分离工程复习题

《分离工程》

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（）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.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.若为最高沸点恒沸物，则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为（）。 6.非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（）时分布一致。 7.流量加合法在求得xij后，由（）方程求Vj，由（）方程求Tj。

8.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。

9.若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时，其相态为（ ）。

10.在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有（ ）偏差的非理想溶液。

11.从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（ ）分离。 12.化学吸附一般为（ ）吸附。

13.吸附负荷曲线是以（ ）为纵坐标绘制而成。 14.透过曲线与吸附符合曲线是（）相似关系。

1.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。 4.图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数，假定条件为（），因此可得出（）的结论。

8.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。

二、选择题）

1.完全不互溶的二元物质，当达到汽液平衡时，两组分各自呈现的蒸气压（ ） a.等于各自的饱和蒸汽压b.与温度有关，也与各自的液相量有关 c.与温度有关，只与液相的组成有关

2.完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压力小（ ） 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 3.当把一个常人溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（ ） a.露点b.临界点c.泡点d.熔点

4.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

5.当物系处于泡、露点之间时，体系处于（ ） a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相 6.下列哪一个过程不是闪蒸过程（ ）

a.部分气化b.部分冷凝c.等含节流d.纯组分的蒸发 7.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

8.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

9.如果二元物系有最低压力恒沸物存在，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 10.关于吸收的描述下列哪一个不正确（ ）

a.根据溶解度的差异分离混合物b.适合处理大量大气体的分离 c.效率比精馏低d.能得到高纯度的气体

三. 名词解释（每题3分，共15分）

1.传质分离过程： 2.设计变量数： 3.表观吸附量： 4.萃取精馏： 5.共沸精馏： 1.精馏的最小回流比： 2.半透膜： 3.渗透： 4.反渗透： 5.吸附过程：

） 四、简答题(每题8分，共24分)

1.已知A，B二组分的恒压相图如下图所示，现有一温度为T0原料经加热后出口温度为T4 过加器前后压力看作不变。试说明该原料在通过加热器的过程中，各相应温度处的相态和组成变化的情况？

2.图中A塔的操作压力量对比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： a.液体经节流后会发生哪些变化？

b.如果B塔的操作压力为5atm时，会与在某些方面10atm下的情况有何不同？

3. 什么叫表观吸附量？下图的点E，D，C三点表观吸附量为什么等于零？曲线CD及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附？为什么？

2.有一烃类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度a值如下，现有A、B 两种方案可供选择，你认为哪种方案合理？为什么？

异丁烷正丁烷戊烷

摩尔% 25 30 45 a值 1.24 1.00 0.34

3. 吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？

五、计算题(共21分)

1.某混合物含丙烷a.0.451（摩尔分数），异丁烷b.0.183，正丁烷c.0.366，在t=94℃和p=2.41Mpa下进行闪蒸，试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。已知K1=1.42，K2=0.86，K3=0.72。（本题10分）

2.已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割和不清晰分割方法计算馏出液和釜液的组成，并比较两种计算结果。（本题11分）

序号 组分 xiF/摩尔% Ki

1 H2 33.8 / 2 CH4 5.8 1.7 3 C2H4 33.2 0.28 4 C2H6 25.7 0.18 5 C3H6 0.50 0.033 6 C3H8 0.20 0.022 7 C4 0.70 0.004 3.用烃油吸收含85%乙烷，10%丙烷和平演变%正丁烷（摩尔百分率）的气体，采用的油气比为1，该塔处理的气体量为100kmol/h操作压力为3大气压，实际板数为20块，板效率为25%

计算：a.平均温度为多少，才能回收90%的丁烷； b.各组份的平衡数； c.吸收因子、吸收率；

d.尾气的组成。 操作务件下各组分的平衡常数如下：

乙烷： K=0.13333t+5.46667 丙烷: K=0.06667+1.3333

正丁烷:K=0.02857t+0.08571(t的单位为℃)

4.在一精馏塔中分离苯（B），甲苯（T），二甲苯（X）和异丙苯（C）四元混合物。进料量200mol/h，进料组成zB=0.2,zT=0.1,zX=0.4(mol)。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：?BT=2.25，?TT=1.0，?XT=0.33，?CT=0.21。规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99.5%。求最少理论板数和全回流操作下的组分分配。