化工分離過程-模擬題答案.doc

1.分離過程可分為（機(jī)械分離）和（傳質(zhì)分離）兩大類。按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同，傳質(zhì)分離過程可分為兩類，即（平衡分離）和（速率分離）。過濾屬于（機(jī)械分離），精餾操作屬于（平衡分離） ，超濾屬于（速率分離）。2. 平衡分離過程所用的分離劑包括（物質(zhì)媒介）和（能量媒介）。3. 設(shè)計(jì)變量由（描述系統(tǒng)的獨(dú)立變量數(shù)）和（變量之間的約束關(guān)系數(shù)）確定，計(jì)算設(shè)計(jì)變量的表達(dá)式是（Ni=Nv-Nc），設(shè)計(jì)變量分為（固定設(shè)計(jì)變量）和（可調(diào)設(shè)計(jì)變量）。4. 工業(yè)上常用（分離因子）表示特定物系的分離程度，汽液相物系的最大分離程度又稱為（理想分離因子）。5. 汽液相平衡是處理（傳質(zhì)）過程的基礎(chǔ)。相平衡的條件是（各相的溫度、壓力相等，各相組分的逸度相等）。6. 在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為（分配組分），只在塔頂或塔釜出現(xiàn)的組分為（非分配組分）。7. 常見的特殊精餾有（共沸精餾）和（萃取精餾）。8. 精餾過程的不可逆性表現(xiàn)在三個(gè)方面，即（質(zhì)量傳遞），（能量傳遞）和（動(dòng)量傳遞）9. 氣體吸收按照溶質(zhì)與液體溶劑之間的作用性質(zhì)可分為（物理吸收）和（化學(xué)吸收）。吸收因子的定義為（A=L/KV ），其與（L/V ）成正比，與（K ）成反比。10. 結(jié)晶過程要經(jīng)歷兩個(gè)過程，即（成核）和（晶體生長(zhǎng)）。1. 當(dāng)把一個(gè)常溫溶液加熱時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡的溫度點(diǎn)叫作（C）A.露點(diǎn) B.臨界點(diǎn) C.泡點(diǎn) D.熔點(diǎn)2. 溶液的蒸氣壓大小（B ）A.只與溫度有關(guān)B.不僅與溫度有關(guān)，還與各組分的濃度有關(guān)C.不僅與溫度和各組分的濃度有關(guān)，還與溶液的數(shù)量有關(guān)D.只與組分的濃度有關(guān)3. 汽液相平衡K值越大，說明該組分越（A ）A.易揮發(fā)B.難揮發(fā)C.沸點(diǎn)高D.蒸汽壓小4. 對(duì)一個(gè)恒沸精餾過程，從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物（B）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C.可能是塔項(xiàng)產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品 D.視具體情況而變5. 當(dāng)體系的yi-yi*0時(shí)（B ）A.發(fā)生解吸過程 B.發(fā)生吸收過程 C.發(fā)生精餾過程 D.沒有物質(zhì)的凈轉(zhuǎn)移6. 下列關(guān)于吸附劑的描述哪一個(gè)不正確（ C ）A.分子篩可作為吸附劑 B.多孔性的固體C.外表面積比內(nèi)表面積大 D.吸附容量有限7. 晶體按照其晶格空間結(jié)構(gòu)可分為（ C ）種晶系A(chǔ).五 B.六 C.七 D.八8. 下面哪種條件有利于氣體吸收操作（ D ）A.高溫高壓 B.低溫低壓C.高溫低壓 D.低溫高壓9. 下列哪一個(gè)是速率分離過程（ C）A.蒸餾 B.吸收 C.膜分離 D離心分離1. 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(xué)上看，整個(gè)物系的自由焓處于最小狀態(tài)，從動(dòng)力學(xué)看，相間無物質(zhì)的靜的傳遞。2. 關(guān)鍵組分:在多組分精餾和吸收中，由設(shè)計(jì)者指定分離要求組分。3. 泡點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)液相加熱時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。4. 反滲透：當(dāng)用半透膜隔開不同濃度的溶液時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^膜向低濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫反滲透。5. 萃取精餾：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，不與體系中任何組分形成恒沸物，從塔底出來的精餾過程。6. 表觀吸附量：每千克吸附劑吸附的吸質(zhì)的量 。1.已知A，B二組分的恒壓相圖如下圖所示，現(xiàn)有一溫度為T0原料經(jīng)加熱后出口溫度為T4，通過加熱器前后壓力看作不變。試說明該原料在通過加熱器的過程中，各相應(yīng)溫度處的相態(tài)和組成變化的情況？答：t0過冷液體，組成等于xF t1飽和液體，組成等于xFt2氣夜兩相，yxFxt3飽和氣體，組成等于xFt4過熱氣體，組成等于xF2.在確定設(shè)計(jì)變量時(shí)，約束關(guān)系式包括哪幾類？答：物料平衡式；能量平衡式；相平衡關(guān)系式；化學(xué)平衡關(guān)系式；內(nèi)在關(guān)系式。3.簡(jiǎn)述精餾過程最小回流時(shí)的特點(diǎn)。答：最小回流比是精餾的極限情況之一，此時(shí)，要完成給定的分離任務(wù)，所需要理論級(jí)板數(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(wù)。4. 從工藝角度簡(jiǎn)述萃劑的選擇原則。答：a.容易再生，即不起化學(xué)反應(yīng)、不形成恒沸物、P沸點(diǎn)高；b.適宜的物性，互 溶度大、穩(wěn)定性好；c.價(jià)格低廉，來源豐富。5.吸附質(zhì)被吸附劑吸附 脫附分哪幾步？答：a.外擴(kuò)散組份穿過氣膜或液膜到固體表面；b.內(nèi)擴(kuò)散組份進(jìn)入內(nèi)孔道；c.吸附；d.脫附；e.內(nèi)反擴(kuò)散組份內(nèi)孔道來到外表面；f.外反擴(kuò)散組份穿孔過氣膜或液膜到氣相主體流。1 某原料氣組成為：組分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i -C5H10n-C5H10n-C6H140.7650.0450.0650.0250.0450.0150.0250.0151.000Ki19.04.01.370.590.440.200.150.055現(xiàn)用不揮發(fā)的烴類液體為吸收劑在板式吸收塔中進(jìn)行吸收，平均吸收溫度為35，壓力為101.325kpa，此條件下各組分的相平衡常數(shù)K值列于上表，如果要求將i-C4H10回收90%。試求：（1）為完成此吸收任務(wù)所需的最小液氣比。（2）操作液氣比取為最小液氣比的1.07倍時(shí)，為完成此吸收任務(wù)所需理論板數(shù)。（3）各組分的吸收率和離塔尾氣的數(shù)量和組成。（4）塔頂應(yīng)加入的吸收劑量。解：選異丁烷為關(guān)鍵組分，查得在1.013Mpa和35下各組分的相平衡常數(shù)列于下表。a.最小液氣比的計(jì)算在最小液氣比下，b.理論板數(shù)的計(jì)算操作液氣比關(guān)鍵組分的吸收因子為理論板數(shù)c.各個(gè)組分的回收率和塔頂尾氣的數(shù)量和組成由和以及；進(jìn)行計(jì)算結(jié)果見表。組分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i -C5H10n-C5H10n-C6H140.7650.0450.0650.0250.0450.0150.0250.0151.000Ki19.04.01.370.590.440.200.150.055,kmol/h76.54.56.52.54.51.52.51.5100.0A0.02990.1420.41460.9631.2912.8403.78710.3270.02990.