分离工程题库和答案
第一部分填空题
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.分离过程是（）的逆过程，因此需加入（）来达到分离目的。
4.工业上常用（）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（）。
5.固有分离因子是根据（）来计算的。它与实际分离因子的差别用（）来表示。
6.汽液相平衡是处理（）过程的基础。相平衡的条件是（）。
7.当混合物在一定的温度、压力下，满足（）条件即处于两相区，可通过（）计算求
出其平衡汽液相组成。
8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。
9.最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（）的组分增加。
10.吸收因子为（），其值可反应吸收过程的（）。
11.对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（）合成的。
12.吸收剂的再生常采用的是（），（），（）。
13.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。
14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为（）。
15.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。
16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。
17.吸收过程在塔釜的限度为（），它决定了吸收液的（）。
18.吸收过程在塔顶的限度为（），它决定了吸收剂中（）。
19.吸收的相平衡表达式为（），在（）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（）。
20.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（）。
21.解吸收因子定义为（），由于吸收过程的相平衡关系为（）。
22.吸收过程主要在（）完成的。
23.吸收有（）关键组分，这是因为（）的缘故。
24.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。
25.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。
26.恒沸剂的沸点应显着比原溶液沸点（）以上。
27.吸收过程只有在（）的条件下，才能视为恒摩尔流。
28.吸收过程计算各板的温度采用（）来计算，而其流率分布则用（）来计算。
29.在一定温度和组成下，A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为（）。
30.对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（）的流程。
31.非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（）时分布一致。
32. 精馏有b.个关键组分，这是由于（ ）的缘故
33. 采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在（ ）。
34. 当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（ ）作用。
35. 要提高萃取剂的选择性，可（ ）萃取剂的浓度。
36. 对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（ ）的流程。
37. 吸收过程发生的条件为( )，其限度为（）。
38. 在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值，通常用（ ）或（ ）方法进行物料预
分布。
39. 对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（ ）决定，故可由（ ）计算各板的温度。
40. 流量加合法在求得ij x 后，由（ ）方程求j V ，由（ ）方程求j T 。
41. 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。
42. 当两个易挥发的组分为关键组分时，则以（ ）为起点逐板计算。
43. 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为（ ）。
44. 三对角矩阵法的缺陷是（ ）。
45. 常见复杂分离塔流程有（ ），（ ），（ ）。
46. 严格计算法有三类，即（ ），（ ），（ ）。
47. 设置复杂塔的目的是为了（ ）。
48. 松弛法是由开始的（ ）向（ ）变化的过程中，对某一（ ）内每块板上的（ ）进
行衡算。
49. 精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（ ），（ ）和（ ）。
50. 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。
51. 为表示塔传质效率的大小，可用（ ）表示。
52. 对多组分物系的分离，应将（ ）或（ ）的组分最后分离。
53. 热力学效率定义为（ ）消耗的最小功与（ ）所消耗的净功之比。
54. 分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程（ ）时所消耗的功。
55. 在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（ ）分离成两个非纯组分时所需的功。
56. 超临界流体具有类似液体的（ ）和类似气体的（ ）。
57. 泡沫分离技术是根据（ ）原理来实现的，而膜分离是根据（ ）原理来实现的。
58. 新型的节能分离过程有（ ）、（ ）。
59. 常用吸附剂有（ ），（ ），（ ）。
60. 54A 分子筛的孔径为（ 5埃 ），可允许吸附分子直径（小于5埃）的分子。
61. 离程分为(?? )和(?? )两大类。
62. 传质分离过程分为（? ）和（? ）两大类。
63. 分离剂可以是（? ）和（? ）。
64.机械分离过程是（? ）。吸收、萃取、膜分离。渗透。
65.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、（? ）。
66.平稳分离的过程是过滤、离心分离、（? ）。膜分离。渗透。
67.气液平相衡常数定、以为（? ）。
68.理想气体的平稳常数（? ）无关。
69.活度是（? ）浓度。
70.低压下二元非理想农液的对挥发度α12等于(???)
71.气液两相处于平衡时，（? ）相等。
72.Lewis 提出了等价于化学位的物理量（? ）。
73.逸度是（? ）压力
74.在多组分精馏中塔顶温度是由（? ）方程求定的。
75.露点方程的表达式为(?? )
76.泡点方程的表达式为(????? )
77.泡点温度计算时若∑Kixi>1，温度应调（? ）
78.泡点压力计算时若∑Kixi>1，压力应调（? ）
79.在多组分精馏中塔底温度是由（? ）方程求定的。
80.绝热闪蒸过程，节流后的温度（? ）。
81.若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时，其相态为（? ）
82.若组成为Zi的物系,Kixi>1时其相态为（? ）
83.若组成为Zi的物系,∑KiZi>1时，其相态为（? ）
84.绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（? ）产生。
85.设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(? ?)
86.设计变量分为（? ）与（? ）。
87.回流比是（? ）（??）设计变量。
88.关键组分的相挥发度越大，精馏过程所需的最少理论板数（? ）。
89.分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（? ）。
90.进料中易挥发含量越大，精馏过程所需的最少理论板数（? ）。
91.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。
92.在萃取精馏中所选的取剂使A1P值越（? ）越好。
93.在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有（? ）偏差的非理想溶液。
94.在萃取精馏中所选的萃取剂使A1P值越大，溶剂的选择性（? ）
95.萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（? ）出来。
96.恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（? ）出来。
97.均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于(? )与(? )之比。
98.在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（? ）板被吸收。
99.吸收中平衡数大的组分主要在塔内（? ）板被吸收。
100.吸收中平衡常数大的组分是（? ）吸收组分。
101.吸收中平衡常数小的组分是（? ）吸收组分。
102.吸收因子越大对吸收越（? ）
103.温度越高对吸收越（? ）
104.压力越高对吸收越（? ）。
105.吸收因子A（??）于平衡常数。
106.吸收因子A（? ）于吸收剂用量L。
107.吸收因子A（? ）于液气比。
108.完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（? ）。
109.从节能的角度分析难分离的组分应放在（? ）分离。
110.从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（? ）分离。
111.从节能的角度分析进料中含量高的组分应（?）分离。
112.物理吸附一般为（?）吸附。
113.化学吸附一般为（?）吸附。
114.化学吸附选择性（?）。
115.物理吸附选择性（?）
116.吸附负荷曲线是以（?）横坐标绘制而成。
117.吸附负荷曲线是以（?）为纵坐标绘制而成。
118.吸附负荷曲线是分析（?）得到的。
119.透过曲线是以（?）横坐标绘制而成。
120.透过曲线是以（?）为纵坐标绘制而成。
121.透过曲线是分析（?）得到的。
122.透过曲线与吸附符合曲线是（）相似关系。
第二部分 选择题
1. 计算溶液泡点时，若∑=>-C i i i X K 101，则说明
a.温度偏低
b.正好泡点
c.温度偏高
2. 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的∑=>-C i i i X K 101，且∑= a.过冷液体 b.过热气体 c.汽液混合物 3. 计算溶液露点时，若01/<-∑i i K y ，则说明22 a.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高 4. 进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区22 a.∑∑>>1/1i i i i K Z Z K 且 b.∑∑<>1/1i i i i K Z Z K 且 c.∑∑><1/1i i i i K Z Z K 且 d.∑∑<<1/1i i i i K Z Z K 且 5. 萃取精馏时若泡和液体进料，则溶剂加入位置点： a.精馏段上部 b.进料板 c.提馏段上部 6. 在一定温度和组成下，A ，B 混合液的总蒸汽压力为P ，若S A P P >，且S B P P >，则该溶 液 a.形成最低恒沸物 b.形成最高恒沸物 c.不形成恒沸物 7. 吸收操作中，若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是 a.提高压力 b.升高温度 c.增加液汽比 d.增加塔板数 8. 最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽花潜热小的组分 a.增加 b.不变 c.减小 9. 选择的萃取剂最好应与沸低低的组分形成 a.正偏差溶液 b.理想溶液 c.负偏差溶液 10. 多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是 a.恒温操作 b.恒摩尔流 c.贫气吸收 11. 当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节 a.加大回流比 b.加大萃取剂用量 c.增加进料量 12. 液相进料的萃取精馏过程，应该从何处加萃取剂 a.精馏段 b.提馏段 c.精馏段和进料处 d.提馏段和进料板 13. 当两个难挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐板计算44 a.塔顶往下 b.塔釜往上 c.两端同时算起 14. 从塔釜往上逐板计算时若要精馏段操作线方程计算的()1/+j H L X X 比由提馏段操作线方程计算得更大，则加料板为 a. j板 b. j+1板 c. j+2板 15.流量加和法在求得ji X后由什么方程来求各板的温度 a.热量平衡方程 b.相平衡方程c物料平衡方程 16.三对角矩阵法在求得ji X后由什么方程来求各板的温度 a热量平衡方程b.相平衡方程c物料平衡方程 17.简单精馏塔是指 a.设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置 b.有多股进料的分离装置 c.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备 18.下面有关塔板效率的说法中哪些是正确的？ a.全塔效率可大于1 b.总效率必小于1 c.Murphere板效率可大于1 d.板效率必小于点效率 19.分离最小功是指下面的过程中所消耗的功 a.实际过程 b.可逆过程 20.下列哪一个是机械分离过程（?） a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离 21.下列哪一个是速率分离过程（?） a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离 22.下列哪一个是平衡分离过程（?） a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离 23.lewis提出了等价于化学位的物理量（?） a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离 24.二无理想溶液的压力组成图中，P-X线是（?） a.曲线? b.直线? c.有最高点 d.有最低点 25.形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中，P-X线是（?） a.曲线? b.直线? c.有最高点 d.有最低点 26.溶液的蒸气压大小（?） 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 27.对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K值越大，说明该物质费点 （?） a.越低 b.越高 c.不一定高，也不一定低 28.汽液相平衡K值越大，说明该组分越（?） a.易挥发 b.难挥发 c.沸点高 d.蒸汽压小 29.气液两相处于平衡时（?） a.两相间组份的浓度相等 b.只是两相温度相等 c.两相间各组份的化学位相等?? d.相间不发生传质 30.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 31.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 32.完全不互溶的二元物系，沸点温度（?） a.等于P01 b.等于P02 c.等于P01+P02 d.小于P01+P02? 33.完全不互溶的二元物系，沸点温度（?） a.等于轻组分组份1的沸点T1s b.等于重组分2的沸点T2s c.大于T1s小于T2s d.小于T1s 34.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 35.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 36.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 37.系统温度大于露点时，体系处于（?） a.饱和液相 b.过热气相 c.饱和气相 d.气液两相 38.系统温度小于泡时，体系处于（?） a.饱和液相 b.冷液体 c.饱和气相 d.气液两相 39.闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（?） a.很高 b.较低 c.只是冷凝过程，无分离作用 d.只是气化过程，无分离作用 40.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 41.等含节流之后（?） a.温度提高 b.压力提高 c.有气化现象发生,压力提高 d.压力降低，温度也降低 42.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 43.约束变量数就是（?） a.过程所涉及的变量的数目； b.固定设计变量的数目 c.独立变量数与设计变量数的和； d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件. 44.A、B两组份的相对挥发度αAB越小（?） a.A、B两组份越容易分离 b.A、B两组分越难分离 c.A、B两组分的分离难易与越多 d.原料中含轻组分越多，所需的越少 45.当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（?） a.? 液相不能气化 b.不能完成给定的分离任务 c.气相不能冷凝 d.无法操作 46.当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（?） a.提高进料量 b.降低回流比 c.提高塔压 d.提高回流比 47.当蒸馏塔的在全回流操作时，下列哪一描述不正确（?） a.?所需理论板数最小 b.不进料 c.不出产品 d.热力学效率高 b.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程 48.吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一（?） a.最小理论板数 b.最小回流比 c.理论版 d.压力 49.下列关于简捷法的描述那一个不正确（?） a.计算简便 b.可为精确计算提供初值 c.所需物性数据少 d.计算结果准确 50.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 51.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 52.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 53.如果二元物系，A12>0,A21<0,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 54.如果二元物系，A12<0 ,A21>0,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 55.如果二元物系,A12=0,A21=0,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 56.关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不正确（?） a.气液负荷不均，液相负荷大 b.回流比提高产品纯度提高 c.恒摩尔流不太适合 d.是蒸馏过程 57.当萃取精馏塔的进料是饱和气相对（?） a.萃取利从塔的中部进入 b.塔顶第一板加入 c.塔项几块板以下进入 d.进料位置不重要 58.萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在（?） a.塔的底部 b.塔的中部 c.塔的项部 59.在均相恒沸物条件下，其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用（?） 60.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 61.关于均相恒沸物的那一个描述不正确（?） a.P-X线上有最高或低点 b.P-Y线上有最高或低点 c.沸腾的温度不变 d.部分气化可以得到一定程度的分离 62.下列哪一个不是均相恒沸物的特点（?） a.气化温度不变 b.气化时气相组成不变 c.活度系数与饱和蒸汽压成反比 d.冷凝可以分层 63.关于恒沸精馏塔的下列描述中，那一个不正确（?） a.恒沸剂用量不能随意调 b.一定是为塔项产品得到 c.可能是塔顶产品，也可能是塔底产品 d.视具体情况而变 64.对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（?） a.一定是做为塔底产品得到 b.一定是为塔顶产品得到 c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品 d.视具体情况而变 65.吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（?） a.塔的底部 b.塔的中商 c.塔的顶部 66.在吸收操作过程中，任一组分的吸收因子Ai与其吸收率Φi在数值上相应是（? ） a.Ai<Φi b.Ai=Φi c.Ai>Φi 67.下列哪一个不是吸收的有利条件（?） a.提高温度 b.提高吸收剂用量 c.提高压力 d.减少处理的气体量 68.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量（?） a.温度 b.吸收剂用量 c.压力 d.气体浓度 69.平衡常数较小的组分是（?） a.难吸收的组分 b.最较轻组份 c.挥发能力大的组分 d.吸收剂中的溶解度大 70.易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收（?） a.塔顶板 b.进料板 c.塔底板 71.平均吸收因子法（?） a.假设全塔的温度相等 b.假设全塔的压力相等 c.假设各板的吸收因子相等 72.下列哪一个不是等温吸附时的物系特点（?） a.被吸收的组分量很少 b.溶解热小 c.吸收剂用量较大 d.被吸收组分的浓度高 73.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 74.当体系的yi-yi*>0时（?） a.?发生解吸过程 b.发生吸收过程 c.发生精馏过程 d.没有物质的净转移 75.当体系的yi-yi*=0时（?） a.发生解吸过程 b.发生吸收过程 c.发生精馏过程 d.没有物质的净转移 76.下列关于吸附过程的描述哪一个不正确（?） a.?很早就被人们认识，但没有工业化 b.可以分离气体混合物 c.不能分离液体混合物 d.是传质过程 77.下列关于吸附剂的描述哪一个不正确（?） a.分子筛可作为吸附剂 b.多孔性的固体 c.外表面积比内表面积大 d.吸附容量有限 第三部分名词解释 1.分离过程：将一股式多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。 2.机械分离过程：原料本身两相以上，所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。 3.传质分离过程：传质分离过程用于均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生。 按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。 4.相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上 看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的静的传递。 5.相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。 6.泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。 7.露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。 8.气化率：气化过程的气化量与进料量的比值。 9.冷凝率：冷凝过程的冷凝量与进料量的比。 10.设计变量数：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。 11.独立变量数：描述一个过程所需的独立变量的总数。 12.约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。 13.回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值。 14.精馏过程：将挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中同时多次地部分气化和部 分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。 15.全塔效率：理论板数与实际板数的比值。 16.精馏的最小回流比：精馏时有一个回流比下，完成给定的分离任务所需的理论板数无穷 多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。 17.理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。 18.萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。 19.萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中任何组 分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。 20.共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中某个或 某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。 21.吸收过程：按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。 22.吸收因子：操作线的斜率（L/V）与平衡线的斜率（KI）的比值。 23.绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。 24.热力学效率：可逆功与实际功的比值。 25.膜的定义：广义上定义为两相之间不连续的区间。 26.半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半 透膜。 27.渗透：当用半透膜隔开没浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗 透。 28.反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫 反渗透。 29.吸附过程：当用多几性的固体处理流体时，流体的分子和原子附着在固体表面上的现象 叫吸附过程。 30.表观吸附量：当用M千克的多孔性的固体处理体积是V的液体时，溶液原始浓度为， 吸附达到平衡时的浓度为，则表观吸附量（每千克吸附吸附的吸附质的量）为：C0吸附达到平衡时的浓度为C*,则表观吸附量(每千克吸附吸附的吸质的量)为: 第四部分问答题 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？ ?? t0过冷液体，组成等于x F ???????? t1饱和液体，组成等于x F? ???????? t2气夜两相，y>x F?>x ???????? t3饱和气体，组成等于x F? ???????? t4过热气体，组成等于x F 2.简述绝热闪蒸过程的特点。 绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低， 所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的漫度降低。 3.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： 4. a.液体经节流后会发生哪些变化？ 5. 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？ (1)经节流后有气相产生，由于气化要吸收自身 的热量，系统温度将降低。 (2)B塔的操作压力为5atm时比操作压力为 10atm时气化率大，温度下降幅度也大。 6.普通精馏塔的可调设计变量是几个？试按设计型和操作型指定设计变量。 普通精馏塔由4个可调设计变量。 按设计型：两个分离要求、回流比、再沸器蒸出率； 按操作型：全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。 7.简述逐板的计算进料位置的确定原则。 使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来确定。从塔底向上计算时,x lk/x hk?越大越好，从塔项往下计算时,y lk/y hk越小越好。 8.简述逐计算塔顶的判断原则。 使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来确定。即 d hk lk n hk lk x x x x ) ( ) ( ?，则第n 板既为塔顶板。 9.简述逐计算的计算起点的选择原则。 以组分的组成估算最精确的误差最小的那块板开始逐板计算。 10.简述精馏过程最小回流时的特点。 最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多，如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。 11.简述精馏过程全回流的特点。 全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产? 品。 12.简述捷法的特点。 简捷法是通过N、N m、R、R m四者的关系计算理论的板数的近似计算法，其计算简便，不需太多物性数据，当要求计算精度高时，不失为一种快捷的方法，也可为精确计算提供初值。 13.简述萃取塔操作要注意的事项。 a.气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷； b.塔料的温度要严控制； c.回流比不能随意调整。 14.萃取精馏塔如果不设回收段，把萃剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内，将会产生什? 么后果，为什么？ 在萃取精馏中不设回收段，将会使入塔顶的萃取剂得不到回收，塔顶产品夹带萃取剂，从而影响产品的纯度，使塔顶得不到纯净的产品。 15.根据题给的X-Y相图，回答以下问题： 16.a.该系统在未回萃取剂P时是正偏差是负偏差系统？有最高还是最低温度的恒沸物？ 17.b.回入萃取剂之后在精馏段和提馏段利还是利？ a.该系统在未加萃剂P时是正偏差系统，有最低温度的恒沸物。 b.加入萃取剂之后在精馏段有利，固原来有恒沸物，P加入之后恒沸物消失；在提馏段 是不利，因P加入之后体系中组分的相对挥发度降低。 18.从热力学角度简述萃取剂的选择原则。 萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔组分形成正偏差，与塔组分形成负偏差或者理想溶液。 19.工艺角度简述萃剂的选择原则。 a.容易再生，即不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高； b.适宜的物性，互溶度大、稳定性好； c.价格低廉，来源丰富。 20.说出4种恒沸剂的回收方尖。 a.冷疑分层； b.过冷分层； c.变压精馏 d.萃取（5）盐析 21.说出4种恒沸剂的回收方法。 22.恒沸精馏中，恒沸剂用量不能随便调整？为什么？ 因恒沸剂用量与塔的产品纯度有关，多或少都不能得到所希望的目的产物。 23.吸收的有利条件是什么？ 低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量。 24.试分板吸收因子对吸收过程的影响 吸收因子A=L/（VKi），吸收因子越大对吸收有利，所需的理论板数越少，反之亦然。25.用平均吸收因子法计算理论板数时，分别采用L0/V N+1(L0:吸收剂用量，V N+1原料气 用量)和L平/v平，来进行计算吸收因子A。试分析求得的理论板数哪个大，为什 L0/VN+1比L平/V平小，故用L平/V平计算的A大，所需的理论板数小。 26.在吸收过程中，若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率Φ，将会出现什 么现象？ 此时，吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务，只能达到小于等于A的? 吸收率。正常操作时，A应大于吸收率Φ 。 27.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 由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分的组份， 应放在最后分离；进料中戊烷含量高，应尽早分出。所以方案B是合理的。 28.?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？ a.C，E点为纯溶液，所以吸附前后无浓度变化，表 观吸附量为零。D点，按溶液?配比吸附，所以吸 附前后也无浓度变化，表观吸附量为零。 b.EE 溶剂优先被吸附。 c. DC溶刘优先被吸附。 29.表观吸附量等于零，表明溶质不被吸附对吗？ 不一定。表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时，才能代表实际的吸附量，因此，不能单纯用表观吸附量等于零看溶质是否被吸附与否。 30. 用两种他分子筛吸附CO 2时透过曲线如图所示.试分析哪一种分子筛更好,为什么? 13X 分子筛更好，因为13X 分子筛的透过曲线更陡，说明吸附负荷曲线也陡，床层利用率高，达到破点的时间长。 31. 吸附剂的选择原则。 a.选择性高； b.比表面积； c.有一定的机械强度； d.有良好的化学稳定性和热稳定性。 32. 吸附过程的优点。 a.选择性高； b.吸附速度快，过程进行的完全； c.常压压操作，操作费用与投资费用少。 33. 吸附过程的缺点。 a.吸附溶量小、吸附剂用量大，设备比较庞大； b.吸附剂的运输、装料、卸料较困难； c.吸附剂不容易找到，吸附理论不完善。 34. 吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？ a.外扩散组份穿过气膜或淮膜到固体表面； b.内扩散组份进入内孔道； c.吸附； d.脱附； e.内反扩散组份内孔道来到外表面； f.外反扩散组份穿孔过气膜或液腊到气相主体流。 参考答案 1.分离剂、混合过程 2.分离因子、固有分离因子 3.混合过程、分离剂 4.分离因子、理想分离因子 5.气液相平衡、板效率 6.气液传质分离、所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等 7.1,1 ∑∑i K i z i z i K 、物料平衡和相平衡 8. 萃取剂回收段 9. 小 10.KV L A = 、难易程度 11.塔顶釜两块板 12.用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔 13.组成、泡露点方程 14. L = AV 15. 设计、操作 16.分配组分 17.i N x i K i N y ,,1≥+、该组分的最大浓度 18.i x i K i y ,0,1≤、自身挟带 19. L = AV 、温度降低，压力升高、i N x i K i N y ,,1≥+，i x i K i y ,0,1≤ 20.∞∞211 21γγ S P S P 21. S’= VK / L 、V = SL 22.塔顶釜两块板 23. 1个、单向传质 24. 三组分物系中，x A 与x S 的比值与共沸物中组分A 与组分B 的相对量一样、αAB ,αSB 25.分配组分 26.大10K 27.贫气吸收 28.热量衡算、简捷计算 29.∞∞B S A P S B P A γγ1 30.吸收蒸出塔 31.全回流 32.双向传质 33.进料时补加一定的萃取剂 34.稀释 35.增大 36.吸收蒸出塔 37.溶质由气相溶于液相，P i ＞P i *,y i ＞y i *、 i N x i K i N y ,,1≥+ 38.清晰分割、非清晰分割 39.进料热焓、热量衡算 40. H 、S 41.组成的改变、相平衡方程 42.塔釜 43.衡摩尔流 44.对非理想溶液出现不收敛，不归一，计算易发散 45.多股进料、侧线采出、设中间冷凝或中间再沸器 46.逐板计算、矩阵法、松弛法47.减少塔数目，节省能量 48.不稳定态、稳定态、时间间隔 、物料变化 49. 通过一定压力梯度的动量传递、通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混 合、通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合 50.理论板数、级效率 51. 级效率 52.分离要求高、最困难 53.系统、过程 54.可逆 55.大于 56.溶解能力、扩散能力 57.表面吸附、膜的选择渗透作用 58.膜分离、吸附分离 59.硅胶、活性氧化铝、活性炭 60.5埃、小于5埃 61、机械分离、传质分离???? 62、平衡分离过程、速率控制过程???? 63、能量、物质??? 64、过滤、离心分离?????? 65、膜分离、渗透????? 66、吸收、萃取 67、气相组成和液相组成的比值?????? 68、组成???? 69、修正的 70、γ1P10/γ2P20???? 71、化学位????? 72、逸度???? 73、修正的???? 74、露点议程 75、16、17、小 78、大???? 79、泡点???? 80、降低落????? 81、气液两相 82、过冷液相????? 83、过热气相???? 84、气相????? 85、Ni=Nv-Nc 86、固定设计变量、可调设计变量???? 87、可调????? 28、越少 89、越多???? 90、不变???? 91、正????? 92、大33、负????? 94、增大 95、底???? 96、顶????? 97、P20、P10????? 98、底 99、顶???? 100、难????101、易 102、有利????? 103、不利????104、有利 105、反比???? 106、正比????? 107、正比 108、可逆???? 109、最后???? 110、最后 111、先分离? 112、多层????? 113、单层 114、强???????? 115、不强????? 116、距床层入口的距离 117、吸附剂中吸附质的浓度???? 118、吸附剂???? 119、时间 120、流出物中吸附剂的浓度???? 121、流出物???? 122、镜面对称相似关系第二部分 1、2、3、4、5、 6、7、8、9、10、 11、12、13、14、15、. 16、17、18、19、20、d.?? 21、c? 22、a?? 23、a?? 24、b? 25、d.?? 26、b? 27、a ?? 28、a? 29、c 30、a.? 31、a? 32、c.? 33、d.? 34、c. 35、a.? 36、d? 37、b.? 38、b.? 39、b. 40、d.? 41、d.? 42、d.? 43、d.? 44、b. 45、c.?? 46、d.? 47、d. 48、d.? 49、d.? 50、a.? 51、c.? 52、b. 53、a.? 54、c.? 55、b.? 56、b.? 57、c. 58、a.? 59、a.? 60、c.? 61、d.? 62、d. 63、b.? 64、b.? 65、a.? 66、c.? 67、a. 68、d.? 69、d.? 70、c.? 71、c.? 72、d. 73、d. 74、b.? 75、d.? 76、c. 77、c. 化工分离过程试题库(复习重点) 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 2、分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。 3、汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。 4、精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。 12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作用）原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。 15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 16、分离剂可以是（能量）和（物质）。 17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约束关系 ) 19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 20、温度越高对吸收越（不利） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V = SL）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合）。 25、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（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。 @9化学工程与工艺教学改革系列参考书 分离工程试题库 叶庆国钟立梅主编 化工学院化学工程教研室 化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时由于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。 分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。目前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程（陈洪钫主编，化学工业出版社），其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版，因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，又符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。 分离工程试题库与课程内容紧密结合，贯穿目前已出版的相关教材，包括填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型，有解题过程和答案，为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。 编者 2006年3月 《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式； 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类； 分离工程课后习题答案-刘家祺 分离工程习题 第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： V -2 F z i T F P F V , y i ,T v , P v L , x i , T L , P L 习题5附图 MESH方程。 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分 配组分，轻组分为分配组分，存在着两个 恒浓区，出现在精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时， 加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的 相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质 速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸 收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相 分传质系数（k0L）。 5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组 分数为C个，建立的MESH方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 η； 6. 热力学效率定义为= 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效 率必定于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶 剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液的膜 分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单 级分离基本关系式。 ——相平衡常数； 式中： K i ψ——气相分 率（气体量/进料量）。 2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立 三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是什么 由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中， 一般关键组分与非关键组分在顶、釜的 分配情况如何 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为 什么不能视为恒摩尔流 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高 热力学效率 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔 底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的 热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对 于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力 学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些 （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求 已知：94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃ 下形成共沸物，共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求 该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸 收率可达到多少。 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量 ，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分配组分，轻组分为分配 组分，存在着两个恒浓区，出现在 精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分 1形成具有较强 正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想 溶液 ，可提高组分1对2的相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E 的定义是 化学吸收的液相分传质系数（k L ）/无化学吸收的液相分传质系数（k 0L ） 。 5. 对普通的N 级逆流装置进行变量分析，若组分数为C 个，建立的MESH 方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 6. 热力学效率定义为=η ； 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率必定 于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂 的性质，对溶液施加 压力，克服 溶剂的渗透压 ，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。 1(1) 0(1) 1c i i i i z K K ψ=-=-+∑ 式中： K i ——相平衡常数； ψ——气相分率（气体量/进料量） 。 2. 精馏塔第j 级进出物料如图1，建立MESH 方程。 — 三、简答(每题5分,共25分) 1.什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？ 由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。 热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中，一般关键组分与非关键 组分在顶、釜的分配情况如何？ 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？ 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率？ 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些？ （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在101.3kPa下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？ 已知：94℃时P10=152.56kPa P20=61.59kPa 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃下形成共沸物，共沸组成X2=0.65(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = = 求该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=1.26，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。 2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷（A 卷）答案及评分标准 二、选择题（本大题20分，每小题2分） 1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 ' 1'1,y x ，则 （ C ） （A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是 （ D ） （A ）闪蒸罐的温度 （B ）闪蒸罐的压力 （C ）气化率 （D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ A ） （A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 （ A ） （A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是 （ A ） （A ）正偏差溶液 （B ）理想溶液 （C ）负偏差溶液 （D ）不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为 （ C ） （A ）y 2上升，下降 （B ）y 2下降，上升 （C ）y 2上升，不变 （D ）y 2上升，变化不确定 7、逆流填料吸收塔，当吸收因数A 1且填料为无穷高时，气液两相将在哪个部位达到平衡 （ B ） (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 （ D ） （A ）难吸收的组分 （B ）较轻组份 （C ）挥发能力大的组分 （D ）吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 （ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中，U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂 （ A ） (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附，溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附，溶质后吸附 ［例2-3］ 求含正丁烷（1）0.15、正戊烷（2）0.4、和正已烷（3）0.45（摩尔分数）之烃类混合物在0.2MPa 压力下的泡点温度。B. 露点温度 a. 解：因各组分都是烷烃，所以汽、液相均可看成理想溶液， K i 只取决于温度和压力。如计算要求不高，可使用烃类的 p －T －K 图（见图 2-1）。 假设 T ＝ 50℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi=Kixi 正丁烷 0.15 2.5 0.375 正戊烷 0.40 0.76 0.304 正已烷 0.45 0.28 0.126 说明所设温度偏低,选正丁烷为K G ,95.0805 .076 .03==∑= i G y K K 。 查p-t-k 图t 为58.7, 再设 T ＝ 58.7℃，重复上述计算得 故泡点温度为 58.7℃。 解：B. 露点温度, 假设 T ＝ 80℃， p ＝0.2MPa ，查图求 K i ， 组分 xi Ki yi/Ki=xi 正丁烷 0.15 4.2 0.036 正戊烷 0.40 1.6 0.25 正已烷 0.45 0.65 0.692 1978.0≠=∑ =∑∴i i i K y x 选正戊烷为参考组分，则 56.1978.06.14=?=∑?=i G x K K 由56.14=K ,查图2-1a 得t=78℃ K 1=4，K 2=1.56， K 3=0.6， 1053.175.0267.00375.0≈=++=∑ =∑∴i i i K y x 故混合物在78℃。 ［例2-7］ 进料流率为 1000kmol/ h的轻烃混合物，其组成为：丙烷 (1)30% ；正丁烷 (2)10% ；正戊烷 (3)15% ；正已烷 (4)45%( 摩尔 ) 。求在50 ℃和 200kPa 条件下闪蒸的汽、液相组成及流率。 解：该物系为轻烃混合物，可按理想溶液处理。由给定的T 和p ，从p - T - K 图查K i ，再采用上述顺序解法求解。 (1)核实闪蒸温度 假设50℃为进料泡点温度，则 假设50℃为进料的露点温度，则 说明进料的实际泡点和露点温度分别低于和高于规定的闪蒸温度，闪蒸问题成立。 (2)求Ψ，令Ψ 1 =0.1(最不利的初值) =0.8785 因f (0.1)>0，应增大Ψ值。因为每一项的分母中仅有一项变化，所以可以写出仅含未知数Ψ的一个方程: 计算R - R 方程导数公式为： 第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝×298×=。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： V -2 F z i T F P F V , y i ,T v , P v L , x i , T L , P L 习题5附图 （1） Nv = 3 ( c+2 ) （2） Nc 物 c 能 1 相 c 内在(P ，T) 2 Nc = 2c+3 （3） Ni = Nv – Nc = c+3 （4） Nxu = ( c+2 )+1 = c+3 （5） Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0 思路2： 输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc ：物料衡算式 C 个 ，热量衡算式1个 ,共 C+1个 设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3 固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个 可调设计变量Na ：有0 11.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求： （1） 设计变更量数是多少？ （2） 如果有，请指出哪些附加变 量需要规定？ 解： N x u 进料 c+2 压力 9 c+11=7+11=18 N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。 16.采用单个精馏塔分离一个三组分混合物为三个产品(见附图),试问图中所注设计变量能否使问题有唯一解?如果不,你认为还应规定哪个(些)设计变量? 解: N X U 进料 c+2 压力 40+1+1 c+44 = 47 N a u 3+1+1+2 = 7 N v u = 54 进料，227K ，2068kP a 组分N 2 C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 K m ol/h 1.054.467.6141.154.756.033.3塔顶产物 底产物 9 2 习题6附图 一、 填空 1、当混合物在一定的温度、压力下，满足（ ∑K i Z i>1且 ∑K i / Z i>1）条件即处于两相区，可通过（ 等温闪蒸 ）计算求出其平衡汽液相组成。 2、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ 溶剂回收段 ）。 3、吸收因子为（ A=L /KV ），其值可反应吸收过程的（ 难易程度 ）。 4、吸收剂的再生常采用的是（ 用蒸汽或惰性气体的真空塔 ），（ 用再沸器的解吸塔 ），（ 用蒸馏塔解吸 ）。 5。多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（ 设计型 ）型计算和（ 操作型 ）型计算。 6。在塔顶和塔釜同时出现的组分为（ 分配组分 ）。 7、吸收有（ 1 ）关键组分，这是因为（ 单向传质 ）的缘故。 8、精馏有（ 2 ）个关键组分，这是由于（ 双向传质 ）的缘故。 9、对宽沸程的闪蒸过程，其各板的温度变化由（ 进料热焓 ）决定，故可由（ 热量衡算式 ）计算各板的温度。 10、流量加合法在求得ij x 后，由（ S ）方程求j V ，由（ H ）方程求j T 。 11、超临界流体具有类似液体的（ 溶解能力 ）和类似气体的（ 扩散能力 ）。 12、常用吸附剂有（ 活性炭 ），（ 硅胶 ），（ 沸石分子筛 ），（ 活性氧化铝 ）。 13、分离过程分为( 机械分离 )和( 传质分离 )两大类。 14、传质分离过程分为（ 平衡分离过程 ）和（ 速率分离过程 ）两大类。 15、分离剂可以是（ 物质媒介 ）和（ 能量媒介 ）。 16、露点方程的表达式为( ∑Y i / K i =1 )。 17、泡点方程的表达式为( ∑K i X i=1 )。 18、泡点温度计算时若 ∑K i x i >1，温度应调（ 低 ）。 19、泡点压力计算时若 ∑K i x i >1，压力应调（ 高 ）。 20若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z =>∑, 且1(/)1c i i i Z K =>∑时， 其相态为（ 气液两相 ） 。 21若组成为Z i 的物系, 11c i i i K Z = <∑ 时其相态为（ 过冷液体 ）。 22若组成为Z i 的物系, 1(/)1c i i i Z K =<∑时，其相态为（ 过热液体 ）。 23设计变量分为（ 固定设计变量 ）与（ 可调设计变量 ）。 24透过曲线是以（ 吸附时间 ）为横坐标绘制而成。 25透过曲线是以（ 床出口流体中溶质的相对浓度 ）为纵坐标绘制而成。 26透过曲线是分析（ 床出口流出物的溶质的相对浓度与吸附时间的关系 ）得到的。 27、溶液结晶的推动力是（ 过饱和度 ）熔融结晶的推动力是（ 过冷度 ）。 28、液膜组成中流动载体的作用是（ 是指定的溶质或离子进行选择性迁移 ）。 29、根据微滤过程中微粒被膜截留在膜的表面层或膜深层的现象，可将微滤分成（ 表面过 二、选择题（本大题20分，每小题2分） 1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 '1'1,y x ，则 （ C ） （A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是 （ D ） （A ）闪蒸罐的温度 （B ）闪蒸罐的压力 （C ）气化率 （D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相 应的露点为2t ，则 （ A ） （A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 （ A ） （A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是 （ A ） （A ）正偏差溶液 （B ）理想溶液 （C ）负偏差溶液 （D ）不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为 （ C ） （A ）y 2上升，下降 （B ）y 2下降，上升 （C ）y 2上升，不变 （D ）y 2上升，变化不确定 7、逆流填料吸收塔，当吸收因数A 1且填料为无穷高时，气液两相将在哪个部位达到平衡 （ B ） (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 （ D ） （A ）难吸收的组分 （B ）较轻组份 （C ）挥发能力大的组分 （D ）吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 （ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 @化学工程与工艺教学改革系列参考书分离工程试题库 叶庆国钟立梅主编 喬匣才午刮L大寺 化工学院化学工程教研室 化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重要的必修专业课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统的教学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时III 于现代化化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所以，传统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分离工程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起现代化学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进行教学改革具有深远意义。 分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题与习题集、分离工程试题库的编写等工作。訂前全国各高校化学工程与工艺专业使用的教材一般均为山化学工程与丄艺专业委员会组织编写的化丄分离过程（陈洪紡主编，化学工业出版社），其他类似的教材已出版了十余部。这些教材有些还未配习题，即便有习题，也无参考答案，而至今没有一本与该课程相关的试题库的出版，因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，乂符合形势需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。 分离工程试题库与课程内容紧密结合，贯穿II询已出版的相关教材，包括填空、选择、名词解释、问答和计算题多种题型，有解题过程和答案，为学生的课堂以及课后学习提供有力指导。 编者2006 年3月 2013化工分离过程期中考试试题答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 2. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 3. 汽液相平衡是处理（传质分离）过程的基础，相平衡的条件是（各相温度压力相等，各组分在每一相中的化学位相等）。 4. 当混合物在一定的温度、压力下，进料组成z i 和相平衡常数K i 满足 （ 1,1>>∑∑i i i i K z z K ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。 5. 精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 6. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 7. 最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。 8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时，经常采取（增加萃取剂用量）或（减小进料量）的措施使产品达到分离要求。 9. 吸收有（1个）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 10.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔）、（用再沸器的蒸出塔）和（用蒸馏塔）。 二、单项选择题（每小题1分，共10分） 1. 吸收属于（A ） A.平衡分离；B.速率分离；C.机械分离；D.膜分离。 2. 计算溶液泡点时，若∑=>-C i i i X K 101，则说明（C ） A. 温度偏低； B. 正好泡点； C. 温度偏高。 3. 如果体系的汽相为理想气体，液相为非理想溶液；则相平衡常数可以简化表示为 （ D ） A. L i i V i K φφ= B. s i i P K P = C. $$L i i V i K φ φ= D. s i i i P K P γ= 4. 汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（ A ） A.易挥发； B.难挥发； C.沸点高； D.蒸汽压小。 5. 如果塔顶采用全凝器，计算塔顶第一级的温度可以利用方程（ B ） A.泡点方程； B.露点方程； C. 闪蒸方程； D.相平衡方程。 6. 计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和压力的问题是计算（ B ） A.泡点温度； B.泡点压力； C.等温闪蒸； D.露点压力。 7. 精馏中用HNK 表示（ C ） A. 轻关键组分； B. 重关键组分； C. 重非关键组分； D. 轻非关键组分。 8. 以下描述中，不属于萃取精馏中溶剂的作用的是（ D ） 分离工程习题 一、填空： 1、分离过程分为（机械分离方法）和（传质分离）两大类。 2、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 3、分离剂可以是（能量）和（物质）。 4、机械分离过程是（过滤、离心分离）、旋风分离、静电除尘 5、速率分离过程是超滤、渗析（膜分离、渗透）。 6、平衡分离过程是（吸收、萃取）、精馏、蒸发。 7、气液平相衡常数定义为（气相组成与液相组成的比值）。 8、理想气体的平衡常数与（组成）无关。 9、活度是（修正的）浓度。 10、低压下二元非理想溶液的相对挥发度α12等于（02201 1p p γγ）。 11、气液两相处于平衡时，（化学位）相等。 12、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 13、逸度是（修正的）压力。 14、在多组分精馏中塔顶温度是由（露点方程）方程求定的。 15、露点方程的表达式为（∑=1K /y i i ） 16、泡点方程的表达式为（∑=1x K i i ）。 17、泡点温度计算时若1x K i i >∑，温度应调（小）。 18、泡点压力计算时若1x K i i >∑，压力应调（大）。 19、在多组分精馏中塔底温度是由（泡点）方程求定的。 20、绝热闪蒸过程，节流后的温度（降低）。 21、若组成为Z i 的物系，1K /Z 1Z K i i i i >∑>∑且时，其相态为（气液两相）。 22、若组成为Z i 的物系，1Z K i i <∑时，其相态为（过冷液相）。 23、若组成为Z i 的物系，1K /Z i i <∑时，其相态为（过热气相）。 24、绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（气相）产生。 25、设计变量与独立变量之间的关系可用下式来表示（Ni ＝Nv －Nc ）。 26、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 27、回流比是（可调）（固定、可调）设计变量。 28、关键组分的相挥发度越大，精馏过程所需的最少理论板数（越少）。 29、分离要求越大，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。 30、进料中易挥发含量越大，精馏过程所需的最少理论板数（不变）。 31、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（正）偏差的非理想溶液。 32、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越（大）越 好。 33、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔底组分形成具有（负）偏差的非理想溶液。 34、在萃取精馏中所选的萃取剂使A P 1'值越大，溶剂的选择性（增大）。 35、萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底）出来。 36、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。 37、均相恒沸物在低压下其活度系数之比γγ12/应等于（02P ）与（o 1P ）之比。 38、在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（底）板被吸收。 39、吸收中平衡常数大的组分主要在塔内（顶）板被吸收。 40、吸收中平衡常数大的组分是（难）吸收组分。 41、吸收中平衡常数小的组分是（易）吸收组分。 42、吸收因子越大对吸收越（有利）。 43、温度越高对吸收越（不利）。 44、压力越高对吸收越（有利）。 45、吸收因子A （反比）于平衡常数。 46、吸收因子A （正比）于吸收剂用量L 。 47、吸收因子A （反比）于液气比。 48、完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（可逆）。 49、从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后）分离。 50、从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（最后）分离。 51、从节能的角度分析进料中含量高的组分应（先）分离。 52、物理吸附一般为（多层）吸附。 53、化学吸附一般为（单层）吸附。 54、化学吸附选择性（强）。 55、物理吸附选择性（不强）。 56、吸附负荷曲线是以（距床层入口的距离）为横坐标绘制而成。 57、吸附负荷曲线是以（吸附剂中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 58、吸附负荷曲线是分析（吸附剂）得到的。 59、透过曲线是以（时间）横坐标绘制而成。 60、透过曲线是以（流出物中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。 61、透过曲线是分析（流出物）得到的。 62、透过曲线与吸附曲线是（镜面对称相识关系）相似关系。 二、选择： 1、下列哪一个是机械分离过程（４、离心分离）。 2、下列哪一个是速率分离过程（3、膜分离）。 3、下列哪一个是平衡分离过程（1、闪蒸）。 4 、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（1、逸度）。 5、二元理想溶液的压力组成图中，P-x 线是（2、直线）。 6、形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中，P-x 线是（4、有最低点）。 7、溶液的蒸气压大小（2、不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关）。 8、对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K 值越大，说明该物质的沸点（1、越低）。 9、汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（1、易挥发）。 10、气液两相处于平衡时（３、两相间各组份的化学位相等）。 11、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，两组分各自呈现的蒸气分压（1、等于各自的饱和蒸汽压）。 12、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（1、只与温度有关）。 13、完全不互溶的二元物系，当达到汽液平衡时，溶液的蒸气压大小（３、等于01P +02P ）。 14、完全不互溶的二元物系，沸点温度（４、小于S 1T ）。 15、当把一个溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（3、泡点）。 16、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（１、露点）。 17、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（４、气液两相）。 18、系统温度大于露点时，体系处于（2、过热气相）。 19、系统温度小于泡点时，体系处于（１、饱和液相）。 20、闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（2、较低）。 21、下列哪一个过程不是闪蒸过程（４、纯组分的蒸发）。 22、等焓节流之后（４、压力降低，温度也降低）。 23、设计变量数就是（４、独立变量数与约束数的差）。 分离工程题库和答案 第一部分填空题 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.分离过程是（）的逆过程，因此需加入（）来达到分离目的。 4.工业上常用（）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又 称为（）。 5.固有分离因子是根据（）来计算的。它与实际分离因子的差别用（）来表 示。 6.汽液相平衡是处理（）过程的基础。相平衡的条件是（）。 7.当混合物在一定的温度、压力下，满足（）条件即处于两相区，可通过 （）计算求出其平衡汽液相组成。 8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（）。 9.最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（）的组分增加。 10.吸收因子为（），其值可反应吸收过程的（）。 11.对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（）合成的。 12.吸收剂的再生常采用的是（），（），（）。 13.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。 14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为（）。 15.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。 16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（）。 17.吸收过程在塔釜的限度为（），它决定了吸收液的（）。 18.吸收过程在塔顶的限度为（），它决定了吸收剂中（）。 19.吸收的相平衡表达式为（），在（）操作下有利于吸收，吸收操作的限度 是（）。 20.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 （）。 21.解吸收因子定义为（），由于吸收过程的相平衡关系为（）。 分离工程习题 第一章 1.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。 答：属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M，式中C为溶解盐的浓度，g/cm3；M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1）总变更量数Nv; （2）有关变更量的独立方程数Nc； （3）设计变量数Ni; （4）固定和可调设计变量数Nx , Na； （5）对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式C个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na＝0 解： （1）Nv = 3 ( c+2 ) （2）Nc 物 c 能 1 相 c 内在(P，T) 2 Nc = 2c+3 （3）Ni = Nv – Nc = c+3 （4）Nxu = ( c+2 )+1 = c+3 （5）Nau = c+3 –( c+3 ) = 0 思路2： 输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2) 独立方程数Nc：物料衡算式C个，热量衡算式1个,共C+1个 设计变量数Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3 固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个 可调设计变量Na：有0 11.满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图，求： （1）设计变更量数是多少？ （2）如果有，请指出哪些附加变量需要规定？ 解：N x u 进料c+2 压力9 c+11=7+11=18 N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u+N a u = 20 附加变量：总理论板数。 16.采用单个精馏塔分离一个三组分混合物为三个产品(见附图),试问图中所注设计变量能否使问题有唯一解?如果不,你认为还应规定哪个(些)设计变量? 解: N X U进料c+2 压力40+1+1 c+44 = 47 N a u3+1+1+2 = 7 N v u = 54 设计变量：回流比，馏出液流率。 第二章 4.一液体混合物的组成为：苯0.50；甲苯0.25；对二甲苯0.25(摩尔分率)。分别化工分离工程复习题及答案..
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