化工分離工程Ⅰ期末復習題庫及答案

.分離工程復習題庫第一部分填空題1、分離作用是由于加入（分離劑）而引起的，因為分離過程是（混合過程）的逆過感謝閱讀程。2、氣液相平衡板效率）精品文檔放心下載來表示。3、汽液相平衡是處理（汽液傳質分離）過程的基礎。相平衡的條件是（所有相中溫度感謝閱讀壓力相等，每一組分的化學位相等4、組成泡露點方程）謝謝閱讀確定。5、多組分精餾根據(jù)指定設計變量不同可分為（設計）型計算和（操作）型計算。感謝閱讀6、在塔頂和塔釜同時出現(xiàn)的組分為（分配組分謝謝閱讀7、吸收有（輕）關鍵組分，這是因為（單向傳質）的緣故。謝謝閱讀8、吸收蒸出塔感謝閱讀9、對寬沸程的精餾過程，其各板的溫度變化由（進料熱焓）決定，故可由（熱量衡謝謝閱讀算）計算各板的溫度。10、對窄沸程的精餾過程，其各板的溫度變化由（組成的改變）決定，故可由（相平精品文檔放心下載衡方程）計算各板的溫度。11、為表示塔傳質效率的大小，可用（級效率）表示。謝謝閱讀12、對多組分物系的分離，應將（分離要求高）或（最困難）的組分最后分離。謝謝閱讀13、泡沫分離技術是根據(jù)（表面吸附）原理來實現(xiàn)的，而膜分離是根據(jù)（膜的選感謝閱讀擇滲透作用）原理來實現(xiàn)的。14、新型的節(jié)能分離過程有（膜分離吸附分離感謝閱讀word專業(yè)資料.15、傳質分離過程分為（平衡分離過程）和（速率分離過程）兩大類。謝謝閱讀16、分離劑可以是（能量）和（物質17、Lewis提出了等價于化學位的物理量（逸度精品文檔放心下載18、設計變量與獨立量之間的關系可用下式來表示(Ni=Nv-Nc即設計變量數(shù)=獨立變感謝閱讀量數(shù)-約束關系)19、設計變量分為（固定設計變量）與（可調設計變量感謝閱讀20、溫度越高對吸收越（不利）21、萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設（萃取劑回收段感謝閱讀22、用于吸收過程的相平衡關系可表示為（V=SL感謝閱讀23、精餾有（兩個）個關鍵組分，這是由于（雙向傳質）的緣故。謝謝閱讀24、精餾過程的不可逆性表現(xiàn)在三個方面，即（通過一定壓力梯度的動量傳遞感謝閱讀（通過一定溫度梯度的熱量傳遞或不同溫度物流的直接混合通過一定濃度梯度謝謝閱讀的質量傳遞或者不同化學位物流的直接混合25、理論板數(shù)謝謝閱讀為表示塔實際傳質效率的大小，則用（級效率）加以考慮。謝謝閱讀27、常用吸附劑有（硅膠活性氧化鋁活性炭感謝閱讀28、恒沸劑與組分形成最低溫度的恒沸物時，恒沸劑從塔（頂）出來。感謝閱讀29、分離要求越高，精餾過程所需的最少理論板數(shù)（越多精品文檔放心下載30、回流比是（可調）設計變量。第二部分選擇題1、下列哪一個是速率分離過程（）a.蒸餾b.吸收c.膜分離d.離心分離word專業(yè)資料.2、下列哪一個是機械分離過程（）a.蒸餾b.吸收c.膜分離d.離心分離3、下列哪一個是平衡分離過程（）a.蒸餾b.吸收c.膜分離d.離心分離4、汽液相平衡K值越大，說明該組分越（）a.易揮發(fā)b.難揮發(fā)c.沸點高d.蒸汽壓小5、氣液兩相處于平衡時（）a.兩相間組份的濃度相等b.只是兩相溫度相等c.兩相間各組份的逸度相等d.相間不發(fā)生傳質6、當把一個氣相冷凝時，開始產(chǎn)生液滴的點叫作（）a.露點b.臨界點c.泡點d.熔點7、當物系處于泡、露點之間時，體系處于（d）a.飽和液相b.過熱蒸汽c.飽和蒸汽d.氣液兩相精品文檔放心下載8、閃蒸是單級蒸餾過程，所能達到的分離程度（）a.很高b.較低c.只是冷凝過程，無分離作用d.只是氣化過程，無分離作用精品文檔放心下載9、設計變量數(shù)就是（）a.設計時所涉及的變量數(shù)b.約束數(shù)c.獨立變量數(shù)與約束數(shù)的和d.獨立變量數(shù)與約束數(shù)的差感謝閱讀10、約束變量數(shù)就是（）a.過程所涉及的變量的數(shù)目；b.固定設計變量的數(shù)目c.獨立變量數(shù)與設計變量數(shù)的和；d.變量之間可以建立的方程數(shù)和給定的條件word專業(yè)資料.11、當蒸餾塔的回流比小于最小的回流比時（）a.液相不能氣化b.不能完成給定的分離任務c.氣相不能冷凝d.無法操作謝謝閱讀12、當蒸餾塔的產(chǎn)品不合格時，可以考慮（）a.提高進料量b.降低回流比c.提高塔壓d.提高回流比精品文檔放心下載13、如果二元物系,γ1γ2>1,則此二元物系所形成的溶液一定是（）精品文檔放心下載a.正偏差溶液b.理想溶液c.負偏差溶液d.不確定謝謝閱讀14、下列哪一個不是均相恒沸物的特點（）a.氣化溫度不變b.氣化時氣相組成不變c.活度系數(shù)與飽和蒸汽壓成反比d.冷凝可以分層15、下列哪一個不是吸收的有利條件（）a.提高溫度b.提高吸收劑用量c.提高壓力d.減少處理的氣體量感謝閱讀16、平衡常數(shù)較小的組分是（）a.難吸收的組分b.最較輕組份c.揮發(fā)能力大的組分d.吸收劑中的溶解度大精品文檔放心下載17、下列關于吸附劑的描述哪一個不正確（）a.分子篩可作為吸附劑b.多孔性的固體c.外表面積比內表面積大d.吸附容量有限18、下列哪一個不是等溫吸附時的物系特點（）a.被吸收的組分量很少b.溶解熱小c.吸收劑用量較大d.被吸收組分的濃度高謝謝閱讀19、吸收塔的汽、液相最大負荷處應在（）a.塔的底部b.塔的中商c.塔的頂部20、對一個恒沸精餾過程，從塔內分出的最低溫度的恒沸物（）感謝閱讀a.一定是做為塔底產(chǎn)品得到b.一定是為塔頂產(chǎn)品得到精品文檔放心下載c.可能是塔項產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品d.視具體情況而變謝謝閱讀word專業(yè)資料.第三部分名詞解釋1.分離過程：將一股或多股原料分成組成不同的兩種或多種產(chǎn)品的過程。謝謝閱讀2.機械分離過程：原料由兩相以上所組成的混合物，簡單地將其各相加以分離的過程。感謝閱讀3.傳質分離過程：傳質分離過程用于均相混合物的分離，其特點是有質量傳遞現(xiàn)象發(fā)生。按精品文檔放心下載所依據(jù)的物理化學原理不同，工業(yè)上常用的分離過程又分為平衡分離過程和速率分離過程兩謝謝閱讀類。4.相平衡：混合物或溶液形成若干相，這些相保持著物理平衡而共存的狀態(tài)。從熱力學上看，感謝閱讀整個物系的自由焓處于最小狀態(tài)，從動力學看，相間無物質的靜的傳遞。謝謝閱讀5.相對揮發(fā)度：兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個組分的相對揮發(fā)度。精品文檔放心下載6.泡點溫度：當把一個液相加熱時，開始產(chǎn)生氣泡時的溫度。精品文檔放心下載7.露點溫度：當把一個氣體冷卻時，開始產(chǎn)生氣泡時的溫度。謝謝閱讀8.設計變量數(shù)：設計過程需要指定的變量數(shù)，等于獨立變量總數(shù)與約束數(shù)的差。謝謝閱讀10.約束數(shù)：變量之間可以建立的方程的數(shù)目及已知的條件數(shù)目。精品文檔放心下載11.回流比：回流的液相的量與塔頂產(chǎn)品量的比值。12.精餾過程：將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物，在精餾塔中同時多次地部分氣化和部精品文檔放心下載分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組成的過程。13.全塔效率：理論板數(shù)與實際板數(shù)的比值。14.精餾的最小回流比：精餾時在一個回流比下，完成給定的分離任務所需的理論板數(shù)無窮謝謝閱讀多，回流比小于這個回流比，無論多少塊板都不能完成給定的分離任務，這個回流比就是最精品文檔放心下載小的回流比。實際回流比大于最小回流比。15.理論板：離開板的氣液兩相處于平衡的板叫做理論板。感謝閱讀16.萃取劑的選擇性：加溶劑時的相對揮發(fā)度與未加溶劑時的相對揮發(fā)度的比值。精品文檔放心下載word專業(yè)資料.17.萃取精餾：向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，P體系中任何組精品文檔放心下載分形成恒沸物，從塔底出來的精餾過程。18.共沸精餾：向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P體系中某個或某感謝閱讀幾個組分形成恒沸物，從塔頂出來的精餾過程。19.吸收過程：按混合物中各組份溶解度的差異分離混合物的過程叫吸收過程。感謝閱讀20.吸收因子：操作線的斜率（L/V）與平衡線的斜率（）的比值。精品文檔放心下載21.絕對吸收率：被吸收的組分的量占進料中的量的分率。謝謝閱讀22.半透膜：能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過而其他組分不能通過的這種選擇性膜叫半感謝閱讀透膜。23.滲透謝謝閱讀24.反滲透精品文檔放心下載滲透。25.吸附過程感謝閱讀吸附過程。第四部分問答題1.簡述絕熱閃蒸過程的特點。答；絕熱閃蒸過程是等焓過程，節(jié)流后壓力降低，所以會有汽化現(xiàn)象發(fā)生，汽化要吸收熱量，感謝閱讀由于是絕熱過程，只能吸收本身的熱量，因此，體系的溫度度降低。精品文檔放心下載2.普通精餾塔的可調設計變量是幾個？試按設計型和操作型指定設計變量。精品文檔放心下載答；普通精餾塔有4個可調設計變量。按設計型：兩個分離要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理論板數(shù)、精餾段理論板數(shù)、回流比、塔頂產(chǎn)品的流量。精品文檔放心下載word專業(yè)資料.3.簡述精餾過程最小回流時的特點。答；最小回流比是精餾的極限情況之一，此時，為了完成給定的分離任務，所需要理論經(jīng)板精品文檔放心下載數(shù)無窮多，如果回流比小于最小回流比，則無論多少理論板數(shù)也不能完成給定的分離任務。謝謝閱讀4.簡述精餾過程全回流的特點。品。感謝閱讀5.簡述萃取塔操作要注意的事項。答；氣液相負荷不均，液相負荷遠大于氣相負荷；b.塔料的溫度要嚴控制；c.回流比不能隨意調整。7.工藝角度簡述萃取劑的選擇原則。答；容易再生，不起化學反應、不形成恒沸物、P沸點高；感謝閱讀b.適宜的物性，互溶度大、穩(wěn)定性好；c.價格低廉，來源豐富。8.吸收的有利條件是什么？答；低溫、高壓、高的氣相濃度、低的液相濃度、高的用量、低的氣相量。精品文檔放心下載9.有一烴類混合物送入精餾裝置進行分離，進料組成和相對揮發(fā)度a值如下，現(xiàn)有、B兩謝謝閱讀種方案可供選擇，你認為哪種方案合理？為什么？異丁烷正丁烷戊烷摩爾%253045a值1.241.000.34答；由于正丁烷和異丁烷是體系中最難分的組份，應放在最后分離；進料中戊烷含量高，應精品文檔放心下載盡早分出。所以方案B是合理的。10.表觀吸附量等于零，表明溶質不被吸附對嗎？word專業(yè)資料.答；不一定。表觀吸附量只有在溶液是稀液、溶質吸附不明顯時，才能代表實際的吸附量，謝謝閱讀因此，不能單純用表觀吸附量等于零看溶質被吸附與否。謝謝閱讀11.吸附劑的選擇原則。答；選擇性高；b.比表面積大；c.有一定的機械強度；d.有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。精品文檔放心下載12.吸附質被吸附劑吸附一脫附分哪幾步？答外擴散組份穿過氣膜或液膜到固體表面；b.內擴散組份進入內孔道；精品文檔放心下載c.吸附；d.脫附；e.內反擴散組份由內孔道來到外表面；精品文檔放心下載f.外反擴散組份穿過氣膜或液膜到氣相主體流。13.由物料衡算，相平衡關系式推導圖1單級分離基本關系式。感謝閱讀ci1zii(K(Ki0)1式中：Ki——氣相分率（氣體量謝謝閱讀答;設物料衡算式：...(1)相平衡關系式：...(2)...(3)將（3）代入（1）word專業(yè)資料.整理：...(4)將（2）代入（1）整理:...(5)第五部分計算題1.28.8謝謝閱讀成為組分甲烷a.乙烷b.丙烷c.異丁烷d.總合謝謝閱讀組成xiD1.488810.160.36100%（摩爾分數(shù)）精品文檔放心下載求塔頂溫度。解：設t=20℃，a由查圖2-1a得：精品文檔放心下載=5.4=1.2，=0.37，謝謝閱讀xiyiKi0.01480.880.10160.00361.03115.41.20.370.18選乙烷為參考組分，則K2K2KGxi1.0311.21.24由K21.24和，查圖2-1a得t=22：謝謝閱讀=5.61.24，=0.38，感謝閱讀xiyiKi0.01480.880.10160.00360.99915.61.240.380.19故塔頂溫度為。2.要求在常壓下分離環(huán)己烷a.（沸點80.8）和苯b.（沸點80.2謝謝閱讀0.50277.4，現(xiàn)以丙酮為恒沸劑進行恒沸精餾，丙酮與環(huán)己烷形成恒謝謝閱讀沸物，共沸組成為0.60謝謝閱讀word專業(yè)資料.①所需恒沸劑量。進料計）謝謝閱讀解：以100kmol/h進料為基準，設丙酮恒沸劑的用量為Skg，恰好與料液中的環(huán)己烷組成精品文檔放心下載恒沸物，進料量和塔頂恒沸物的量和組成分別為F,D,xFi,xDi。對環(huán)己烷作物料平衡Dx1FxF1；DFxxF111000.498kmol0.60恒沸劑S的用量為SDxD3830.4033.2kmol由于塔釜希望得到幾乎純凈的苯，WW2FxF21000.50250.2kmol3.已知B兩組分在壓力下所形成的均相恒沸物的組成（摩爾謝謝閱讀A組分的飽和蒸汽壓電效應，純B組分的飽和蒸氣壓為謝謝閱讀求：a.在恒沸組成條件下的活度系數(shù)。b.該恒沸物是最低溫度恒沸物還是最高溫度恒沸物？為什么？精品文檔放心下載解均相恒沸物的特點b.該恒沸物是正偏差最溫度的恒沸物，因為兩組分得活度系數(shù)皆為大于，故一定是正偏差謝謝閱讀物系。4.已知某液體混合物中各組分的汽液平衡常數(shù)與溫度的關系如下：感謝閱讀組分組成（mol%）i(t的單位為)謝謝閱讀C36tC4tword專業(yè)資料.5tC上述混合物若溫度為77，試分析是否有液相存在。精品文檔放心下載解:混合物溫度時；=-感謝閱讀∑K謝謝閱讀即∑y感謝閱讀即∑y>1,T<TD混合物處于兩相區(qū)，固有液相存在5.分離苯()(和異丙苯()的精餾塔，塔頂采用全凝器。假設為恒摩爾流。相對揮發(fā)精品文檔放心下載BT=2.5αTT=1.0αCT=0.21，進料板上升蒸汽組成BT=0.20C

度α謝謝閱讀=0.45?；亓鞅?1.7，飽和液體回流。進料板上一級下流液體組成為x謝謝閱讀B，T=0.18C=0.58。求進料板以上第2板的上升蒸汽組成。謝謝閱讀解:根據(jù)精餾段物料衡算又有精品文檔放心下載L/V=1.7/2.7=0.630根據(jù)精餾段操作線方程y=L/V=L/V+(1-L/V)xi,d感謝閱讀xD,B=0.537D,T=0.234D,C精品文檔放心下載進料板上第一塊板上升蒸汽組成為yα/∑αi,ji,j=0.6653感謝閱讀根據(jù)精餾段操作線方程，進料板上第二快板下流液體組成=0.74,x=0.18,x進料板上第二快板上升蒸汽組成為y=0.904,y=0.0886.在塊板的塔中用烴油吸收含85%乙烷，10%丙烷和5%正丁烷（摩爾百分率）的氣體，謝謝閱讀采用的油氣比為1:13感謝閱讀word專業(yè)資料.按25%）平均溫度為多少，才能回收90%23）謝謝閱讀4）尾氣的組成。操作條件下各組分的平衡常數(shù)如下：乙烷k=0.13333t+5.46667；丙烷；正丁烷謝謝閱讀(t的單位為℃)感謝閱讀1）溫度N理=N實謝謝閱讀AN1A0.9KKAN11AKK61AKAK1.203AK1(舍去）AKL11.1VKKK0.0287KKKt+0.8得t=26.09°C各組分的平衡常數(shù)K10.1333326.095.466678.945K20.066726.091.33332.873K30.0285726.090.085710.831吸收因子、吸收率以乙烷為例AL11（)VK乙烷AN1A0.152-0.112+1==乙烷乙烷A1N1-10.1125-1乙烷其他組分的計算