化工分离工程(科学出版社第二版)期末试题(卷)与答案解析
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院系:化学化 工学院
由于 ln 1 2
0.59 x22
1.42 x12
1.66 x1x2
故
ln
37.311 82.372
0.58x22
1.42x12
1.66x1x2
x1 x2 1
由上式解得： x1 0.8475
答：从图看出：实线体系加入萃取剂之后，在高浓度区 P 变化比较大，说明此体系是正偏
差体系；虚线体系加入萃取剂之后，在低浓度区 P 变化比较大，说明此体系是负偏差体系。说 明溶剂对 大的作用较小，对 小的作用较大。因为：当无溶剂存在时，由（1）式知，温度固
定， A12 1 2x1值大，使 值越大，则当有溶剂存在时， A12 1 2x1 值大，（２）式值反而小，
p 值越小，即溶剂对其作用也越小。
lg
lg
p10 p20
A12 1 2x1 （1）
lg
p
xP
A1' P
A2' P
A1'2 1 2x1
－ A12 1 2x1（2）
专业:化工
班级:04: 学号:
五、简答题（本大题 15 分，每小题 5 分）
1、在 A-B 双压精馏操作中，A 塔的操作压力为 20atm，塔底产品经节流阀后很快进入 B 塔。B 塔的操作压力 为 10atm，试问：
（1）液体经节流后会发生哪些变化？ （2）如果 B 塔的操作压力为 5atm 时，与 10atm 操作情况有何不同？
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
院系:化学 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。
判断条件为（
1
P20 P10
1
2
）。
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
（A）其它参数都确定
（B）不确定
（C）温度不固定、气化率固定 （D）温度固定、气化率固定
3、下列表述不正确的是（ Ｃ ）。
(A)二元理想溶液的压力组成图中，总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
沸点右侧为（ y x ）。
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 1的溶液为（正偏差）溶液，活度系数 1 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 应等于( p ／ pi0 )，最高温度均相恒沸物
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 pyi i xi pi0 的适用条件是（ B ）。
（A）无限制条件
（B）低压条件下的非理想液相
（C）理想气体和理想溶液 （D）理想溶液和非理想气体
专业:化工 班级:04: 学号:
2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态、闪蒸罐的压力给定之后，则闪蒸罐的（ A ）。
答：塔Ⅰ通常在常压下操作，塔Ⅱ在较高（低）压力下操作。如果原料中含甲乙酮小于 65% 时甲乙酮，则在塔Ⅰ进料，塔釜为纯水，塔顶馏出液为含甲乙酮 65%的恒沸物，进高压塔，高 压塔塔顶为含甲乙酮 50%的馏出液循环到塔Ⅰ，塔釜得到纯甲乙酮。水在塔Ⅰ中是难挥发组分， 甲乙酮在塔Ⅱ中是难挥发组分。
2、根据此图说明实线和虚线代表何种体系？并分析原因。
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（ PA =PA0 XA
），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 x1 0
时，
ln
1
=(
A12
)， 2 =( 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
院系:化学化 工学院
三、判断题（本大题 14 分，每小题 2 分，对的打√，错的打×）
1、纯组分的饱和蒸气压大小不仅与温度有关，还与溶液的数量有关。………………（ × ） 2、精馏过程所需的最少理论板数与进料中易挥发组分含量无关………………………（ √ ） 3、恒沸精馏流程中恒沸剂用量过多，则塔底流出的是恒沸剂和重组分的混合物。……（ √ ） 4、如果二元物系有最大正偏差存在，则此物系所形成的溶液为最高温度恒沸物。……（ × ） 5、在萃取精馏操作中，溶剂回收段液相流率小于气相流率。……………………………（ √ ） 6、吸收中吸收因子小的组分主要在塔内顶板被吸收。…………………………………（ √ ） 7、无论 A-B 组成何种物系，若 A 为轻组分，则分离时易挥发组分一定是 A。…………（ × ）
四、分析题（本大题 10 分，每小题 5 分）
1、对于二元恒沸精馏，在压力变化明显影响恒沸组成时，常采用变压操作的双塔精馏（双 压分离精馏）。现有甲乙酮（1）－ 水（2）物系，在大气压下该物系形成正偏差恒沸物，恒沸 组成为含甲乙酮 65%，而在 0.7MPa 的压力下，恒沸组成含甲乙酮 50%，试分析：利用双压分离 精馏分离含甲乙酮小于 65%的甲乙酮－水物系（画出 T-x-y 及流程图，具体标出每个塔进料、塔 顶、塔底物流）。
由于 ln 1 2
0.59 x22
1.42 x12
1.66 x1x2
故
ln
37.311 82.372
0.58x22
1.42x12
1.66x1x2
x1 x2 1
由上式解得： x1 0.8475
答：从图看出：实线体系加入萃取剂之后，在高浓度区 P 变化比较大，说明此体系是正偏
差体系；虚线体系加入萃取剂之后，在低浓度区 P 变化比较大，说明此体系是负偏差体系。说 明溶剂对 大的作用较小，对 小的作用较大。因为：当无溶剂存在时，由（1）式知，温度固
定， A12 1 2x1值大，使 值越大，则当有溶剂存在时， A12 1 2x1 值大，（２）式值反而小，
p 值越小，即溶剂对其作用也越小。
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p10 p20
A12 1 2x1 （1）
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xP
A1' P
A2' P
A1'2 1 2x1
－ A12 1 2x1（2）
专业:化工
班级:04: 学号:
五、简答题（本大题 15 分，每小题 5 分）
1、在 A-B 双压精馏操作中，A 塔的操作压力为 20atm，塔底产品经节流阀后很快进入 B 塔。B 塔的操作压力 为 10atm，试问：
（1）液体经节流后会发生哪些变化？ （2）如果 B 塔的操作压力为 5atm 时，与 10atm 操作情况有何不同？
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
院系:化学 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。
判断条件为（
1
P20 P10
1
2
）。
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
（A）其它参数都确定
（B）不确定
（C）温度不固定、气化率固定 （D）温度固定、气化率固定
3、下列表述不正确的是（ Ｃ ）。
(A)二元理想溶液的压力组成图中，总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系
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 容，否则将 按相应管理 规定处理。
沸点右侧为（ y x ）。
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 1的溶液为（正偏差）溶液，活度系数 1 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 应等于( p ／ pi0 )，最高温度均相恒沸物
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 pyi i xi pi0 的适用条件是（ B ）。
（A）无限制条件
（B）低压条件下的非理想液相
（C）理想气体和理想溶液 （D）理想溶液和非理想气体
专业:化工 班级:04: 学号:
2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态、闪蒸罐的压力给定之后，则闪蒸罐的（ A ）。
答：塔Ⅰ通常在常压下操作，塔Ⅱ在较高（低）压力下操作。如果原料中含甲乙酮小于 65% 时甲乙酮，则在塔Ⅰ进料，塔釜为纯水，塔顶馏出液为含甲乙酮 65%的恒沸物，进高压塔，高 压塔塔顶为含甲乙酮 50%的馏出液循环到塔Ⅰ，塔釜得到纯甲乙酮。水在塔Ⅰ中是难挥发组分， 甲乙酮在塔Ⅱ中是难挥发组分。
2、根据此图说明实线和虚线代表何种体系？并分析原因。
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（ PA =PA0 XA
），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 x1 0
时，
ln
1
=(
A12
)， 2 =( 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
院系:化学化 工学院
三、判断题（本大题 14 分，每小题 2 分，对的打√，错的打×）
1、纯组分的饱和蒸气压大小不仅与温度有关，还与溶液的数量有关。………………（ × ） 2、精馏过程所需的最少理论板数与进料中易挥发组分含量无关………………………（ √ ） 3、恒沸精馏流程中恒沸剂用量过多，则塔底流出的是恒沸剂和重组分的混合物。……（ √ ） 4、如果二元物系有最大正偏差存在，则此物系所形成的溶液为最高温度恒沸物。……（ × ） 5、在萃取精馏操作中，溶剂回收段液相流率小于气相流率。……………………………（ √ ） 6、吸收中吸收因子小的组分主要在塔内顶板被吸收。…………………………………（ √ ） 7、无论 A-B 组成何种物系，若 A 为轻组分，则分离时易挥发组分一定是 A。…………（ × ）
四、分析题（本大题 10 分，每小题 5 分）
1、对于二元恒沸精馏，在压力变化明显影响恒沸组成时，常采用变压操作的双塔精馏（双 压分离精馏）。现有甲乙酮（1）－ 水（2）物系，在大气压下该物系形成正偏差恒沸物，恒沸 组成为含甲乙酮 65%，而在 0.7MPa 的压力下，恒沸组成含甲乙酮 50%，试分析：利用双压分离 精馏分离含甲乙酮小于 65%的甲乙酮－水物系（画出 T-x-y 及流程图，具体标出每个塔进料、塔 顶、塔底物流）。