化工分離工程考試答案

1、2013化工分離過程期中考試試題答案一、填空題（每空 1分,共 20分）1. 傳質分別過程分為（平穩(wěn)分別過程）和（速率分別過程）兩大類；2. 分別作用是由于加入（分別劑）而引起的,由于分別過程是（混合過程）的逆過程；3. 汽液相平穩(wěn)是處理（傳質分別）過程的基礎,相平穩(wěn)的條件是（各相溫度壓力相等,各組 分在每一相中的化學位相等） ；4. 當混合物在肯定的溫度、壓力下,進料組成zi 和相平穩(wěn)常數 Ki 滿意（Kiz i,1z iKi1）條件即處于兩相區(qū),可通過（物料平穩(wěn)和相平穩(wěn)）運算求出其平穩(wěn)汽液相組成；5. 精餾塔運算中每塊板由于（組成）轉變而引起的溫度變化,可用（泡露點方程）確定；6. 多組分

2、精餾依據指定設計變量不同可分為（設計）型運算和（操作）型運算；7. 最低恒沸物,壓力降低使恒沸組成中汽化潛熱（小）的組分增加；8. 萃取精餾中塔頂產品不合格時,常常實行（增加萃取劑用量）或（減小進料量）的措施使 產品達到分別要求；9. 吸取有（ 1 個）關鍵組分,這是由于（單向傳質）的緣故；10. 吸取劑的再生常采納的是（用蒸汽或惰性氣體的蒸出塔）餾塔）；二、單項挑選題（每道題 1分,共 10分）、（用再沸器的蒸出塔）和（用蒸1. 吸取屬于（ A） A. 2. 運算溶液泡點時,如A. 溫度偏低； B. 平穩(wěn)分別； B.速率分別； C.機械分別； D.膜分別；iCKiXi10,就說明（ C）1正

3、好泡點； C. 溫度偏高；3. 假如體系的汽相為抱負氣體, 液相為非抱負溶液； 就相平穩(wěn)常數可以簡化表示為 （ D ） A. KiiL B. KiPs C. KiL D. KiiPsB ） A.iiVPVPi4. 汽液相平穩(wěn) K值越大,說明該組分越（.A ）A.易揮發(fā)； B.難揮發(fā)； C.沸點高； D. 蒸汽壓小；5. 假如塔頂采納全凝器,運算塔頂第一級的溫度可以利用方程（ B ）A. 泡點方程； B. 露點方程； C. 閃蒸方程； D. 相平穩(wěn)方程；6. 運算在肯定溫度下與已知液相組成成平穩(wěn)的汽相組成和壓力的問題是運算（泡點溫度； B. 泡點壓力； C. 等溫閃蒸； D. 露點壓力；7. 精

4、餾中用 HNK表示（C ）A. 輕關鍵組分； B. 重關鍵組分； C. 重非關鍵組分； D. 輕非關鍵組分；8. 以下描述中,不屬于萃取精餾中溶劑的作用的是（ D ）A.稀釋作用； B.對組分相互作用不同； C.與某組分形成正偏差溶液； D. 與某組分形成共沸物；P A S,且PP B S,就該溶液（ A ）9. 在肯定溫度和組成下, A,B混合液的總蒸汽壓力為P,如PA.形成最低恒沸物； B. 形成最高恒沸物； C. 不形成恒沸物；10. 對吸取有利的操作條件為（ C ）A. 低溫低壓； B. 高溫高壓； C. 高壓低溫； D. 低壓高溫；三、簡答題（每道題 5分,共 15分）1. 簡述分別

5、過程的特點？什么是分別因子,表達分別因子的特點和用途；答：分別過程的特點：分別某種混合物成為不同產品的過程,是個熵減小的過程,不能自發(fā) 進行,因此需要外界對系統(tǒng)作功（或輸入能量）方能進行；分別因子表示任一分別過程所達到的分別程度；定義式：ijy iyjxx ij依據實際產品組成,分別因子與1 相差越遠,就可達到有效的分別；2. 什么叫清楚分割法, 什么叫非清楚分割法？什么是安排組分與非安排組分？非關鍵組分是 否就肯定是非安排組分？答：清楚分割法 指的是多組分精餾中餾出液中除了重關鍵組分HK之外,沒有其它重組分；釜液中除了輕關鍵組分 LK 之外,沒有其它輕組分；非清楚分割 說明各組分在頂釜均可能

6、存 在；在頂釜同時顯現的組分為安排組分 ；只在頂或釜顯現的組分為非安排組分 ；一般情形下, LK、HK和中間組分為安排組分； 非關鍵組分 可以是 安排組分 ,也可以是 非 安排組分 ,所以非關鍵組分不肯定是非安排組分；3. 萃取精餾中,萃取劑在何處加入？為何？答：在萃取精餾塔頂下幾塊理論板、進料板以上幾塊理論板處加入,在進料板以上幾塊板加 入可以使全塔范疇內保持較高的溶劑濃度,在塔頂下保留幾塊理論板是為了防止萃取劑從萃 取精餾塔頂帶出,起到回收溶劑的作用；四、分析題（ 10分）分析右圖進料級的設計變量, 得出：Nv、Nc、 、Nx、Na；物 流 含 c個組分,要求列出詳細步驟；解：獨立變量數：

7、Nie5c25 c10約束關系數：物料平穩(wěn)式 c 能量平穩(wěn)式 1 相平穩(wěn)式 c LNve、 V溫度、壓力相等 2 3 c7 Nce 2c+3 所以NieNe5 c102 c3c固定設計變量Nae進料變量 3c+6 70單元壓力 1 Nxe 3c+7 可調設計變量N ieNxe3 c73 c五、運算題（每道題 15分,共 45分）1. 正己烷（ 1）, 正庚烷（ 2）, 正辛烷（ 3）三元混合物送入精餾塔分別,進料組成及相對 揮發(fā)度見下表；要求餾出液中正庚烷濃度 x2, D0.01 （摩爾分數）,釜液中正己烷濃度 x1,W0.01 （摩爾分數）；進料流率為 100kmol/h ；組分摩爾分率平均

8、相對揮發(fā)度1 0.33 5.25 2 0.33 2.27 3 0.34 1.00 求：（1）用清楚分割法運算組分在塔頂和塔釜安排,用物料平穩(wěn)表表示（不需要核算清楚分 割的合理性）；（2）運算最少理論板數；解：依據題意,組分1 為輕關鍵組分,組分2 為重關鍵組分,組分3 為重組分,采納清楚分割法,依據物料衡算關系可列下表：組分進料 f i/kmol/h 餾出液 di釜液 wi1 33 33-0.01W 0.01W 2 33 0.01D 33-0.01D 3 34 0 34 合計100 D W 依據物料衡算,有方程組：100 D W D=32.65kmol/h D33 0.01 W0.01 D W

9、=67.35kmol/h 就餾出液和釜液組成列表如下：組分進料 fi餾出液 di組成 xi,D釜液 wi組成 xi,W1 33 32.3265 0.99 0.6735 0.01 2 33 0.3265 0.01 32.6735 0.485 3 34 0 0 34 0.505 合計100 32.65 1 67.35 1 用芬斯克公式求解最少理論板數：2. 某二元系,活度系數和飽和蒸汽壓關系式如下,試求組成為x 10.75（摩爾分數）時,該物系共沸溫度與共沸壓力；已知：ln12 ln 3x ；ln22 ln 3x 1lns P 16.151010；lns P 26.871440TT（s P 飽和蒸

10、汽壓, KPa；T溫度, K）s s解：共沸精餾：12 P 1s 1 1 就 1 P 2sP 2 2 2 P 1兩邊取對數：ln 1 ln P 2 ss2 P 1聯立上式有 ln 3 x 2 2x 1 20.72 430T將 x 1=0.75,x2=0.25代入上式運算得共沸溫度：T=338.77K2就有 1 expln 3 0.25 1.0711那么,共沸壓力為：3. 含 86%C 2H6,9%C 3H8和 5%n-C4H10（摩爾分數）的氣體在 0.3MPa絕壓 下,用分子量為 180的烴油吸??；塔的操作溫度為 38,具有 10 塊理論板,正丁烷的吸取因子為 0.9 ；1000kmol富氣進料,試運算：（1）所需的油氣比；（2）尾氣的量和組成？（ 3）所需的吸取油量是多少？解：已知A0.9組分C2H6C3H8n-C4H10Ki（38, 0.3MPa）10.5 3.7 1.15 ,理論板數為 10,就有又A 關LLA KK0.9 1.151.035K VV尾氣的量和組成見下表：組分進料相平吸取吸取被吸塔頂尾氣組成 y vn+1, 衡常因子 , 率,收量 , 數量, mol 分kmol 數,K iA 數 C2H6860 10.5 0.09857 0.09857 84.77 755.23 0.9148 C