化工分離工程Ⅰ期末復(fù)習(xí)題庫(kù)及答案

1、別離工程復(fù)習(xí)題庫(kù)第一局部填空題1、別離作用是由于參加別離劑而引起的,由于別離過(guò)程是混合過(guò)程的逆過(guò)程.2、別離因子是根據(jù)氣液相平衡 來(lái)計(jì)算的.它與實(shí)際別離因子的差異用板效率 來(lái)表示.3、汽液相平衡是處理 汽液傳質(zhì)別離 過(guò)程的根底.相平衡的條件是所有相中溫度壓力相等,每一組分的化學(xué)位相等04、精儲(chǔ)塔計(jì)算中每塊板由于組成改變而引起的溫度變化,可用泡露點(diǎn)方程確定.5、多組分精儲(chǔ)根據(jù)指定設(shè)計(jì)變量不同可分為 設(shè)計(jì)型計(jì)算和 操作型計(jì)算.6、在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為分配組分 .7、吸收有輕關(guān)鍵組分,這是由于 單向傳質(zhì)的緣故.8、對(duì)多組分吸收,當(dāng)吸收氣體中關(guān)鍵組分為重組分時(shí), 可采用吸收蒸出塔 的流程.9、

2、對(duì)寬沸程的精儲(chǔ)過(guò)程,其各板的溫度變化由進(jìn)料熱始決定,故可由 熱量衡算 計(jì)算各板的溫度.10、對(duì)窄沸程的精儲(chǔ)過(guò)程,其各板的溫度變化由組成的改變決定,故可由 相平衡方程計(jì)算各板的溫度.11、為表示塔傳質(zhì)效率的大小,可用 級(jí)效率 表示.12、對(duì)多組分物系的別離,應(yīng)將別離要求高 或最困難的組分最后別離.13、泡沫別離技術(shù)是根據(jù) 外表吸附原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而膜別離是根據(jù) 膜的選擇滲透作用 原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的.14、新型的節(jié)能別離過(guò)程有膜別離、吸附別離15、 傳質(zhì)別離過(guò)程分為 平衡別離過(guò)程 和速率別離過(guò)程 兩大類.16、 別離劑可以是 能量和物質(zhì).17、 Lewis提出了等價(jià)于化學(xué)位的物理量 逸度.18、 設(shè)計(jì)變量

3、與獨(dú)立量之間的關(guān)系可用下式來(lái)表示Ni=Nv-Nc即設(shè)計(jì)變量數(shù)=獨(dú)立變量數(shù)-約束關(guān)系19、 設(shè)計(jì)變量分為 固定設(shè)計(jì)變量 與可調(diào)設(shè)計(jì)變量 .20、 溫度越高對(duì)吸收越不利21、 萃取精儲(chǔ)塔在萃取劑參加口以上需設(shè)萃取劑回收段 .22、 用于吸收過(guò)程的相平衡關(guān)系可表示為 V = SL .23、 精儲(chǔ)有兩個(gè)個(gè)關(guān)鍵組分,這是由于 雙向傳質(zhì)的緣故.24、 精儲(chǔ)過(guò)程的不可逆性表現(xiàn)在三個(gè)方面,即通過(guò)一定壓力梯度的動(dòng)量傳遞,通過(guò)一定溫度梯度的熱量傳遞或不同溫度物流的直接混合和通過(guò)一定濃度梯度的質(zhì)量傳遞或者不同化學(xué)位物流的直接混合.25、 通過(guò)精儲(chǔ)多級(jí)平衡過(guò)程的計(jì)算,可以決定完成一定別離任務(wù)所需的理論板數(shù) ,為表示塔

4、實(shí)際傳質(zhì)效率的大小,那么用 級(jí)效率加以考慮.27、 常用吸附劑有硅膠,活性氧化鋁,活性炭.28、 恒沸劑與組分形成最低溫度的恒沸物時(shí),恒沸劑從塔 頂出來(lái).29、 別離要求越高,精儲(chǔ)過(guò)程所需的最少理論板數(shù) 越多.30、 回流比是可調(diào) 設(shè)計(jì)變量.第二局部選擇題1、以下哪一個(gè)是速率別離過(guò)程a.蒸儲(chǔ)b.吸收 c.膜別離d.離心別離 2、以下哪一個(gè)是機(jī)械別離過(guò)程a.蒸儲(chǔ)b.吸收c.膜別離 d.離心別離3、以下哪一個(gè)是平衡別離過(guò)程a.蒸儲(chǔ)b.吸收c.膜別離d.離心別離4、汽液相平衡K值越大,說(shuō)明該組分越a.易揮發(fā)b.難揮發(fā)c.沸點(diǎn)高d.蒸汽壓小5、氣液兩相處于平衡時(shí)a.兩相間組份的濃度相等b.只是兩相溫度

5、相等c.兩相間各組份的逸度相等d.相間不發(fā)生傳質(zhì)6、當(dāng)把一個(gè)氣相冷凝時(shí),開(kāi)始產(chǎn)生液滴的點(diǎn)叫作a.露點(diǎn)b.臨界點(diǎn)c.泡點(diǎn)d.熔點(diǎn)7、當(dāng)物系處于泡、露點(diǎn)之間時(shí),體系處于d a.飽和液相b.過(guò)熱蒸汽c.飽和蒸汽d.氣液兩相8、閃蒸是單級(jí)蒸儲(chǔ)過(guò)程,所能到達(dá)的別離程度a.很高b.較低c.只是冷凝過(guò)程,無(wú)別離作用d.只是氣化過(guò)程,無(wú)別離作用9、設(shè)計(jì)變量數(shù)就是a.設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的變量數(shù)b. 約束數(shù)c.獨(dú)立變量數(shù)與約束數(shù)的和d.獨(dú)立變量數(shù)與約束數(shù)的差10、約束變量數(shù)就是a.過(guò)程所涉及的變量的數(shù)目；b.固定設(shè)計(jì)變量的數(shù)目c.獨(dú)立變量數(shù)與設(shè)計(jì)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11、當(dāng)蒸儲(chǔ)塔的回流比

6、小于最小的回流比時(shí)a.液相不能氣化b.不能完成給定的別離任務(wù)c.氣相不能冷凝d.無(wú)法操作12、當(dāng)蒸儲(chǔ)塔的產(chǎn)品不合格時(shí),可以考慮a.提升進(jìn)料量b.降低回流比c.提升塔壓d.提升回流比13、如果二元物系,廿1, 1,那么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.負(fù)偏差溶液d.不確定14、以下哪一個(gè)不是均相恒沸物的特點(diǎn)a.氣化溫度不變b.氣化時(shí)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、以下哪一個(gè)不是吸收的有利條件a.提升溫度b.提升吸收劑用量c.提升壓力d.減少處理的氣體量16、平衡常數(shù)較小的組分是a.難吸收白組分b.最較輕組份c.揮發(fā)水平大的組分d.吸收劑中的

7、溶解度大17、以下關(guān)于吸附劑的描述哪一個(gè)不正確a.分子篩可作為吸附劑b.多孔性的固體c.外外表積比內(nèi)外表積大d.吸附容量有限18、以下哪一個(gè)不是等溫吸附時(shí)的物系特點(diǎn)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19、吸收塔的汽、液相最大負(fù)荷處應(yīng)在a.塔的底部b.塔的中商c.塔的頂部20、對(duì)一個(gè)恒沸精儲(chǔ)過(guò)程,從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物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.視具體情況而變第三局部名詞解釋1 .別離過(guò)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(guò)程.2 .機(jī)械別離過(guò)程：原料由兩相以上所組成的混

8、合物,簡(jiǎn)單地將其各相加以別離的過(guò)程.3 .傳質(zhì)別離過(guò)程：傳質(zhì)別離過(guò)程用于均相混合物的別離,其特點(diǎn)是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生.按 所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同,工業(yè)上常用的別離過(guò)程又分為平衡別離過(guò)程和速率別離過(guò)程兩 類.4 .相平衡：混合物或溶液形成假設(shè)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)物系的自由始處于最小狀態(tài),從動(dòng)力學(xué)看,相間無(wú)物質(zhì)的靜的傳遞.5 .相對(duì)揮發(fā)度：兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個(gè)組分的相對(duì)揮發(fā)度.6 .泡點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)液相加熱時(shí),開(kāi)始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度.7 .露點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)氣體冷卻時(shí),開(kāi)始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度.8 .設(shè)計(jì)變量數(shù)：設(shè)計(jì)過(guò)程需要指定的變量數(shù),等于獨(dú)立變量總

9、數(shù)與約束數(shù)的差.10 .約束數(shù)：變量之間可以建立的方程的數(shù)目及的條件數(shù)目.11 .回流比：回流的液相的量與塔頂產(chǎn)品量的比值.12 .精儲(chǔ)過(guò)程：將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物,在精儲(chǔ)塔中同時(shí)屢次地局部氣化和部 分冷凝,使其別離成幾乎純態(tài)組成的過(guò)程.13 .全塔效率：理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值.14 .精儲(chǔ)的最小回流比：精儲(chǔ)時(shí)在一個(gè)回流比下,完成給定的別離任務(wù)所需的理論板數(shù)無(wú)窮多,回流比小于這個(gè)回流比,無(wú)論多少塊板都不能完成給定的別離任務(wù),這個(gè)回流比就是最 小的回流比.實(shí)際回流比大于最小回流比.15 .理論板：離開(kāi)板的氣液兩相處于平衡的板叫做理論板.16 .萃取劑的選擇性：加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度與未

10、加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度的比值.17 .萃取精儲(chǔ)：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系,參加第三組分P, P體系中任何組分形成恒沸物,從塔底出來(lái)的精儲(chǔ)過(guò)程.18 .共沸精儲(chǔ)：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系,參加第三組分P, P體系中某個(gè)或某 幾個(gè)組分形成恒沸物,從塔頂出來(lái)的精儲(chǔ)過(guò)程.19 .吸收過(guò)程：按混合物中各組份溶解度的差異別離混合物的過(guò)程叫吸收過(guò)程.20 .吸收因子：操作線的斜率L/V與平衡線的斜率KI的比值.21 .絕對(duì)吸收率：被吸收的組分的量占進(jìn)料中的量的分率.22 .半透膜：能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過(guò)而其他組分不能通過(guò)的這種選擇性膜叫半 透膜.23 .滲透：當(dāng)用半透膜隔開(kāi)不同濃

11、度的溶液時(shí),純?nèi)軇┩ㄟ^(guò)膜向高濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫滲透.24 .反滲透：當(dāng)用半透膜隔開(kāi)不同濃度的溶液時(shí),純?nèi)軇┩ㄟ^(guò)膜向低濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫反 滲透.25 .吸附過(guò)程：當(dāng)用多孔性的固體處理流體時(shí),流體的分子和原子附著在固體外表上的現(xiàn)象叫 吸附過(guò)程.第四局部問(wèn)做題1 .簡(jiǎn)述絕熱閃蒸過(guò)程的特點(diǎn).答；絕熱閃蒸過(guò)程是等始過(guò)程,節(jié)流后壓力降低,所以會(huì)有汽化現(xiàn)象發(fā)生,汽化要吸收熱量, 由于是絕熱過(guò)程,只能吸收本身的熱量,因此,體系的溫度度降低.2 .普通精儲(chǔ)塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個(gè)試按設(shè)計(jì)型和操作型指定設(shè)計(jì)變量.答；普通精儲(chǔ)塔有4個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量.按設(shè)計(jì)型：兩個(gè)別離要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理論

12、板數(shù)、精儲(chǔ)段理論板數(shù)、回流比、塔頂產(chǎn)品的流量.3 .簡(jiǎn)述精儲(chǔ)過(guò)程最小回流時(shí)的特點(diǎn).答；最小回流比是精儲(chǔ)的極限情況之一,此時(shí),為了完成給定的別離任務(wù),所需要理論經(jīng)板 數(shù)無(wú)窮多,如果回流比小于最小回流比,那么無(wú)論多少理論板數(shù)也不能完成給定的別離任務(wù).4 .簡(jiǎn)述精儲(chǔ)過(guò)程全回流的特點(diǎn)答；全回流是精儲(chǔ)的極限情況之一.全回流所需的理論板數(shù)最少.此時(shí),不進(jìn)料,不出產(chǎn) ?品.5 .簡(jiǎn)述萃取塔操作要注意的事項(xiàng).答；a.氣液相負(fù)荷不均,液相負(fù)荷遠(yuǎn)大于氣相負(fù)荷；b.塔料的溫度要嚴(yán)限制；c.回流比不能隨意調(diào)整.7 .工藝角度簡(jiǎn)述萃取劑的選擇原那么.答；a.容易再生,不起化學(xué)反響、不形成恒沸物、P沸點(diǎn)高；b.適宜的物性

13、,互溶度大、穩(wěn)定性好；c.價(jià)格低廉,來(lái)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.9 .有一姓:類混合物送入精儲(chǔ)裝置進(jìn)行別離,進(jìn)料組成和相對(duì)揮發(fā)度a值如下,現(xiàn)有A、B兩種方案可供選擇,你認(rèn)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(yīng)放在最后別離；進(jìn)料中戊烷含量高,應(yīng)盡早分出.所以方案B是合理的.10 .表觀吸附量等于零,說(shuō)明溶質(zhì)不被吸附對(duì)嗎答；不一定.表觀吸附量只有在溶液是稀液、溶質(zhì)吸附不明顯時(shí),才能代表實(shí)際的吸附量,因此,不能單純用表觀吸附量等

14、于零看溶質(zhì)被吸附與否.11 .吸附劑的選擇原那么答；a.選擇性高；b.比外表積大；c.有一定的機(jī)械強(qiáng)度；d.有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性.12 .吸附質(zhì)被吸附劑吸附一脫附分哪幾步答a.外擴(kuò)散組份穿過(guò)氣膜或液膜到固體外表；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)散組份由內(nèi)孔道來(lái)到外外表；f.外反擴(kuò)散組份穿過(guò)氣膜或液膜到氣相主體流.13 .由物料衡算,相平衡關(guān)系式推導(dǎo)圖1單級(jí)別離根本關(guān)系式.式中：Ki 相平衡常數(shù)； 氣相分率氣體量/進(jìn)料量.答;設(shè)W=F一氣化分率物料衡算式：叫 八次一Q而不叫.相平衡關(guān)系式：吃H .2 * 一.3將代入14=0*況4 整理： M歸 D.4將代入1人.

15、(5)整理:第五局部計(jì)算題1 .某乙烷塔,塔操作壓力為28.8標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,塔頂采用全凝器,并經(jīng)分析得塔頂產(chǎn)品組 成為組 分甲烷a.乙烷b. 丙烷c.異丁烷d. 總合組成 xiD 1.488810.16 0.36100%摩爾分?jǐn)?shù)求塔頂溫度.解：設(shè) t=20 C, p=28.8MPa=2917kPa,由查圖 2-1a 得:K1=5.4, K2=1.2, K3=0.37, K4=0.18選乙烷為參考組分,那么由 K2 =1.24 和 p=2917kPa,查圖 2-1a 得 t=22C:Ki=5.6, K2= 1.24, K3=0.38, K4=0.19故塔頂溫度為22CO2 .要求在常壓下別離環(huán)己烷

16、a.沸點(diǎn)80.8C 和苯b.沸點(diǎn)80.2C,它們的恒沸組成為苯0.502 摩爾分?jǐn)?shù),共沸點(diǎn)77.4C,現(xiàn)以丙酮為恒沸劑進(jìn)行恒沸精儲(chǔ),丙酮與環(huán)己烷形成包沸物,共沸組成為0.60 環(huán)己烷摩爾分?jǐn)?shù),假設(shè)希望得到幾乎純潔的苯,試計(jì)算：所需恒沸劑量.塔頂、塔釜儲(chǔ)出物量各為多少.以100kmol/h進(jìn)料計(jì) 解：以100kmol/h進(jìn)料為基準(zhǔn),設(shè)丙酮包沸劑的用量為 Skg,恰好與料液中的環(huán)己烷組成恒沸物,進(jìn)料量和塔頂包沸物的量和組成分別為F,D,XFi,XDi對(duì)環(huán)己烷作物料平衡Dxdi =FxfiFxfiD 二一F1Xdi100 0.4980.60= 83kmol恒沸劑S的用量為S =Dxd3 =83 0.

17、40 =33.2kmol由于塔釜希望得到幾乎純潔的苯,W =W2 =FxF2 =100M0.502 =502kmol3 .A、B兩組分在壓力p=760mmhg下所形成的均相包沸物的組成 Xa=0.65 摩爾分率, 在恒沸溫度下純A組分的飽和蒸汽壓電效應(yīng)507mmhgB組分的飽和蒸氣壓為137mmhg 求:a.在恒沸組成條件下的活度系數(shù).b.該包沸物是最低溫度恒沸物還是最高溫度恒沸物為什么?解:a.均相包沸物的特點(diǎn)b.該包沸物是正偏差最溫度的恒沸物,由于兩組分得活度系數(shù)皆為大于1,故一定是正偏差物系4 .某液體混合物中各組分的汽液平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:組分組成 zi (mol%)Ki t的單位為CC30.23C40.45C50.32上述混合物假設(shè)溫度為77C,試分析是否有液相存在.解：混合物溫度77c時(shí)；Kc3=-0.75+0.06 77=