ23= Λ32= ln γ1=1-ln (Λ12X 2+Λ13X 3)-[3322311313233221122131321211X 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 S11γ=, K 2=, K 3= 若完全为理想系,K 1=P P S1= 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=115.2242748.0c c p T R ⨯= • dm 6 • • mol -2a 22=225.2242748.0c c p T R ⨯= MPa•dm 6••mol -2b 1=11208664.0c c p T R ⨯= dm 3mol -1b 2=225.2242748.0c c p T R ⨯= dm 3mol -1 其中T c1=, P c1= T c2=, P c2=均为查表所得。
补充习题(第二篇分离过程原理)_997603931
第六章 沉降6.1 已知某颗粒体积为31m μ,表面积为62m μ,求此颗粒的ea eS eV d d d 、、和形状系数ϕ。
6.2 一填充床由直径为20mm 、高为30mm 的圆柱形颗粒堆成,求颗粒的等体积当量直径,球形度,比表面积及等比表面积当量直径。
6.3 利用活性污泥法处理废水时需要不断地曝气。
假设现在有一个球形氧气泡,物性参数为20002.01001325.125==⨯=t mm V Pa P ,,℃,污水密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ⋅⨯-3102.1,求此氧气泡在污水中的运动速度。
6.4 平流式沉砂池中有一无机大颗粒沉降达到匀速运动时雷诺数8Re=P,已知此颗粒密度为3/3000m kg ,污水密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ⋅⨯-3102.1,求此颗粒的直径和沉降速度。
6.5 将含有石英微粒的水溶液置于间歇沉降槽中,0.5h 后用吸管在水面下10cm 处吸取少量试样,求可能存在于试样中的最大微粒直径为多少?已知石英密度为3/2650m kg ,水密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ⋅⨯-3101,且忽略微粒沉降的加速段。
6.6 直径为50m μ的球形颗粒,于常温常压下在某种气体中的沉降速度为在水中的沉降速度的100倍,又知此颗粒在该气体中的净重(重力减浮力)为水中净重的2倍,求此颗粒在该气体中的沉降速度。
已知水s Pa W ⋅⨯=-3101μ,3/1000m kg W =ρ,该气体3/2.1m kg G =ρ。
6.7 用降尘室净化烟气,烟气流量为3600m 3/h ,密度为1.2kg/m 3,黏度为s Pa ⋅⨯-51081.1,尘粒的密度为4300 kg/m 3,要除去直径10m μ以上的尘粒,求所需的沉降面积。
若沉降室底面宽3m ,长5m ,需分隔成多少层?6.8 用高m 2,宽m 2,长m 5的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒,所能除去的最小尘粒直径为m μ90,尘粒密度为3/4500m kg ,高温含尘气体的密度为3/6.0m kg ,黏度为s Pa ⋅⨯-5100.3。
高一化学物质的分离方法练习题及答案
高一化学物质的分离方法练习题及答案1. 填空题(1) 物质A和物质B可通过_______的沉淀反应得到。
(2) 汽油和水的混合物可采用_______的分离方法进行分离。
(3) 盐水和纯净水可通过_______的方法分离。
(4) 用_______可以将石油中的杂质分离出来。
(5) 酒精和水的混合物可以通过_______的方法分离。
2. 单项选择题(1) 下列物质分离的方法中,对物质的化学性质没有要求的是:A. 蒸发法B. 分液漏斗法C. 沉淀法D. 气体收集法(2) 各物质沉淀性由强到弱依次排列的是:A. 氯化银 > 硝酸银 > 碘化银B. 硝酸银 > 碘化银 > 氯化银C. 碘化银 > 氯化银 > 硝酸银D. 碘化银 > 硝酸银 > 氯化银(3) 下列分离方法中,用途最广泛的是:A. 凝固法B. 蒸发法C. 汽化法D. 沉淀法3. 计算题小明将含有硫酸铁的水溶液进行分离,首先加入少量高锰酸钾溶液,使其完全氧化,并生成沉淀,沉淀与溶液进行分离后,再采用蒸发法将溶液中的水分去除,最后得到固态产物MnO2。
如果小明用300 mL的高锰酸钾溶液能与50 mL的含有硫酸铁的水溶液完全反应,试计算小明所使用的高锰酸钾溶液的浓度为多少。
解答:首先根据化学反应方程式,可得:5FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 →5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O根据化学计量关系,可得:2 mol KMnO4与5 mol FeSO4反应。
由题意可知,小明使用的50 mL含有硫酸铁的水溶液需要与300mL的高锰酸钾溶液完全反应,因此,300 mL高锰酸钾溶液中所含有的高锰酸钾的摩尔数量是2/5 mol。
根据溶液的浓度计算公式:c = n/V,可得高锰酸钾溶液的浓度为:c = (2/5)/(300/1000) = 4/3 mol/L4. 答案(1) 沉淀法(2) 分液漏斗法(3) 蒸发法(4)蒸馏法(5) 蒸馏法(1) A(2) B(3) B解答略本文介绍了化学物质的分离方法,并通过填空题、选择题和计算题的形式进行练习,并提供了答案供参考。
分离课后习题及答案
第一章绪论1.分离技术的三种分类方法各有什么特点?答:(1)按被分离物质的性质分类分为物理分离法、化学分离法、物理化学分离法。
(2)按分离过程的本质分类分为平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。
(32.3.答:直接分离是将待测组分从复杂的干扰组分分离出来;间接分离是将干扰组分转入新相,而将待测组分留在原水相中。
4.阐述浓缩、富集和纯化三个概念的差异与联系?答:富集:通过分离,使目标组分在某空间区域的浓度增大。
浓缩:将溶剂部分分离,使溶质浓度提高的过程。
纯化:通过分离使某种物质的纯度提高的过程。
根据目标组分在原始溶液中的相对含量(摩尔分数)的不同进行区分:(方法被分离组分的摩尔分数)富集<0.1;浓缩0.1-0.9;纯化>0.9。
5.回收因子、分离因子和富集倍数有什么区别和联系?答:(1)被分离物质在分离过程中损失量的多少,某组分的回收程度,用回收率来表示。
(2A SA,B ≈(3第二章分离过程中的热力学2.气体分子吸附在固体吸附剂表面时,某吸附等温线可以由朗格缪尔吸附方程得到。
试分析吸附物质的吸附平衡常数K与该气体物质在气相的分压p需满足什么条件才能使朗格缪尔吸附等温线近似为直线。
答:溶质吸附量q 与溶质气体分压p 的关系可以用朗格缪尔吸附方程表示:p K p K q q A A +=1max ,式中qmax 为溶质在固相表面以单分子层覆盖的最大容量;KA 为溶质的吸附平衡常数。
在低压时,p K q q p K A A max 1=,《。
第三章 分离过程中的动力学1.相比可2.在无流和有流情况下,溶质分子的迁移分别用什么公式描述?对公式的物理意义做简单的阐述。
答:无流时:22dx c d D dx dc Y dt dc +-=,有流时:22)(dxx d D dx dc v Y dt dc +'+-= 物理意义:(参考费克第一定律物理意义的形式自己描述)3.费克扩散定律描述的是什么样的特殊条件下溶质分子的迁移?答:费克第一定律dxdy A x J dx dc D J -=-=)(或,是假设溶质浓度c 在扩散方向上不随时间变化,其物理意义为:扩散系数一定时,单位时间扩散通过截面积的物质的量(mol )与浓度梯度成正比,负号表示扩散方向与浓度梯度方向相反。
培训班分离工程练习题
《分离工程》练习题第一章绪论(一)填空题1、分离作用是由于加入_______而引起的,因为分离过程是熵________过程。
2、分离过程是________的逆过程,因此需加入__________来达到分离目的。
3、分离剂可以是___________或____________,有时也可两种同时应用。
4、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种___________作用下经过某种介质时的__________差异而实现分离。
5、传质分离过程分为____________和____________两类。
6、速率分离可分为__________和__________两大类。
(二)选择题1、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2、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3、分离过程的特征是该过程是()a.熵增过程b.熵不变化过程c.熵减少过程4、下列分离过程中属于平衡分离过程的是(b):a.重力沉降分离过程;b.吸收;c.膜分离;d. 离心分离。
第二章多组分分离基础(一)填空题1、汽液相平衡的条件是汽液两相中温度压力相等,每一组分的_________相等。
2、根据泡、露点的概念,精馏塔塔顶(全凝器)温度即为对应塔顶产品组成的__________,塔釜温度即为对应塔釜液相组成的___________。
3、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__________。
4、一定压力下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的温度叫____________。
5、泡点压力是指一定__________下降低系统__________,当液体混合物开始汽化产生第一个气泡时的__________。
6、一定压力下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝产生第一液滴时的温度叫____________。
7、一定温度下压缩气体混合物,当开始冷凝产生第一个液滴时的压力叫____________。
生物分离工程练习题
生物分离工程练习题《生物分离工程》练习题绪论1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。
2.生物分离过程的显着特点是什么?1、条件温和2、安全性、卫生性要求高3、方法需要具有高选择性4、对原料高度浓缩3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准,目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率。
4.图中F表示流速,c表示浓度;下标T和X分别表示目标产物和杂质。
C、P和W分别表示原料、产品和废料。
写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC的计算公式。
书本第九页第一章细胞分离与破碎1.在细胞分离中,细胞的密度ρ越大,细胞培养液的密度ρ越小,则细LS胞沉降速率越大。
2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力,其中滤饼占主导作用。
3.B可以提高总回收率。
A.增加操作步骤B.减少操作步骤C.缩短操作时间D.降低每一步的收率4.重力沉降过程中,固体颗粒不受C的作用。
A.重力B.摩擦力C.静电力D.浮力5.过滤的透过推动力是 D 。
A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差6.在错流过滤中,流动的剪切作用可以B。
A.减轻浓度极化,但增加凝胶层的厚度B.减轻浓度极化,但降低凝胶层的厚度C.加重浓度极化,但增加凝胶层的厚度D.加重浓度极化,但降低凝胶层的厚度.7.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,流体摩擦阻力的作用,当固体匀速下降时,三个力的关系平衡8.撞击破碎适用于D的回收。
A.蛋白质B.核酸C.细胞壁D.细胞器9.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。
10.管式和碟片式离心机各自的优缺点。
管式,优点:离心力较大缺点:沉降面积小,处理能力降低碟片式,优点:沉降面积大缺点:转速小,离心力较小11.单从细胞直径的角度,细胞直径越小,所需的压力或剪切力越大,细胞越难破碎12.细胞的机械破碎主要方法有高压匀浆、珠磨、喷雾撞击破碎、超声波破碎13.细胞的化学破碎技术包括酸碱处理、酶溶、化学试剂处理。
第二章初级分离1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围水化层和双电层。
补充习题(第二篇分离过程原理)_997603931
补充习题(第⼆篇分离过程原理)_997603931第六章沉降6.1 已知某颗粒体积为31m µ,表⾯积为62m µ,求此颗粒的ea eS eV d d d 、、和形状系数?。
6.2 ⼀填充床由直径为20mm 、⾼为30mm 的圆柱形颗粒堆成,求颗粒的等体积当量直径,球形度,⽐表⾯积及等⽐表⾯积当量直径。
6.3 利⽤活性污泥法处理废⽔时需要不断地曝⽓。
假设现在有⼀个球形氧⽓泡,物性参数为20002.01001325.125==?=t mm V Pa P ,,℃,污⽔密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ??-3102.1,求此氧⽓泡在污⽔中的运动速度。
6.4 平流式沉砂池中有⼀⽆机⼤颗粒沉降达到匀速运动时雷诺数8Re=P,已知此颗粒密度为3/3000m kg ,污⽔密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ??-3102.1,求此颗粒的直径和沉降速度。
6.5 将含有⽯英微粒的⽔溶液置于间歇沉降槽中,0.5h 后⽤吸管在⽔⾯下10cm 处吸取少量试样,求可能存在于试样中的最⼤微粒直径为多少?已知⽯英密度为3/2650m kg ,⽔密度为3/1000m kg ,黏度为s Pa ??-3101,且忽略微粒沉降的加速段。
6.6 直径为50m µ的球形颗粒,于常温常压下在某种⽓体中的沉降速度为在⽔中的沉降速度的100倍,⼜知此颗粒在该⽓体中的净重(重⼒减浮⼒)为⽔中净重的2倍,求此颗粒在该⽓体中的沉降速度。
已知⽔s Pa W ??=-3101µ,3/1000m kg W =ρ,该⽓体3/2.1m kg G =ρ。
6.7 ⽤降尘室净化烟⽓,烟⽓流量为3600m 3/h ,密度为1.2kg/m 3,黏度为s Pa ??-51081.1,尘粒的密度为4300 kg/m 3,要除去直径10m µ以上的尘粒,求所需的沉降⾯积。
若沉降室底⾯宽3m ,长5m ,需分隔成多少层?6.8 ⽤⾼m 2,宽m 2,长m 5的降尘室分离⾼温含尘⽓体中的尘粒,所能除去的最⼩尘粒直径为m µ90,尘粒密度为3/4500m kg ,⾼温含尘⽓体的密度为3/6.0m kg ,黏度为s Pa ??-5100.3。
(完整版)分离过程化学习题答案详解
第一章习题1. 答案:用硫酸高铁矿浸出细磨黄铜矿的过程为固膜扩散控制,在浸出过程中,生成了致密层的硫,包覆在矿物颗粒的表面,这就是硫酸高铁矿浸出细磨黄铜矿的反应速率特别低的原因。
2、氯离子和铁离子生成多级配合物,试计算HCl 浓度为1.00mol/L的时候,Fe 3+,FeCl 2+ ,FeCl 2+,FeCl 3,FeCl 4-的浓度,并计算此时自由Fe 3+离子占Fe 总浓度的百分数。
已知Fe (Ⅲ)-Cl 配合物体系的逐级稳定常数K 1=4.2,K 2=1.3, K 3=0.040,K 4=0.012(25°C ,I=1.0),C FeCl3=0.01 mol/L 。
解:β1= K 1=4.2,β2= K 1×K 2=5.46,β3= K 1×K 2×K 3=0.48,β4= K 1×K 2×K 3×K 4=0.00262342341234[]9.2310/1[][][][]Fe T Fe mol L Cl Cl Cl Cl ββββ+-----==⨯++++2331[][][] 3.810/FeCl Fe Cl mol Lβ++--==⨯2331323223343334644[][][] 3.810/[][][] 5.010/[][][] 2.010/[][][] 2.410/FeCl Fe Cl mol L FeCl Fe Cl mol L FeCl Fe Cl mol LFeCl Fe Cl mol Lββββ++--++--+---+--==⨯==⨯==⨯==⨯319.19%1[]nFe n Cl φβ+-==+∑3.、已知草酸的电离常数为lgK a1=-1.4, lgK a2=-3.8,试计算pH=3时,溶液中C 2O 4-,HC 2O 4-,H 2C 2O 4占草酸总量的百分数。
解:由已知可得,β1=6309.6,β2=1.58×105且[H +]=10-3mol/L ,则011222113.39%1[][]84.49%1[][] 2.12%1[]nn nn nn H H H H H φββφββφβ+++++==+==+==+∑∑∑4、计算NH 3在溶液中加合质子不超过1%时最低pH 值,已知NH 3的加质子常数为lgK H =9.4。
分离过程习题答案
河北工业大学重难点题库第一章绪论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。
2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答:当被分离组分间相对挥发度很小,必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时,就要考虑采用萃取精馏(MSA),但萃取精馏需要加入大量萃取剂,萃取剂的分离比较困难,需要消耗较多能量,因此,分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别?答:气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。
气体分离更成熟些,渗透蒸发是有相变的膜分离过程,利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。
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/cm3;M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。
若从含盐0.035 g/cm3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=RT C/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;F ziT FP FV , yi ,Tv , PvL , x i , T L , P L习题5附图(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 )(2)Nc 物 c能 1相 c内在(P,T) 2Nc = 2c+3(3)Ni = Nv – Nc = c+3(4)Nxu = ( c+2 )+1 = c+3(5)Nau = c+3 –( c+3 ) = 0思路2:输出的两股物流看成是相平衡物流,所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc:物料衡算式C个,热量衡算式1个,共C+1个设计变量数Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个可调设计变量Na:有011. 满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图,求:(1) 设计变更量数是多少? (2) 如果有,请指出哪些附加变量需要规定?解: N x u 进料 c+2压力 9 c+11=7+11=18N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u +N a u = 20 附加变量:总理论板数。
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简答题(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。
(2)比较使用ESA 与MSA 分离方法的优缺点。
答:当被分离组分间相对挥发度很小,必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时,就要考虑采用萃取精馏(MSA ),但萃取精馏需要加入大量萃取剂,萃取剂的分离比较困难,需要消耗较多能量,因此,分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
(3)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。
(4)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 B T T = 进料处于泡点,0=νi i Z k ∑ > 1 T >B T 可能为汽液两相区,ν>0< 1 T <B T 进料为过冷液体,= 1 D T T = 进料处于露点,1=νiik Z ∑ > 1 T <D T 可能为汽液两相区,ν<1< 1 T >D T 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)(i i k Z ∑> 1和i i Z k ∑< 1时,混合物始处于汽液两相区(0<ν<1),需要进行等温闪蒸的计算。
(5)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,因此对于宽沸程闪蒸,由于v 对T 的取值不敏感,所以v 作为内层迭代变量,T 作为外循环较为合理。
(6)简述从下往上对精馏塔进行逐板计算的步骤。
① 按工艺要求用非清晰分割进行物料分布,求得X D ,I 及X WI , 并用UNDERWOOD 计算R M 并选R ,根据操作条件(P,T,G )确定精馏段和提馏段的气液流量,写出操作线方程。
② 找出各组分的相平衡关系Y I =K I X I③ 由X WI 试差塔釜泡点温度T W ,并同时得到与釜液组成相平衡的气液组成Y WI ,通过提馏段操作线方程求得与塔釜相邻的第一块板上的液相组成X WI ,根据X IJ 设温度T ,由相平衡式得Y IJ ,依次向上计算,直到与进料组成相近时,则改用精馏段操作线方程,依次逐板并列到塔顶为止。
计算题(1) 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。
83.977;33.103522121112=--=-λλλλ 15.4422223=-λλ ;05.4603323-=-λλ14.15101113=-λλ ; 81.16423313-=-λλ (单位:J/mol) 在T=378.47K 时液相摩尔体积为:m v L 3311091.100-⨯= ;321055.117-⨯=Lv ;331069.136-⨯=L v 安托尼公式为:苯:)36.5251.27887936.20ln 1--=T P s ; 甲苯:()67.5352.30969065.20ln 2--=T P s ;对二甲苯:()84.5765.33469891.20ln 3--=T P s ;(K T Pa P s :;:) 解:由Wilson 参数方程()[]RT vv ii ij LiL j ij λλ--=Λexp()[]RT v v L L 11121212exp λλ--=Λ()()[]47.378314.833.1035ex p 1091.1001055.11733⨯--⨯⨯=--=1.619 ()[]RT v v L L22212121exp λλ--=Λ()()[]47.378314.883.977ex p 1055.1171091.10033⨯-⨯⨯=--=0.629 同理:838.013=Λ ;244.131=Λ 010.123=Λ ;995.032=Λ由Wilson 方程∑∑∑ΛΛ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Λ-=k jjkj kki j j ij i x x x ln 1ln γ:9184.01=γ ;9718.02=γ ;9930.03=γ 根据安托尼方程:MPa P s 2075.01= ;Pa P s 4210693.8⨯= ;Pa P s 4310823.3⨯= 由式(2-38)计算得:Ki=r i .p i s /p88.11=K ;834.02=K ;375.03=K 如视为完全理想系,根据式(2-36)计算得:Ki=p i s /p 048.21=K ;858.02=K ;377.03=K(2) 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 时的平衡温度和汽相组成。
假设为完全理想系。
解(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=⨯==PP 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(3) 含有80%(mol)醋酸乙酯(A)和20%乙醇(E)的二元物系,液相活度系数用Van Laar 方程计算,AE A =0.144,EA A =0.170。
试计算在101.3kPa 压力下的泡点温度和露点温度。
安托尼方程为:醋酸乙酯:()15.5750.27900444.21ln --=T P SA乙醇:()68.4198.38038047.23ln --=T P SE (P S :Pa ;T :K)解:(1)计算活度系数:0075.0)2.017.08.0144.01(144.0}1(ln 22=⨯⨯+=+=EEA A AE AE A x A x A A rA r =1.007510137.0}8.0144.02.017.01(17.0}1(ln 22=⨯⨯+=+=AAE E EA EA E x A x A A rE r =1.107(2)计算泡点温度 设T=353.15K(80℃)617.1115.5715.35350.27900444.21ln =--=s A P∴Pa P s A 5101097.1⨯=5917.1168.4115.35398.38088047.23ln =--=s E P∴Pa P s E 510082.1⨯=∴1037.110013.1101097.10075.155=⨯⨯⨯==P P r K S A A A 1821.110013.110082.1107.155=⨯⨯⨯==P P r K S E E E ∴1194.12.01821.18.01037.1=⨯+⨯=∑i i x K调整98597.01194.11037.12==A K )15.575.27900444.21exp(0075.110013.198597.0522--=⨯⨯==T r P K P A A SA解得T 2=349.65,即T 2=76.50℃∴sA P ln =11.504Pa P s A 41091.9⨯= s E P ln =11.453Pa P s E 4104175.9⨯=∴A K =0.9857E K =1.028819943.02.00288.18.09857.0≈=⨯+⨯=∑iixK故泡点温度为76.5℃ (3)计算露点温度 设T=353.15K(80℃)∴9867.0894.01037.12=⨯=A K)15.575.27900444.21exp(0075.110013.19867.0522--=⨯⨯==T r P K P A A SA解得T 2=349.67K(76.52℃)∴sA P ln =11.505Pa P s A 41092.9⨯= s E P ln =11.454Pa P s E 410425.9⨯=9866.0013.1992.00075.1=⨯=A K 03.1013.19425.0107.1=⨯=E K1005.103.12.09866.08.0≈=+=∑i x 故露点温度为76.52℃(4) (重点)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。