12化工专业分离工程考试题AA

湖南科技大学考试试题纸（卷）

（2014 - 2015学年度第一学期）

课程名称化学分离工程开课学院化学化工命题教师陈东初

上课学院化学化工年级12 班级化学工程与工艺

考试时量100 分钟系主任曾坚贤

考核方式（闭卷）交题时间：2014 年10 月28 日

警示：考试违纪处理：警告，严重警告；考试舞弊处理：记过，留校察看，开除学籍。考试

12级化工工艺班级化学分离工程试题A参考答案

一、简答题

1、传质分离和机械分离，传质分离过程又分为平衡级分离过程和速度分离过程。

2、热量

3、混合物分成若干相，相之间保持物理平衡而共存的状态，各物系的自由焓处于最小状态以及相间表观传递速率为零。条件是各相温度、压力、逸度相等。

4、∑==C

i i i x k 1

1，

∑==C

i i

i k

y 1

1/

5、i c

i i i i T

x P P f k y K K T P P ,)(/1

输出图或求查设给定→≤→→--−−→−∑=ε

6、分别用露点和泡点方程计算在闪蒸压力下进料的露点和泡点温度然后核实闪蒸温度是否处于泡露点温度之间。

7、假设一个温度，根据压力和温度计算或查出平衡常数，用露点方程计算11=∑

=c

i i

i

k y 是否等于1，若不等于1，重设设温度，再计算（查）平衡常数再用露点方程计算，重复直到满足11=∑

=c

i i

i

k y ，这时的温度为露点温度。 5、设计者只能规定的若干个变量的数值，这些变量称为设计变量。独立变量指出入系

统的各物流的组分数，温度、压力以及与系统与环境进行能量交换情况，这些物理量是互不相干、独立存在的。

一个平衡级有5c+10个独立变量数，设计变量数有2c+6个

8、从上往下计算，要求轻重关键组分汽相浓度降 低得越快越好，从下往上计算，要求液相浓度比值增加得越快越好。

9、雾沫夹带，压力降，停留时间，液泛。 10、温度梯度，压力梯度和浓度梯度 一、

设计分析题

1、i i i i x Vk Lx Fz += V F L -= i

i

i Vk V F z x +-=

定义F V /=ϕ为汽化率

)

1(1-+=

i i

i k z x ϕ

)

1(1-+=

i i

i i k z k y ϕ

若求出值是正确解，则满足∑==c

i i x 1

1和∑==c

i i y 1

1

上面两式相减得：

∑

=-+-=C

i i

i

i k z k f 1)1(1)1()(ϕϕ

2、设计变量总数有： c+N+12 （分）

固定设计变量：c+2+N+2+1=c+n+5（假设分配器有压降 （分）

可调设计变量：3（串级）+2（传热）+1（侧级）+1（分配器）=7 （20分） 三、计算题

由题意可知，B 是轻关键组分，C 是重关键组分（2）

取100mol 进料作基准，（4分）假定为清晰分割，（6分）作物料衡算：(9分)

解D 和W 完成物料衡算：(11分)

用斯芬克公式求最少理论板数：（13分）

79.6091

.2lg ]}

5.1495

.0/[]11.389.31lg{[==

m N 核实清晰分割是否合理计算釜液中各组分1的摩尔浓度：

000096.0356.7)05

.1495.0(15

79

.61=+=

w

x 1,w =1.5*10-6

同理可计算组分4,5在馏出液中的摩尔数和浓度(15分)： d 4=0.6448，d 5=0.0067,d 6=0.0022 x 4,d =0.017,x 5,d =1.77*10-4,（16分）

可见组分1,5按清晰分割是合理，对于4组分略有误差应再进行謶差把第一次试差值作为初值做物料衡算列表如下：（17分）

解D 和W 完成物料稀算如下：（18分）

再用斯芬克公式求最少理论板数：（19分） N m =6.805

校核 d 4=0.653（19分）

由于d4的初值与校核值基本相同，说明物料分配合理。（20分）2、汽化率为0.8164

X=0.0051,0.0399,0.6283,0.3267

Y=0.4072;0.3993;0.0628;0.1307