化工分離過程試習(xí)題庫(復(fù)習(xí)重點(diǎn))

1、化工分離過程試題庫(復(fù)習(xí)重點(diǎn))第一部分 填空題 1、分離作用是由于加入(分離劑)而引起的，因?yàn)榉蛛x過程是(混合過程 )的逆過程。 2、固有分離因子是根據(jù)(氣液相平衡)來計(jì)算的。它與實(shí)際分離因子的差別用(板效率)來表示。 3、汽液相平衡是處理(氣液傳質(zhì)分離)過程的基礎(chǔ)。相平衡的條件是(所有相中的溫度壓力相等、每一組分的逸度也相等)。 4、精餾塔計(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、多組分精餾根據(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( 1個(gè))關(guān)鍵組分，這是因?yàn)?單向傳質(zhì))的緣故。8、

2、 對多組分吸收，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、對寬沸程的精餾過程，其各板的溫度變化由(進(jìn)料熱焓)決定，故可由(熱量衡算)計(jì)算各板的溫度。 10、 對窄沸程的精餾過程，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、 對多組分物系的分離，應(yīng)將(分離要求高)或(最困難)的組分最后分離。 13、 泡沫分離技術(shù)是根據(jù)(表面吸附)原理來實(shí)現(xiàn)的，而膜分離是根據(jù)( 膜的選擇滲透作用)原理來實(shí)現(xiàn)的。 14、 新型的節(jié)能分離過程有(膜分離)、(吸附分離)。 15、 傳質(zhì)分離過程分為(平衡分

3、離過程)和(速率分離過程)兩大類。 16、 分離劑可以是(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)變量與獨(dú)立量之間的關(guān)系可用下式來表示( Ni=N v-Nc ) 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、 溫度越高對吸收越(不利) 21、 萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設(shè)(萃取劑回收段)。 22、 用于吸收過程的相平衡關(guān)系可表示為(L = AV)。 23、 精餾有(2)個(gè)關(guān)鍵組分，這是由于(雙向傳質(zhì))的緣故。 24、 精餾過程的不可逆性表現(xiàn)在三個(gè)方面，即(通過一定壓力梯度的動(dòng)量傳遞)，(通過一定溫度梯度的熱量傳遞或不同溫度

4、物流的直接混合)和(通過一定濃度梯度的質(zhì)量傳遞或者不同化學(xué)位物流的直接混合)。 25、 通過精餾多級(jí)平衡過程的計(jì)算，可以決定完成一定分離任務(wù)所需的(理論板數(shù))，為表示塔實(shí)際傳質(zhì)效率的大小，則用(級(jí)效率)加以考慮。 26、 超臨界流體具有類似液體的(溶解能力)和類似氣體的(擴(kuò)散能力)。 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。 29、 分離要求越高，精餾過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。 第二部分 選擇題 1. 下列哪一個(gè)是速率分離過程( c ) a. 蒸餾 b.吸收 c.膜分

5、離 d.離心分離 2、下列哪一個(gè)是機(jī)械分離過程(d ) a. 蒸餾 b.吸收 c.膜分離 d.離心分離 3、下列哪一個(gè)是平衡分離過程( a ) a.蒸餾 b.吸收 c.膜分離 d.離心分離 4、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 5、氣液兩相處于平衡時(shí)( c ) a.兩相間組份的濃度相等 b.只是兩相溫度相等 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)，開始產(chǎn)生液滴的點(diǎn)叫作(a ) 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.過熱蒸汽c.飽和蒸汽d.氣液兩相

6、8、閃蒸是單級(jí)蒸餾過程，所能達(dá)到的分離程度(b) a.很高b.較低c.只是冷凝過程，無分離作用d.只是氣化過程，無分離作用 9、設(shè)計(jì)變量數(shù)就是( d ) 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( d ) a.過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)蒸餾塔的回流比小于最小的回流比時(shí)( c ) a. 液相不能氣化b.不能完成給定的分離任務(wù)c.氣相不能冷凝d.無法操作 12、 當(dāng)蒸餾塔的產(chǎn)品不合格時(shí)，可以考慮(d ) a.提高

7、進(jìn)料量b.降低回流比c.提高塔壓d.提高回流比 13、 如果二元物系,1>1,2>1,則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.負(fù)偏差溶液d.不確定 14、 下列哪一個(gè)不是均相恒沸物的特點(diǎn)( d ) 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、 下列哪一個(gè)不是吸收的有利條件(a ) a.提高溫度b.提高吸收劑用量c.提高壓力d.減少處理的氣體量 16、 平衡常數(shù)較小的組分是(d) a. 難吸收的組分b.最較輕組份c.揮發(fā)能力大的組分d.吸收劑中的溶解度大 17、 下列關(guān)于吸附劑的描述哪一個(gè)不正確( c

8、 ) 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 18、 下列哪一個(gè)不是等溫吸附時(shí)的物系特點(diǎn)( d ) 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 ) a.塔的底部b.塔的中商c.塔的頂部 20、 對一個(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 第三部分名詞解釋 1. 分離過程:將一股式多股原料分成組成不同的兩種或多種產(chǎn)品的過程。 2. 機(jī)械分離過程:原料本身兩

9、相以上，所組成的混合物，簡單地將其各相加以分離的過程。 3. 傳質(zhì)分離過程:傳質(zhì)分離過程用于均相混合物的分離，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)上常用的分離過程又分為平衡分離過程和速率分離過程兩類。 4. 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。 5. 相對揮發(fā)度:兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個(gè)組分的相對揮發(fā)度。 6. 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。 7. 露點(diǎn)溫度:當(dāng)把一個(gè)氣體冷卻時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。 8. 設(shè)計(jì)變量數(shù):設(shè)計(jì)過程需要指定的

10、變量數(shù)，等于獨(dú)立變量總數(shù)與約束數(shù)的差。 9. 9. 獨(dú)立變量數(shù):描述一個(gè)過程所需的獨(dú)立變量的總數(shù)。 10. 約束數(shù):變量之間可以建立的方程的數(shù)目及已知的條件數(shù)目。 11. 回流比:回流的液的相量與塔頂產(chǎn)品量的比值。 12. 精餾過程:將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物，在精餾塔中同時(shí)多次地部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組成的過程。 13. 全塔效率:理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值。 14. 精餾的最小回流比:精餾時(shí)有一個(gè)回流比下， 完成給定的分離任務(wù)所需的理論板數(shù)無窮多，回流比小于這個(gè)回流比，無論多少塊板都不能完成給定的分離任務(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.

11、理論板:離開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)的相對揮發(fā)度與未加溶劑時(shí)的相對揮發(fā)度的比值。 17. 萃取精餾:向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，P體系中任何組分形成恒沸物，從塔底出來的精餾過程。 18. 共沸精餾:向相對揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，P體系中某個(gè)或某幾個(gè)組分形成恒沸物，從塔頂出來的精餾過程。 19. 吸收過程:按混合物中各組份溶液度的差異分離混合物的過程叫吸收過程。 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:

12、能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過而其他組分不能通過的這種選擇性膜叫半透膜。 23. 滲透:當(dāng)用半透膜隔開沒濃度的溶液時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^膜向低高濃度溶液流動(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。 25. 吸附過程:當(dāng)用多幾性的固體處理流體時(shí)，流體的分子和原子附著在固體表面上的現(xiàn)象叫吸附過程。 第四部分 問題題 1. 簡述絕熱閃蒸過程的特點(diǎn)。 絕熱閃蒸過程是等焓過程，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，由于是絕熱過程，只能吸收本身的熱量，因此，體系的漫度降低。 2. 普通精餾塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個(gè),試按設(shè)計(jì)型和操作

13、型指定設(shè)計(jì)變量。 普通精餾塔由4個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量。 按設(shè)計(jì)型:兩個(gè)分離要求、回流比、再沸器蒸出率; 按操作型:全塔理論板數(shù)、精餾段理論板數(shù)、回流比、塔頂產(chǎn)品的流量。 3. 簡述精餾過程最小回流時(shí)的特點(diǎn)。 最小回流比是餾的極限情況之一，此時(shí)，未完成給定的分離任務(wù)，所需要理論經(jīng)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. 簡述精餾過程全回流的特點(diǎn)。 全回流是精餾的極限情況之一。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. 簡述萃取塔操作要注意的事項(xiàng)。 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)控制; c.回流比不能隨意調(diào)

14、整。 6. 從熱力學(xué)角度簡述萃取劑的選擇原則。 萃取應(yīng)能使的體系的相對揮發(fā)度提高，即與塔組分形成正偏差，與塔組分形成負(fù)偏差或者理想溶液。 7. 工藝角度簡述萃取劑的選擇原則。 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。 8. 吸收的有利條件是什么, 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. 有一烴類混合物送入精餾裝置進(jìn)行分離，進(jìn)料組成和相對揮發(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% 25 30 45 a值 1.24 1.00 0.

15、34 由于正丁烷和異丁烷是體系中最難分的組份，應(yīng)放在最后分離;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，表明溶質(zhì)不被吸附對嗎, 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于零看溶質(zhì)是否被吸附與否。 11. 吸附劑的選擇原則。 a.選擇性高;b.比表面積;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, a.外擴(kuò)散組份穿過氣膜或淮膜 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

16、孔過氣膜或液臘到氣相主體流。 第五部分 計(jì)算題 1. 已知某乙烷塔，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x 1.48 88 10.16 0.36 100%(摩爾分?jǐn)?shù)) iD 求塔頂溫度。 解:設(shè)t=20，p=28.8MPa=2917kPa，由查圖2-1a得: K1=5.4，K2=1.2， K3=0.37， K4=0.18 y0.01480.880.10160.0036ix,，,1.031,1iK.18i 選乙烷為參考組分，則 K,K，,x,1.031，1.2,1.242Gi由和p=2917kPa，

17、查圖2-1a得t=22: K,1.242K1=5.6，K2=1.24， K3=0.38， K4=0.19 y0.01480.880.10160.0036ix,，,0.999,1iK.19i 故塔頂溫度為22。 2. 要求在常壓下分離環(huán)己烷a.(沸點(diǎn)80.8)和苯b.(沸點(diǎn)80.2)，它們的恒沸組成為苯0.502(摩爾分?jǐn)?shù))，共沸點(diǎn)77.4，現(xiàn)以丙酮為恒沸劑進(jìn)行恒沸精餾，丙酮與環(huán)己烷形成恒沸物，共沸組成為0.60(環(huán)己烷摩爾分?jǐn)?shù))，若希望得到幾乎純凈的苯，試計(jì)算: 所需恒沸劑量。 塔頂、塔釜餾出物量各為多少。(以100kmol/h進(jìn)料計(jì)) 解:以100kmol/h進(jìn)料為基準(zhǔn)，設(shè)丙酮恒沸劑的用量為

18、Skg，恰好與料液中的環(huán)F,D,x,xFiDi己烷組成恒沸物，進(jìn)料量和塔頂恒沸物的量和組成分別為。 Fx100，0.498F1D,83kmolx0.60Dx,FxD1D1F1對環(huán)己烷作物料平衡 ; S,Dx,83，0.40,33.2kmolD3恒沸劑S的用量為 W,W,Fx,100，0.502,50.2kmol2F2由于塔釜希望得到幾乎純凈的苯， 3. 在轉(zhuǎn)盤塔中有機(jī)溶劑萃取烴類混合物中的芳烴。原料處理量100噸/天，溶劑:進(jìn)料=5:1(質(zhì)量)。取溶劑相為連續(xù)相。有關(guān)物性數(shù)據(jù)為 3,3溶劑 =1200Kg/, m,1.0，10P,s,cac,33,3 烴 =5.924N/m ,750Kg/m,0.4，10P,s,，10dda,1 轉(zhuǎn)盤塔轉(zhuǎn)速n=0.5。結(jié)構(gòu)尺寸的比例為: ， sD/D,0.7D/D,0.6SR。試計(jì)算所需塔徑。 H/D,0.1T解:為計(jì)算塔徑。必先求特性速度，而的計(jì)算式中含由特定的塔徑，