化工分离工程第7章 习题资料
化工分离工程第7章 吸附
FLGC
活性氧化铝和分子筛的脱水性能比较
活性氧化铝:在水蒸气分压高的范围内吸附容量较高 沸石分子筛：在低水蒸气分压下吸附容量较高 因此，若要求水蒸气的脱除程度高，应选用？ 若吸附容量更为重要，则应选用？ 也可混用，先用氧化铝脱除大部分水，之后用分子筛进 行深度干燥。
FLGC
其他吸附剂
反应性吸附剂：能与气相或液相混合物中多组分进行化学 反应而使之去除。适用于去除微量组分（反应不可逆，不 能现场再生；吸附负荷高时，吸附剂更换过于频繁，不经 济）。 生物吸着剂：利用微生物将吸附的有机物氧化分解成二氧 化碳和水等，如工业废水的生化处理
FLGC
分子筛
分子筛亦称沸石，是一种晶态的金属水合铝硅酸盐晶体。
化学通式：Mex/n[(AlO2)x(SiO2)y]mH2O，其中Me阳离子，n 为原子价数，m为结晶水分子数 每一种分子筛由高度规则的笼和孔组成，它具有高度选择 性吸附性能，是由于其结构形成许多与外部相通的均一微 孔。
FLGC
根据原料配比、组成和制造方法不同可以制成各种孔 径和形状的分子筛。见课本表7-3。 强极性吸附剂，对极性分子如H2O、CO2、H2S等有 很强的亲和力，对氨氮的吸附效果好，而对有机物的 亲和力较弱。 分子筛主要用于气态物的分离和有机溶剂痕量水的去 除。
工业吸附剂可以是球形、圆柱形、片状或粉末状 粒度范围从50μm至1.2cm，比表面积从300至1200m2/g, 颗粒的孔隙度30%—85%, 平均孔径1-20nm 孔径：按纯化学和应用化学国际协会的定义，微孔孔径 小于2nm，中孔为2~50nm，大孔大于50nm
FLGC
1.密度
1）填充密度B（又称体积密度）: 是指单位填充体积的吸 附剂质量。通常将烘干的吸附剂装入量筒中，摇实至体积 不变，此时吸附剂的质量与该吸附剂所占的体积比称为填 充密度。
(完整版)化工分离工程0708期末试题A答案
溶液中的一个或几个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（ 顶 ）出来。 9、在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和
（ 挥发度或相对挥发度 a ），与进料组成（ 无关 ）。
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷（A 卷）答案及评分标准 化工分离工程 0708 期末试 题 A 答 案 1 1 2 0 0 7 — 2 0 0 8 学 年 第 1 、 2 学 期 分 离 工 程 课 程 期 末 考
试试卷（A 卷）答案 及评分标准题 号一二三四五 六七八九十总 分得分本试卷 共六道大题， 满分为 100 分 ，考试时间 为 120 分钟。一 、填空题（本 令楼窥庚唉铭 刷妄旺族祭迅 筑抿嘲胁括最 侈岗佐簿最矿 届膘圾要状撑 铝羽咕炮瘪鸳 兔蚊谎酣融 偶怠晕阁域祁 缔泊册介盐喳 馋断淹帧务胸 谭捆刊驻镊
1、分离工程分为( 机械分离法 )和( 传质分离法 )两大类。 2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为( 非理性溶液 )或( 实际溶液 )。 3、对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成（ 相等 ）。在恒沸点 两侧组分的挥发能力（ 不同或相反 ）。 4、端值常数 A 为( 0 )时体系为理想溶液，A 为( <0 )时体系为负偏差溶液 。 5、用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（ 1 ），侧线采出板的可调设计变量为（ 0 ）。 6、根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（ 正 ）偏差的非理 想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（ 负 ）偏差的非理想溶液。 7、萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得 比精馏段（ 低 ），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（ 料液 ）一起加入。
《化工分离工程》题集
《化工分离工程》题集说明： 本试卷旨在考察学生对化工分离工程基本概念、原理、方法及应用的掌握程度。
请认真作答，总分100分。
一、选择题（每题5分，共50分）1.下列哪项不是化工分离工程的主要任务？A. 物质的纯化B. 混合物的分离C. 化学反应的催化D. 产品的精制2.在蒸馏过程中，提高塔顶温度会导致：A. 塔底产品纯度提高B. 塔顶产品纯度降低C. 塔底产品产量增加D. 塔顶产品产量减少3.吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括：A. 对溶质有较大的溶解度B. 易于与溶质分离C. 挥发性高D. 成本低，无毒害4.下列哪种分离方法基于溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同的原理？A. 萃取B. 结晶C. 过滤D. 离心5.在膜分离技术中，超滤主要用于分离：A. 胶体与溶液B. 气体混合物C. 固体颗粒D. 离子6.下列哪项不是离心分离的应用？A. 悬浮液中固体颗粒的分离B. 乳浊液的分离C. 气体中尘粒的去除D. 溶液中离子的分离7.吸附分离过程中，常用的吸附剂是：A. 活性炭B. 石英砂C. 玻璃珠D. 金属网8.蒸发操作中，提高加热蒸汽压力会：A. 降低蒸发速率B. 提高溶液的沸点C. 减少能耗D. 增加二次蒸汽量9.干燥过程中，湿物料表面的水分首先以何种形式去除？A. 结合水B. 非结合水C. 毛细管水D. 内部水10.萃取塔的设计中，为了提高萃取效率，通常采取的措施是：A. 增加塔高B. 减小塔径C. 增大萃取剂流量D. 降低操作温度二、填空题（每题5分，共50分）1.在精馏塔中，______是实现混合物分离的关键部件。
2.吸收操作中，吸收剂的用量需保证有足够的______以吸收溶质。
3.萃取分离过程中，选择合适的______是提高分离效率的关键。
4.离心分离是基于不同组分在旋转场中受到的______不同而实现分离的。
5.蒸发操作中，溶液的沸点随压力的______而升高。
6.干燥速率曲线通常分为______和______两个阶段。
化学分离工程_习题集(含答案)
《化学分离工程》课程习题集一、名词解释题1.微波辅助溶剂萃取2.超临界流体萃取3.尺寸排阻色谱技术4.纳滤技术5.分子蒸馏技术6.色谱分离的比移值7.平衡分离过程8.双水相萃取9.亲和色谱10.电渗析分离技术11.泡末吸附分离12.化学键合相色谱13.富集14.胶团萃取15.吸附色谱16.萃取分配平衡常数17.柱色谱法18.速度差分离过程19.微孔过滤技术20.分离度21.反胶团及反胶团萃取22.超临界流体23.反应分离24.物理萃取25.色谱分离26.吸附色谱法27.分离因子28.液膜分离技术29.富集倍数30.螯合物萃取31.色谱流出曲线32.膜污染33.薄层色谱法34.分配色谱法35.萃取平衡36.离子缔合物萃取37.空间排阻色谱法38.离子交换色谱法39.膜分离技术40.浓差极化现象41.协同萃取体系42.电渗析43.超临界流体色谱44.色谱分离的分配系数45.离子对色谱法46.双水相萃取技术47.液液分配色谱技术48.液固吸附色谱技术49.液膜分离技术50.亲合膜分离技术51.胶团萃取二、填空题52.胶团萃取是指被萃取的物质以从水相被萃取到的溶剂萃取方法。
53.微孔过滤技术是为推动力，利用筛网状微孔膜的进行分离的技术。
54.按分离过程的本质将分离方法分为过程，过程，过程。
55.评价分离方法常用的三个指标：，，。
56.影响溶剂萃取的主要因素：，，，，，等。
57.反胶团萃取体系中反胶团通过，，，等四种模型将蛋白质溶解到反胶团中。
58.色谱保留值表示试样中各组分在色谱柱内。
通常用来表示。
59.柱色谱法是将装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。
60.色谱图中峰的区域宽度称为。
习惯上常用以下三个量来表示：（1），即色谱峰宽度的一半。
（2），即色谱峰的宽度；（3）。
61.色谱分离的速率理论认为造成色谱谱带展宽的效应有：扩散，扩散，流动相的。
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（ ）。
化学分离工程分离工程试卷(练习题库)(2023版)
化学分离工程分离工程试卷(练习题库)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、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（）来表示。
6、汽液相平衡是处理（）过程的基础。
相平衡的条件是（）。
7、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。
8、低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（）的组分增加。
9、对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（）合成的。
10、吸收剂的再生常采用的是（），（），（）。
11、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。
12、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（）。
13、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。
14、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。
15、吸收过程主要在（）完成的。
16、吸收有（）关键组分，这是因为（）的缘故。
17、恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（）以上。
18、吸收过程只有在（）的条件下，才能视为恒摩尔流。
19、吸收过程计算各板的温度采用（）来计算，而其流率分布则用（）来计算。
20、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。
21、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（）时分布一致。
22、采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在（）23、当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（）作用。
24、要提高萃取剂的选择性，可（）萃取剂的浓度。
25、在多组分精馏计算中为了给严格计算初值，通常用（）或（）方法进行物料预分布。
26、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。
27、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。
第七章 膜分离技术
3、根据化学特性（膜材料）分类
• 2）合成高分子材料
• 种类：聚砜、 PVDF（聚偏氟乙烯）、聚酰胺、聚酰亚胺、 聚丙烯腈、聚烯类和含氟聚合物，其中，聚砜最常用，用 于制造超滤膜。 • 优点：耐高温(70-80C，可达125C)，pH1-13，耐氯能力 强，可调节的孔径宽(1-20nm)；聚酰胺膜的耐压较高，对 温度和pH、盐稳定性高，寿命长，常用于反渗透。 • 缺点：聚砜的耐压差，压力极限在0.5-1.0MPa。
要求更高时：先将其放在50％的乙醇溶液中用水浴煮1h，再依次 换50％的乙醇溶液、10mmol/L NaHCO3溶液、1mol/L EDTA溶液、 蒸馏水各泡洗两次，最后在4℃的蒸馏水中保存备用
用过的透析袋要是短期还要用的话，最好冲洗干净后，浸于 20％乙醇中低温存放 主要用途：蛋白样品的脱盐
2）以净压力为推动力的膜分离
3、根据化学特性（膜材料）分类
• 3）无机材料
• 种类：陶瓷、微孔玻璃、不锈钢和碳素等。目前实用化有 孔径>0.1um微滤膜和截留>10kDa的超滤膜，其中以陶瓷 材料的微滤膜最常用。多孔陶瓷膜主要利用氧化铝、硅胶、 氧化锆和钛等陶瓷微粒烧结而成，膜厚方向上不对称 • 优点：机械强度高、耐高温、耐化学试剂和有机溶剂。
• 6）低成本
3、根据化学特性（膜材料）分类
• 1）天然高分子材料
• 种类：纤维素衍生物，如醋酸纤维、硝酸纤维和再生纤维 • 优点：醋酸纤维的阻盐能力最强，常用于反渗透膜，也可 作超滤膜和微滤膜；再生纤维素可用于制造透析膜和微滤 膜。 • 缺点：醋酸纤维膜最高使用温度和pH范围有限，在4550C，pH3-8。
透析
反渗透 (reverse osmosis, RO) 纳滤 (Nanofiltration, NF) 超滤 (ultra-filtration, UF) 微滤 (micro-filtration, MF) 透析 (Dialysis, DS)
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。
16、萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。
17、萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。
18、共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。
《生化分离工程》思考题及习题
《生化分离工程》思考题及习题第一章绪论1、何为生化分离工程bioseparation engineering/下游加工过程, biotechnology？其主要研究那些内容？2、生化分离技术依据的分离原理有哪些？3、生化分离工程有那些特点？其包括那几种主要分离方法？4、何为传质分离过程？5、简述生化分离工程的发展趋势。
6、亲和技术目前已衍生出那些子代分离技术？7、生化反应与生化分离耦合技术有那些特点？8、为何在生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？9、生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？10、设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？11、初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？12、如何除去蛋白质溶液中的热原质？13、生物分离为何主张采用集成化技术？14、若每一步纯化产物得率为90%，共6步纯化得到符合要求产品，其总收率是多少？第二章预处理与固-液分离法1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？3、絮凝剂可分为那三种？有那些因素影响絮凝过程？4、在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？5、离心分离分那两大类？各自有何特点及用途？常用离心法有那几种？6、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？7、如何使用助滤剂?8、错流微滤与传统过滤相比有何优点？第三章细胞破碎法1、细菌细胞壁与真菌（酵母）细胞壁在组成上有何区别？2、细胞破碎主要有那几种方法？3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？4、何谓脂溶破碎法？其原理是什么？包括那几种？5、酶法细胞破碎常用那几种酶类？6、包涵体是如何产生的?如何使重组蛋白复性?7、如何测定细胞破碎程度？第四章沉淀法1.理解概念：盐溶，盐析2.常用的沉淀法有哪几种？3.生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？4.何谓分步盐析沉淀？5.有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？第五章溶剂萃取法1、何谓溶剂萃取？其分配定律的适用条件是什么？2、在溶剂萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？5、理解概念：HLB，分配系数，分离因子，介电常数，带溶剂6、生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点？7、pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？8、发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 如何有效消除乳化现象？9、什么叫超临界流体？10、为何在临界区附近，稍微改变流体的压力和温度，都会引起流体密度的大副变化？11、要提高超临界流体萃取的效率，可以考虑哪些方面？12、名词解释：胶束/反胶束13、影响反胶束萃取蛋白质的因素有哪些？第六章双水相萃取1、何谓双水相萃取？2、双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？3、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？4、影响双水相萃取的因素有那些？当电解质存在，PH是如何影响双水相萃取的？5、用双水相萃取细胞破碎（匀浆）液时，一般是把目标产物分布在上相，而细胞碎片、杂蛋白等杂质分布在下相，为什么？6、何谓双水相亲和萃取？第七章膜分离法1、何谓膜分离？主要有那几种膜分离方法？2、膜在结构上可分为那几种？膜材料主要用什么？3、膜组件在形式上有那几种？各自有何优缺点？4、为何说非对称性膜的发明为膜分离走向工业化奠定了基础？5、简述微滤、超滤膜、反渗透膜在膜材料、结构、性能及其应用等方面的异同点6、膜分离的表征参数有那些？何谓膜截留分子量？7、何谓浓差极化现象？它是如何影响膜分离的？减少浓差极化现象的措施？8、膜的清洗及保存方法有那几种？9、膜分离设备按膜组件形式可分为几种？相比较的优缺点？10、反渗透与超滤在分离机理上有何区别？11、超滤、反渗透膜分离主要有那些方面应用？12、比较膜分离技术与亲和层析技术的特点13、亲和剂由哪几部分组成？14、简述亲和膜分离的过程？15、液膜由哪几部分组成？各自的功能是什么？17、影响液膜稳定性的因素有哪些？第八章吸附法1、吸附作用机理是什么？2、吸附法有几种？各自有何特点？3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？4、影响吸附过程的因素有那些？5、何谓穿透曲线？6、膨胀床吸附的特点是什么？第九章离子交换法1、何谓离子交换法?一般可分为那几种?2、离子交换树脂的结构、组成？按活性基团不同可分为那几大类？3、离子交换树脂的命名法则是什么？4、离子交换树脂有那些理化性能指标？5、何谓真密度、湿真密度？6、大孔径离子交换树脂有那些特点？7、pH值是如何影响离子交换分离的？8、普通型离子交换树脂为何不能用来分离提取蛋白质分子？9、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么？10、软水、去离子水的制备工艺路线？11、对生物大分子物质，离子交换剂是如何选择的？12、理解概念：交换容量，工作交换容量，膨胀度，湿真密度，交联度13、为何阴树脂交换容量用动态法测定而阳树脂用静态法测定？第十章色层分离1、何谓色层分离法？可分为那几大类？2、何谓保留值、分配容量K、分离度？3、色层图中分离度有那几种表示方法？4、层析剂有那几种？各自有何特点？5、何谓亲和色层分离法？亲和力的本质是什么？亲和色层中常用的亲和关系有那几种？6、何谓疏水作用层析？其最大的特点是什么？7、柱层析法与固定床吸附法有何异同点？8、苯硼酸亲和介质用于分离哪些目标物？原理是什么?9、凝胶层析分离机理是什么?10、亲和层析的机理是什么？11、配基偶联后残留电荷对分离有何影响？如何消除？12、小分子配基为何需插入手臂？13、何谓色层分离法？可分为那几大类？14、简述柱层析系统的工艺流程。
《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。
管国峰版化工原理课后习题答案第七章
管国峰版化⼯原理课后习题答案第七章第六章习题1）1）苯酚（C 6H 5OH ）（A ）和对甲酚（C 6H 4（CH 3）OH ）（B ）的饱和蒸汽压数据为：试按总压P=75mmHg （绝压）计算该物系的“t —x —y ”数据。
此物系为理想物系。
分率）—，（解：mol y x Px p y p p p P x AA A BA BA 00=--=2）承第1题，利⽤各组数据，计算①在x=0⾄x=1范围内各点的相对挥发度αi ，取各αi 的算术平均值α，算出α对αi 的最⼤相对误差。
②以平均α作为常数代⼊平衡⽅程式算出各点的“y —x i ”关系，算出由此法得出各组y i 值的最⼤相对误差。
，计算结果如下：）（解：①iABipp/=α%46.1299.1299.1318.1318.1=-===∑最⼤误差niαα计，结果如下：按）（）318.1112αααiii x x y -+=60.2385.0385.0384.0-?-=-3）已知⼄苯（A ）与苯⼄烯（B ）的饱和蒸汽压与温度的关系可按下式算得：式中p 0的单位是mmHg ，T 的单位是K 。
问：总压为60mmHg （绝压）时，A 与B 的沸点各为多少℃？在上述总压和65℃时，该物系可视为理想物系。
此物系的平衡汽、液相浓度各为多少摩尔分率？CK T T Ln B t p pC K T T Ln A t p pB BA A0007.6985.34272.63/57.33280193.16608.6195.33495.59/47.32790195.1660)1==∴--====∴--==）（的沸点为，算得的令）（的沸点为算得的，令解：mmHgpLnp KC t mmHg p AA 81.6895.5915.338/47.32790195.1615.33865602000=∴--====）（，）639.060557.081.68557.092.4881.6892.486092.4872.6315.338/57.33280193.1600=?==--==∴--=A A BB y x mmHg pLnp ）（4）苯（A ）和甲苯（B ）混合液可作为理想溶液，其各纯组分的蒸汽压计算式为式中p 0的单位是mmHg ，t 的单位是℃。
分离工程题库
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）来达成分离目的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(asij= 1 )6、可运用分离因子与1的偏离限度，拟定不同分离过程分离的（难易限度）兀平衡分离的分离基础是运用两相平衡（组成不相等）的原理，常采用（平衡级）作为解决手段并把其它影响归纳千（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、速率分离的机理是运用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下通过某种介质时的（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）表达特定物系的分离限度，汽液相物系的最大分离限度又称为（固有分离因子）12、速率分离的机理是运用传质速率差异，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.常用千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. 墒减少的过程；b. 墒增长的过.; C. 墒不变化的过程；d. 自发过程2.组分i、j之间不能分离的条件是(C)a. 分离因子大千1b. 分离因子小千l C. 分离因子等千l3.平衡分离的分离基础是运用两相平衡时(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)表达组分i及j之间能实现一定限度的分离. ... a. ai. .. b. asi. .. c. ai. <15.下述操作中，不属千平衡传质分离过程的是(C)a. 结晶；b. 吸取；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. 蒸馆；b. 吸取；c. 膜分离；d. 离心分离7、当分离过程规模比较大，且可以运用热能时，通常在以下条件选择精馆法(B)a. 相对挥发度<L05;b. 相对挥发度)1.05.c. 相对挥发度<L5;d. 相对挥发度)1.58、以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是C C)a. 超临界萃取；b. 吸取；c. 精馆；d. 结晶9、工业上为提高分离或反映效果，常把不同的过程进行组合，以下不属于反映过程与分离过程的耦合的是(C)a. 化学吸取；b. 在精馆塔里进行的由甲醇和醋酸制备醋酸甲酷的过程；c. 分离沸点相近的混合物的萃取结晶过程；d. 催化精馆过程第二章多组分分离基础填空题：1.分离过程涉及的变量数减去描述该过程的方程数即为该过程的（设计变量数）2.设计变量是指在计算前，必须由设计者（制定）的变量3. 一个具有4个组分的相平衡物流独立变量数有6)个4、一个装置的设计变量的拟定是将装置分解为若干进行（简朴过程的单元）由（单元的设计变量数）计算出装置的设计变量数。
化工原理 第七章 干燥课后习题及答案
第七章 干 燥湿空气的性质【7-1】湿空气的总压为.1013kP a ，(1)试计算空气为40℃、相对湿度为%60ϕ=时的湿度与焓；(2)已知湿空气中水蒸气分压为9.3kPa ，求该空气在50℃时的相对湿度ϕ与湿度H 。
解 湿空气总压.1013p k P a =(1).06ϕ=，40℃时水蒸气的饱和蒸气压.7375s p k P a = 湿度..../ (0673750622)0622002841013067375ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．水干气焓 ()..1011882492I H t H =++ (...)../= 10118800284402492002841133k J k g +⨯⨯+⨯= (2) 湿空气中水汽分压.93V p kPa = 50℃时水的饱和蒸气压.1234s p k P a = 相对湿度 ..9307541234V s p p ϕ===．湿度. (93)0622=062200629101393V Vp H kg kgp p =⨯=--．水／干气【7-2】空气的总压为101.33kPa ，干球温度为303K ，相对湿度%70ϕ=，试用计算式求空气的下列各参数：(1)湿度H ；(2)饱和湿度s H ；(3)露点d t ；(4)焓I ；(5)空气中的水汽分压V p 。
解 总压.,.101333033007p k P a t K ϕ====℃， (1) 30℃时，水的饱和蒸气压.4241s p k P a = 湿度... (0742410622)06220018810133074241ssp H kg kgp p ϕϕ⨯==⨯=--⨯．．水／干气 (2) 饱和湿度 (4241)0622062200272101334241s s sp H kg kgp p ==⨯=--．水／干气(3)露点d t 时的饱和湿度.00188s H kg kg =水／干气.0622s s sp H p p =- (10133001882970622062200188)s s spH p kPaH ⨯===++从水的饱和蒸气压为 2.97kPa 查得水的饱和温度为23.3℃，故空气的露点.233℃d t =(4) .3000188t H kg kg ==℃，水／干气时，空气的焓为()..1011882492H H t H=++(...)../= 1011880018830249200188782kJ kg +⨯⨯+⨯=干气 (5) t=30℃时的.4241s p k P a =水汽分压 ...074241297V s p p kPa ϕ==⨯=【7-3】在总压为101.3kPa 下测得湿空气的干球温度为50℃，湿球温度为30℃，试计算湿空气的湿度与水汽分压。
化工分离工程第7章习题
2•对如下闪蒸操作计算：① 有效能改变(T0 =311K);②净功耗
H2
N2
苯
环己烷
温度K
压力kPa
焓kJ/h
熵kJ/hxk
解：
(1)已知To=311K,
311X =
Bf=H=-T)Sf=—311X =
D=++=h
习题2附图
流率kmol/h
1.在环境状态下，将含有35%（摩尔）丙酮的水溶液分离成99%（摩; 的水。 ①若丙酮和水被认为是理想溶液，计算以1kmol进料为单位的最小功; 活度系数用Van Laar方程联立，其常数A?=，A=（丙酮组分为1）,
解：
（1）丙酮和水生成理想溶液，以1h为标准,
设料液量为1kmol，计算两股产品nQ1和nQ2
nQ1+nQ2=1
nQ1x99%+乐x2%=K35%
联立解得％1=h，nQ2=h
分离最小功的计算:
Wn
（2）应用VanLaar方程计算液相活度系数
2.0
(1
进料：m1=1.70.65=，同理ln2=
99% 丙酮流股：ln1=x10-4，ln2=
98% 水流股：ln1=，ln2=x10-4
Wn= x298x{x[x+x10 -4)+x+]+x[x+x10 -4)+x+]—[x++
物流
物流2
1
0
物流
物流2
1
322322
2068
进料1-F,馏出物2-D，釜液3-W
物流3
物流3
322
化工传质分离工程课后习题答案
化工传质分离工程课后习题答案目录第一章绪论 (1)第二章单级平衡过程 (6)第三章多组分精馏和特殊精馏 (19)第四章气体吸收 (24)第五章液液萃取 (27)第六章多组分多级分离的严格计算 (28)第七章吸附 (34)第八章结晶 (35)第九章膜分离 (36)第十章分离过程与设备的选择与放大 (37)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。
4. 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/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。
若从含盐0.035 g/cm 3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=RTC/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 。
5. 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 ；（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 cF ziT F P FV , yi ,T v , P vL , x i , T L , P L习题5附图内在(P ，T) 2 Nc = 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06. 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。
化工分离工程07-08期末试题B答案
2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷（B 卷）答案及评分标准注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。
院系:化学化工学院专业:化工班级:04-姓名: 学号:题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分得分本试卷共六道大题，满分为100分，考试时间为120分钟。
一、填空题（本大题20分，每空1分）1、分离工程操作中，分离剂可以是（能量分离剂）和（物质分离剂）。
2、拉乌尔定律表达式为（ P A =P A 0 X A ），其适用条件是（ 稀溶液中的溶剂 ）。
3、对于二元溶液的范拉尔方程，当01→x 时，1ln γ∞=( 12A )，2γ=( 1 )。
4、对于能生成二元最低恒沸物的物系来说，x 、y 关系在恒沸点左侧为（ y x > ），在恒沸点右侧为（ x y < ）。
5、在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时，塔顶得到的产物是（ 恒沸物 ），塔底得到的产物是（ 纯组分 ）。
6、萃取精馏塔中，当原料以（ 气相或q=0 ）热状况加入时，精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等，萃取剂将从塔（底或釜）出来。
7、活度系数1γ>的溶液为（正偏差）溶液，活度系数1γ<的溶液为（负偏差）溶液。
8、双组分均相恒沸物在低压下其活度系数i γ应等于( p ／0i p )，最高温度均相恒沸物判断条件为（ ∞∞<<2010211γγP P ）。
9、单组分气体在固体上吸附时适用于五种类型吸附等温线中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种类型的吸附理论是( BET 多分子层吸附理论 )，只适用于其中的第Ⅰ种类型的吸附理论是（朗格谬尔单分子层吸附理论）。
10、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（底 ）板被吸收，吸收中平衡数大的组分主要在塔内 （ 顶 ）板被吸收。
二、选择题（本大题20分，每小题2分）1、汽液平衡关系 0i i i i py x p γ=的适用条件是（ B ）。
化工原理习题答案第七章
c Ai -1 c Ai k1 c Ai c Bi k 2 c Ci c Di
(A)
A、B、C、D 分别代表乙酸、乙醇、乙酸乙酯和水。由计量关系得：
c B c B0 (c A0 c A ) c C c D c A0 c A
从已知条件计算出：
c A0 c B0 1.8 864 6.48mol/L 4.0 60 2.2 864 10.33mol/L 4.0 46
分解： C 6 H 5 C(CH 3 ) 2 COH CH 3 COCH 3 C 6 H 5 OH 生产苯酚和丙酮。该反应为一级反应，反应温度下反应速率常数等于 0.08s-1,最终转化率达 98.9%，试计算苯酚的产量。 (1) 如果这个反应器是间歇操作反应器，并设辅助操作时间为 15min；
0.3266 80.5 91.11kg/h 0.95 30%
0.3266 84 190.2 kg/h 0.95 15%
每小时需碳酸氢钠：
91.11 190.2 275.8L/h 1.02 0.3266 1000 1.23mol/L 氯乙醇初始浓度： c A 0 0.95 275.8 x Af dx 1 xAf dxA 1 0.95 A 反应时间： t 2.968h 2 0 kcA cB kcA0 0 (1 xA ) 5.2 1.231 1 0.95
苯酚产量 q v0 c 苯酚 16.02 3.2 0.989 50.69mol / min 285.9kg / h （3）说明全混釜的产量小于间歇釜的产量，这是由于全混釜中反应物浓度低，反应速度慢 的原因。 （4）由于该反应为一级反应，由上述计算可知，无论是间歇反应器或全混流反应器，其原 料处理量不变，但由于 cA 增加一倍，故 c 均增加一倍。
化工分离工程第七章__新分离方法
化工分离工程第七章__新分离方法在化工分离工程中，分离过程是非常重要的环节。
传统的分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、结晶等。
然而，随着科学技术的不断进步和发展，新的分离方法也逐渐被应用于化工分离工程中。
本章将介绍几种目前最新的分离方法。
一、离子交换膜技术离子交换膜技术是一种通过离子交换作用实现离子分离的方法。
它利用具有选择性离子渗透性的膜，通过对电渗透效应和离子交换效应的结合实现对溶液中离子的分离。
离子交换膜技术具有高选择性、高透过率和稳定性好等优点，已广泛应用于水处理、电力工业、化工领域等。
二、超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用超临界流体具有可调节性、高扩散系数和低表面张力等特点，用于有效分离和提取化合物。
在超临界条件下，流体的物理和化学性质发生了很大的改变，使得溶液和非溶质之间的传质和传热效果得到了提高。
超临界流体萃取技术已广泛应用于天然药物提取、废水处理等领域。
三、薄膜分离技术薄膜分离技术是指利用薄膜具有选择透过性，通过物质在薄膜表面的扩散和渗透，实现对混合物的分离。
薄膜分离技术具有结构简单、成本低、操作方便等优点，广泛应用于分离纯化、浓缩、脱水等领域。
薄膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多个方法。
四、离子液体分离技术离子液体是一类具有独特性质的新型溶剂，由有机阳离子和无机阴离子组成。
离子液体分离技术是指利用离子液体的溶解性、热稳定性和反应性等特点，实现对混合物的分离和提纯。
离子液体分离技术已广泛应用于化学、生物、环境等领域，具有非常广阔的应用前景。
以上介绍的是目前化工分离工程中的一些新分离方法，它们在分离效率、能耗、环保性等方面都具有优势。
随着科技的不断进步，新的分离方法也将不断涌现，为化工分离工程提供更多的选择和可能性。
作为化工工程师，需要不断学习和掌握新的分离技术，以提高分离工程的效率和质量。
大学化工分离工程教案第7章习题和解答
大学化工分离工程教案第7章习题和解答7.1.1 最小分离功分离的最小功表示了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，实际分离过程能耗应尽量接近最小功。
图 7-1 连续稳定分离系统由热力学第一定律：(7-1)和热力学第二定律（对于等温可逆过程）：(7-2)得到等温下稳定流动的分离过程所需最小功的表达式：（ 7-3 ）即或表示为自由能的形式：（ 7-4 ）或表示为逸度的形式：（ 7-7 ）一、分离理想气体混合物对于理想气体混合物：(7-8) 对于由混合物分离成纯组分的情况：（ 7-9 ）在等摩尔进料下，无因次最小功的最大值是 0.6931 。
对于分离产品不是纯组分的情况：过程的最小分离功等于原料分离成纯组分的最小分离功减去产品分离成纯组分所需的分离功。
[例7-1]二、分离低压下的液体混合物（ 7-10 ）对于二元液体混合物分离成纯组分液体产品的情况：（ 7-11 ）可见，除温度以外，最小功仅决定于进料组成和性质，活度系数大于 1 的混合物比活度系数小于 1 的混合物需较小的分离功。
当进料中两组分不互溶时，—W min,T =0 。
[例7-2][例7-3]7.1.2 非等温分离和有效能当分离过程的产品温度和进料温度不同时，不能用自由能增量计算最小功，而应根据有效能来计算。
有效能定义：有效能是温度、压力和组成的函数。
稳态下的有效能平衡方程：（ 7-18 ）等当功：（ 7-19 ）系统的净功（总功）：（ 7-20 ）过程可逆时，可得最小分离功：（ 7-21a ）该式表明，稳态过程最小分离功等于物流的有效能增量。
7.1.3 热力学效率和净功消耗分离过程的热力学效率：系统有效能的改变与过程所消耗的净功之比。
(7-22)普通精馏操作（图 7-2）过程所消耗的净功：图 7-2 普通精馏塔(7-23)实际分离过程，热力学效率必定小于 1 。
试求20 ℃ 、 101.3kPa 条件下，将 lkmol 含苯 44% （摩尔）的苯－甲苯溶液分离成纯组分产品所需的最小分离功。
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化工分离工程第7章
习题
第7章习题
7.1
1 ．在环境状态下，将含有 35% （摩尔）丙酮的水溶液分离成 99% （摩尔）的丙酮和 98% （摩尔）的水。
①若丙酮和水被认为是理想溶液，计算以 1 kmol 进料为单位的最小功；②在环境状态下的液相活度系数用 Van Laar 方程联立，其常数A1
2 =2.0 ，A21 =1.7 （丙酮组分为 1 ） , 计算最小功。
解：
（1）丙酮和水生成理想溶液，以1h为标准，
设料液量为1kmol，计算两股产品n Q1和n Q2
n Q1＋n Q2＝1
n Q1×99%+n Q2×2%=1×35%
联立解得n Q1＝0.3402kmol/h，n Q2＝0.6598kmol/h
分离最小功的计算：
W min＝8.314×298×[0.3402×(0.99×ln0.99＋0.01×ln0.01)＋0.6598×（0.98×ln0.98＋
0.02×ln0.02）－（0.35×ln0.35＋0.65×ln0.65）]
＝5027.871w
（2）应用VanLaar方程计算液相活度系数
进料：ln1
γ
＝
2
)
65
.0
7.1
35
.0
0.2
1(
0.2
⨯
⨯
+
＝0.7495，同理ln2
γ
＝0.2557
99％丙酮流股：ln1
γ
＝1.4493×10-4， ln2
γ
＝1.6712
98％水流股：ln1
γ
＝1.9073， ln2
γ
＝9.3457×10-4
W min＝8.314×298×{0.3402×[0.99×(ln0.99+1.4493×10-
4)+0.01×(ln0.01+1.6712)]+0.6598×[0.98×(ln0.98+9.3457×10-4)+0.02×(ln0.02+1.9073)]－[0.35×(ln0.35+0.7495)+
0.65(ln0.65+0.2557)]}=1486.98w
2 ．对如下闪蒸操作计算：①有效能改变（T0 =311K ）；②净功耗。
习题 2 附图
流率 kmol/h
物流
1
物流 2 物流 3
H20.44 0.43 0.014
N20.10 0.095 0.0045
苯
0.03
6
0 0.036
环己烷
41.6
9
0.31 41.38
? 物流
1 物流
2 物流
3 温度 K 322 322 322 压力 kPa 2068 103.
4 103.4 焓 kJ/h -3842581.27 -15055.7 -3827525.57 熵 kJ/h ×K 2885.6
55.1
2848.66
解：
（1） 已知T 0＝311K ，进料1-F ，馏出物2-D ，釜液3-W B D =H D －T 0S D ＝-15055.7－331×55.1＝-32191.8 B W =H W －T 0S W ＝-3827525.57－311×2848.66＝-4713458.83 B F =H F －T 0S F ＝-3842581.27－311×2885.6＝-4740002.87 D=0.43+0.095+0.31=0.835kmol/h
W=0.014+0.0045+0.036+41.38=41.4345kmol/h F=0.44+0.10+0.036+41.69=42.266kmol/h
ΔB 分离＝∑out k
k
B n
－∑in j
j
B
n ＝0.835×(-32191.8)+41.4345×(-4713458.83)-42.266×(-4740002.87) ＝5014271.26kJ/h （2）热量衡算：
C
w D R F Q WH DH Q FH ++=+
42.266×（-3842581.27）＋QR ＝0.835×（-15055.7）＋41.4345×（-3827525.5）＋QC Q R －Q C ＝3806360.22kJ/Hk
故-W 净＝Q R （1－R T T 0）－Q C (1－C
T T 0
) (R T
=C T
=322K) ＝130031.94kJ/h
3. 苯-甲苯常压精馏塔，进料、馏出液及釜液的流率和温度，以及各组分的平均摩尔热容如表所示，设环境温度为 20℃，求各股物流的有效能和苯 - 甲苯精馏塔的最小分离功。
物流 流率 kmol/h 苯的摩尔分数 温度℃
进料
322 322 322 馏出液 2068
103.4 103.4 釜液
-3842581.27 -15055.7 -3827525.57 各温度下苯、甲苯的平均热容 C p, m ，J/ mol ×K 组分 365 K 355 K 381 K 苯 144.0 143.3 146.2 甲苯
167.4
164.9
168.2
解：
S
T H B 0-=
进料：1H ＝0.44×144×72+0.56×167.4×72
＝11311.49J/mol
1S
＝0.44×[144×(ln365－ln293)－8.314ln(1/144)]+0.56×[167.4×(ln365-ln293)－
8.314×ln(1/0.56)]
＝28.82J/molK
1B ＝11311.49－293×28.82＝2867.23J/mol
馏出液：
2H =0.95×143.3×62+0.05×164.9×62=8951.56J/mol
2S
=0.95×[143.3×(ln355－ln293)－8.314×ln(1/0.95)]+0.05×[16439×(ln355-ln293)－8.314×ln(1/0.05) =26.0626J/molK
=
-=2022S T H B 1315.22J/mol
釜液：
3
H =0.05×146.2×88+0.95×168.2×88=14704.8J/mol
3
S =0.05×[146.2×(ln381-ln293)-8.314×ln(1/0.05)]+0.95×[168.2×(ln381-ln293)-8.314×ln(1/0.95)]
=42.2345J/molK
3B =
3
03S T H -=2330.09J/mol
-W min =ΔB 分离=n 2B 2+n 3B 3-n 1B 1=-98145.0086kJ/h
7.3
4．用普通精馏塔分离来自加氢单元的混合烃类。
进料组成和相对挥发度数据如下表所示，试确定两个较好的流程。
组分 进料流率 kmol/h 相对挥发度 组分 进料流率 kmol/h 相对挥发度 丙烷 10.0 8.1 丁烯-2 187.0 2.7 丁烯-1 100.0 3.7 正戊烷 40.0 1.0 正丁烯
341.0
3.1
解：
设丙烷、丁烯－1、正丁烯、丁烯－2、正戊烷分别为组分A 、B 、C 、D 、E
方法1：由经验规则S2，难于分离的组分后分离，故先分为ABC 和DE ，在ABC 的分离过程中，由C1规则，含量最多的首先分出，故分为AB 和C ，而由S2规则，也可分为A 和BC ，故两个较好的流程为：
5．某反应器的流出物是RH3烃的各种氯化衍生物的混合物、未反应的烃和HCl 。
根据如下数据，用经验法设计两种塔序。
注：HCl 具有腐蚀性。
组分 流率
kmol/h
相对挥发度 纯度要求 组分 流率 kmol/h 相对挥发度 纯度要求 HCl 52 4.7 80% RH 2Cl 30 1.9 95% RH3 58 15.0 85% RH Cl2 14 1.2 98% RCl 3
16 1.0
98%
解：
设HCL 、RH 3、RCl 3、RH 2Cl 、RHCl 2分别为组分A 、B 、C 、D 、E
由S1规则得出，A 组分应首先分出，故体系分成A 和BCDE 。
由S2规则有将CE 两个组分最后分离，而由C2即等摩尔分离规则，故把BCDE 分成B 和CDE ，而后把CDE 分为D 和CE ；或将BCDE 分成BD 和CE 后各自分离，其示意图如下：。