2013化工分離過(guò)程期中考試試題答案一、填空題（每空1分，共20分）.傳質(zhì)分離過(guò)程分為（平衡分離過(guò)程）和（速率分離過(guò)程）兩大類。.分離作用是由于加入（分離劑）而引起的，因?yàn)榉蛛x過(guò)程是（混合過(guò)程）的逆過(guò)程。.汽液相平衡是處理（傳質(zhì)分離）過(guò)程的基礎(chǔ)，相平衡的條件是（各相溫度壓力相等，各組分在每一相中的化學(xué)位相等）。.當(dāng)混合物在一定的溫度、壓力下，進(jìn)料組成zi和相平衡常數(shù)K滿足（ Kizi1,zi/Ki1）條件即處于兩相區(qū)，可通過(guò)（物料平衡和相平衡）計(jì)算求出其平衡汽液相組成。.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。.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。.最低恒沸物，壓力降低使恒沸組成中汽化潛熱（?。┑慕M分增加。.萃取精儲(chǔ)中塔頂產(chǎn)品不合格時(shí)，經(jīng)常采?。ㄔ黾虞腿┯昧浚┗颍p小進(jìn)料量）的措施使產(chǎn)品達(dá)到分離要求。.吸收有（1個(gè)）關(guān)鍵組分，這是因?yàn)椋▎蜗騻髻|(zhì)）的緣故。.吸收劑的再生常采用的是（用蒸汽或惰性氣體的蒸出塔）、（用再沸器的蒸出塔）和（用蒸儲(chǔ)塔）。二、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共10分）.吸收屬于（A）A.平衡分離；B.速率分離；C.機(jī)械分離；D.膜分離。C.計(jì)算溶液泡點(diǎn)時(shí)，若KiXi10,則說(shuō)明（C）i1A.溫度偏低；B.正好泡點(diǎn)；C.溫度偏高。.如果體系的汽相為理想氣體，液相為非理想溶液；則相平衡常數(shù)可以簡(jiǎn)化表示為（D）TOC\o"1-5"\h\zL ps $L psA. Ki 《 B. Ki - C. Ki T D.Ki --V i p i $V p.汽液相平衡K值越大，說(shuō)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。.如果塔頂采用全凝器，計(jì)算塔頂?shù)谝患?jí)的溫度可以利用方程（B）A.泡點(diǎn)方程；B.露點(diǎn)方程；C.閃蒸方程；D.相平衡方程。.計(jì)算在一定溫度下與已知液相組成成平衡的汽相組成和壓力的問(wèn)題是計(jì)算 （B）A.泡點(diǎn)溫度；B.泡點(diǎn)壓力；C.等溫閃蒸；D.露點(diǎn)壓力。.精儲(chǔ)中用HNKfe示（C）A.輕關(guān)鍵組分；B.重關(guān)鍵組分；C.重非關(guān)鍵組分；D.輕非關(guān)鍵組分。.以下描述中，不屬于萃取精儲(chǔ)中溶劑的作用的是（D）A.稀釋作用； B. 對(duì)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。

.在一定溫度和組成下，A, B混合液的總蒸汽壓力為P,若p P：,且p PB5,則該溶液（A）A.形成最低恒沸物；B.形成最高恒沸物；C.不形成恒沸物。.對(duì)吸收有利的操作條件為（C）A.低溫低壓；B.高溫高壓；C.高壓低溫；D.低壓高溫。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）.簡(jiǎn)述分離過(guò)程的特征什么是分離因子，敘述分離因子的特征和用途。答：分離過(guò)程的特征：分離某種混合物成為不同產(chǎn)品的過(guò)程，是個(gè)嫡減小的過(guò)程，不能自發(fā)進(jìn)行，因此需要外界對(duì)系統(tǒng)作功（或輸入能量）方能進(jìn)行。V\V\分離因子表示任一分離過(guò)程所達(dá)到的分離程度。定義式： ijxixj根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品組成，分離因子與1相差越遠(yuǎn)，則可達(dá)到有效的分離。.什么叫清晰分割法，什么叫非清晰分割法什么是分配組分與非分配組分非關(guān)鍵組分是否就一定是非分配組分答：清晰分割法指的是多組分精儲(chǔ)中儲(chǔ)出液中除了重關(guān)鍵組分（HK）之外，沒(méi)有其它重組分；釜液中除了輕關(guān)鍵組分（LK）之外，沒(méi)有其它輕組分。非清晰分割表明各組分在頂釜均可能存在。在頂釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為分配組分；只在頂或釜出現(xiàn)的組分為非分配組分。一般情況下，LK、HK和中間組分為分配組分；非關(guān)鍵組分可以是分配組分，也可以是非分配組分，所以非關(guān)鍵組分不一定是非分配組分。.萃取精儲(chǔ)中，萃取劑在何處加入為何答：在萃取精儲(chǔ)塔頂下幾塊理論板、進(jìn)料板以上幾塊理論板處加入，在進(jìn)料板以上幾塊板加入可以使全塔范圍內(nèi)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微塔頂帶出，起到回收溶劑的作用。物流四、分析題（10分）物流分析右圖進(jìn)料級(jí)的設(shè)計(jì)變量，得出：Nv、Nc、N、Nx、Nac a含c個(gè)組分，要求列出具體步驟。解：獨(dú)立變量數(shù)：Nie5c25c10約束關(guān)系數(shù)：物料平衡式c能量平衡式1相平衡式cL、V溫度、壓力相等2N ce2c+3所以NieNveNe5c102c33c7vc固定設(shè)計(jì)變量 進(jìn)料變量3c+6單元壓力13c+7e

3c+7可調(diào)設(shè)計(jì)變量NaeNieNxe3c73c7 0五、計(jì)算題（每小題15分，共45分）1.正己烷（1）,正庚烷（2）,正辛烷（3）三元混合物送入精儲(chǔ)塔分離，進(jìn)料組成及相對(duì)揮發(fā)度見(jiàn)下表。要求儲(chǔ)出液中正庚烷濃度 X2,D<（摩爾分?jǐn)?shù)），釜液中正己烷濃度xi,w0（摩爾分?jǐn)?shù)）。進(jìn)料流率為100kmol/h。組分摩爾分率平均相對(duì)揮發(fā)度123求：（1）用清晰分割法計(jì)算組分在塔頂和塔釜分配，用物料平衡表表示（不需要核算清晰分割的合理性）；（2）計(jì)算最少理論板數(shù)。解：①根據(jù)題意，組分1為輕關(guān)鍵組分，組分2為重關(guān)鍵組分，組分3為重組分，采用清晰分割法，根據(jù)物料衡算關(guān)系可列下表：進(jìn)料fi/kmol/h儲(chǔ)出液di釜液w133233334034合計(jì)100DW根據(jù)物料衡算，有方程組:100DW D=hD330.010.0Dw=h則儲(chǔ)出液和釜液組成列表如下：2.某二元系，活度系數(shù)和飽和蒸汽壓關(guān)系式如下,試求組成為2.某二元系，活度系數(shù)和飽和蒸汽壓關(guān)系式如下,試求組成為X10.75（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí),該物系共沸溫度與共沸壓力已知：ln該物系共沸溫度與共沸壓力已知：ln1（ln3）x2；ln2- 2(ln3)xs 1010lnP6.15 s 1010lnP6.15 ；SlnP214406.87一T組分fidi組成Xi,D釜液w組成Xi,W1332333340034合計(jì)10011②用芬斯克公式求解最少理論板數(shù):（Ps—飽和蒸汽壓，KPqT—溫度，K）解：共沸精儲(chǔ):12兩邊取對(duì)數(shù):RsiP2s21則」P2sPlsIn—2解：共沸精儲(chǔ):12兩邊取對(duì)數(shù):RsiP2s21則」P2sPlsIn—2lnP2sPis聯(lián)立上式有l(wèi)n3x2xi20.72430將xi=,X2=代入上式計(jì)算得共沸溫度：T=則有〔exp[(ln3)0.252]1,0711那么，共沸壓力為：3.那么，共沸壓力為：3.含86%CH,9%CH和5%n-CHo（摩爾分?jǐn)?shù)）的氣體在（絕壓）下，用分子量為180的姓油吸收。塔的操作溫度為38C,具有10塊理論板，正丁烷的吸收因子為。1000kmol富氣進(jìn)料，試計(jì)算：（1）所需的油氣比；（2）尾氣的量和組成（3）所需的吸收油量是多少組分C2H6C3H8nCHwK(38C,)—解：①已知A0.9,理論板數(shù)為10,則有又「曲 ?--AKKK 0.91.151.035K關(guān)V V②尾氣的量和組成