《分離工程》課程試卷6

1、別離工程課程試卷6本試卷用于生物與化學(xué)工程系2005級化學(xué)工程與工藝專業(yè)精化方向本科學(xué)生時(shí)量：120分鐘 總分100分注意：1、答案必須填寫在答題紙上，填寫在試卷上的無效。 2、答卷必須寫明題目序號，并按題號順序答題。3請保持行距，保持卷面整潔。一、填空本大題共9小題，每空1分，共25分 1、別離的作用有 、 、 。2、傳質(zhì)別離過程可分為 、 兩大類。3、液液萃取中萃取劑的選擇方法有 、 、 。4、傳質(zhì)別離過程中的嚴(yán)格模擬計(jì)算方法主要有 、 、 、 。其中的MESH方程指 、 、 、 。5、物理吸附中溫度對吸附的影響為 、壓力影響為 。6、結(jié)晶過程包括 和 兩個(gè)主要步驟。7、溶液結(jié)晶的主要方法

2、有 、 。8、對于四組分物系，采用精餾別離時(shí)有 種別離順序。9、閃蒸溫度必須介于物系的 與 之間。二、簡述題本大題共5小題，每題5分，共25分1、平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡點(diǎn)溫度計(jì)算過程。2、平衡常數(shù)與組成無關(guān)的露點(diǎn)溫度計(jì)算過程。3、萃取精餾中提高塔頂產(chǎn)品含量的方法有哪些。4、簡述泡點(diǎn)法計(jì)算精餾過程的迭代過程。5、變溫吸附的原理是什么？以圖示表示。三、名詞解釋本大題共4小題，每題4分，共16分1、別離因子 2、重關(guān)鍵組分 3、清晰分割 4、物理吸附 四、計(jì)算題本大題共3小題，共34分1、組成為60%丙烷、40%正丁烷的混合液，進(jìn)料流量為100kmol/h，在500kPa、20下進(jìn)行平衡閃蒸，在此溫

3、度下乙烷與丙烷的相平衡常數(shù)為K乙烷=1.5、K丙烷=0.5。試求閃蒸后氣液相流量及組成假定物系為完全理想物系10分。2、在一精餾塔中別離B，T，X，C四元混合物。進(jìn)料量200mol/h，進(jìn)料mol組成ZB=0.2，ZT=0.3，ZX=0.1，ZC=0.4。 塔頂采用全凝器，飽和液體回流。B，T，X，C的平均相平衡常數(shù)分別為4.5，2.0，0.66，0.42。規(guī)定X在釜液中的回收率為99.8%，T在餾出液中的回收率為99.5%。請指出上述中的關(guān)鍵組分，并按清晰分割法求最少理論板數(shù)和全回流下的組分分配。14分4、碳?xì)浠衔镌旱纳葹?0色度單位/kg溶液，在80下用活性炭脫色至0.5色度單位/k

4、g溶液，吸附平衡關(guān)系式用Freundlish方程表示為：X=630Y1/2，式中Y為色度單位，X為吸附平衡濃度色度單位/kg活性炭。試求采用單釜間歇過濾吸附時(shí)處理1000kg溶液所需活性炭量。10分別離工程課程試卷6參考答案及評分細(xì)則一、 填空本大題共9小題，每空1分，共25分每填對一空給一分1、去除原料中的雜質(zhì)、別離得到產(chǎn)品、處理“三廢”凈化環(huán)境。2、平衡別離過程、速率別離過程。3、同系物法、羅賓斯表、極性選擇法。4、泡點(diǎn)法、流率加和法、等溫流率加和法、同時(shí)校正法。物料平衡方程、相平衡方程、組分加和歸一化方程、能量平衡方程。5、溫度升高不利于吸附進(jìn)行，加壓有利于吸附進(jìn)行。6、晶核形成、晶核生

5、長。7、冷卻結(jié)晶、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。8、6。9、露點(diǎn)、泡點(diǎn)。二、簡述題本大題共5小題，每題5分，共25分1、平衡常數(shù)與組成有關(guān)的泡點(diǎn)溫度計(jì)算過程。答：12由已知的xi，取求出Ki，初步算出yi3) 校正，求出Ki, 4) 5) 如果 降低T，重新計(jì)算。升高T，重新計(jì)算。2、平衡常數(shù)與組成無關(guān)的露點(diǎn)溫度計(jì)算過程。答：1234如果 升高T，重新計(jì)算。降低T，重新計(jì)算。3、萃取精餾中提高塔頂產(chǎn)品含量的方法有哪些。答：1加大采出量，減小回流量。2加大萃取劑用量 3減少進(jìn)料量4、簡述泡點(diǎn)法計(jì)算精餾過程的迭代過程。答：1利用托馬斯矩陣解出Xij，然后實(shí)施歸一化。 2利用相平衡計(jì)算各級的泡點(diǎn)溫度Tj、yij3采

6、用修正的H 方程求解Vj4檢驗(yàn)Tj ：，是則中止運(yùn)算，輸出結(jié)果；否則重新迭代計(jì)算。5、變溫吸附的原理是什么？以圖示表示。答：三、名詞解釋本大題共4小題，每題4分，共16分1、別離因子，在精餾中稱為相對揮發(fā)度，在萃取中稱為相對選擇性。 2、重關(guān)鍵組分精餾過程由設(shè)計(jì)者指定濃度或提出別離要求如指定回收率的那個(gè)相對難揮發(fā)的組分。 3、清晰分割餾出液中除了HK外，沒有其他重組分，釜液中除了LK外，沒有其他輕組分。 4、物理吸附在吸附過程中吸附質(zhì)與吸收劑分子不形成化學(xué)鍵，又稱為范德華吸附。 四、計(jì)算題本大題共3小題，共34分1、解：1求出氣化率，假設(shè)氣化率為0.45分由：，得：，所以氣化率為0. 4。2求氣相及液相流量2分3求液相組成3分；2、解：1按清晰分割進(jìn)行塔頂及塔底組分分配，有所給定條件可知，T為輕關(guān)鍵組分，X為重關(guān)鍵組分，有所給定的回收率可知：6分T在塔頂?shù)牧繛椋篢在塔底的量為：X在塔底的量為：X在塔頂?shù)牧繛椋築在塔頂?shù)牧繛椋築在塔底的量為：0C在塔底的量為：C在塔頂?shù)牧繛椋?2塔頂、塔底的流量及組成的計(jì)算4分3全回流下理論板數(shù)的計(jì)算4分3、解：1計(jì)算吸附平衡濃度4分由題意可知，Y0=40，Y1=0.5；X0=0，X1=630Y11/2=6