化工分離工程期末考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種分離方法基于各組分揮發(fā)度差異（）A.萃取B.精餾C.吸附D.離子交換2.精餾塔中，加料板以上的塔段稱為（）A.精餾段B.提餾段C.進(jìn)料段D.回流段3.萃取操作中，選擇性系數(shù)β=（）A.yA/yBB.xA/xBC.(yA/yB)/(xA/xB)D.(xA/xB)/(yA/yB)4.吸收操作中，吸收質(zhì)是指（）A.被吸收的氣體組分B.吸收劑C.惰性氣體D.混合氣體5.以下哪種吸附劑常用于氣體吸附（）A.硅膠B.離子交換樹(shù)脂C.活性污泥D.分子篩6.精餾塔的回流比增大時(shí)，所需理論板數(shù)（）A.增多B.減少C.不變D.不確定7.萃取劑的選擇性系數(shù)越大，說(shuō)明萃取效果（）A.越差B.越好C.不變D.不確定8.恒沸精餾中，加入的第三組分稱為（）A.萃取劑B.共沸劑C.吸收劑D.吸附劑9.吸附過(guò)程中，吸附質(zhì)與吸附劑之間的作用力主要是（）A.化學(xué)鍵力B.范德華力C.靜電力D.重力10.離子交換樹(shù)脂的交換容量是指（）A.單位質(zhì)量樹(shù)脂所能交換的離子的物質(zhì)的量B.單位體積樹(shù)脂所能交換的離子的物質(zhì)的量C.樹(shù)脂中活性基團(tuán)的數(shù)量D.樹(shù)脂的質(zhì)量答案：1.B2.A3.C4.A5.D6.B7.B8.B9.B10.A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.化工分離過(guò)程按分離原理可分為（）A.平衡分離過(guò)程B.速率分離過(guò)程C.反應(yīng)分離過(guò)程D.物理分離過(guò)程2.精餾塔的主要性能指標(biāo)有（）A.理論板數(shù)B.回流比C.塔效率D.塔頂產(chǎn)品純度3.萃取操作中，選擇萃取劑的原則有（）A.對(duì)溶質(zhì)有較大的溶解度B.與原溶劑互不相溶C.與溶質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.價(jià)格便宜4.吸收過(guò)程的影響因素有（）A.溫度B.壓力C.吸收劑性質(zhì)D.氣液接觸方式5.常用的吸附劑有（）A.活性炭B.氧化鋁C.分子篩D.離子交換樹(shù)脂6.恒沸精餾與萃取精餾的共同點(diǎn)有（）A.都加入第三組分B.第三組分都不與原溶液形成恒沸物C.都用于分離恒沸物或沸點(diǎn)相近的混合物D.都能提高原溶液組分間的相對(duì)揮發(fā)度7.離子交換過(guò)程的影響因素有（）A.離子交換樹(shù)脂的性質(zhì)B.溶液的濃度C.溫度D.流速8.以下屬于速率分離過(guò)程的有（）A.超濾B.反滲透C.電滲析D.氣體膜分離9.精餾塔操作中，可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象有（）A.液泛B.漏液C.霧沫夾帶D.干板10.萃取設(shè)備應(yīng)滿足的基本要求有（）A.有較大的相際接觸面積B.能使兩液相充分混合并快速分層C.操作彈性大D.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低答案：1.AB2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ACD7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判斷題（每題2分，共20分）1.精餾操作中，塔頂溫度低于塔底溫度。（）2.萃取操作只能分離液體混合物。（）3.吸收過(guò)程中，吸收質(zhì)在氣相中的分壓小于其在液相中的平衡分壓時(shí)，吸收才能進(jìn)行。（）4.吸附過(guò)程都是不可逆的。（）5.離子交換樹(shù)脂可以重復(fù)使用。（）6.恒沸精餾中，共沸劑必須從塔頂蒸出。（）7.精餾塔的理論板數(shù)越多，分離效果越好。（）8.萃取劑的黏度越大，萃取效果越好。（）9.吸收操作中，增大液氣比有利于提高吸收效率。（）10.吸附劑的比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。（）答案：1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述精餾塔實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件。答：精餾塔實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件有：①有塔頂液相回流和塔底上升蒸汽；②塔內(nèi)有塔板或填料提供氣液接觸場(chǎng)所，使傳質(zhì)、傳熱過(guò)程進(jìn)行；③各組分間存在揮發(fā)度差異。2.簡(jiǎn)述萃取操作的基本流程。答：萃取操作基本流程：首先將原料液與萃取劑加入萃取設(shè)備充分混合，使溶質(zhì)從原料液轉(zhuǎn)移到萃取劑中，形成萃取相和萃余相；然后將兩相分離；最后對(duì)萃取相進(jìn)行后續(xù)處理回收溶質(zhì)和萃取劑，萃余相可進(jìn)一步處理或廢棄。3.簡(jiǎn)述吸附過(guò)程的分類。答：按吸附作用力分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附基于范德華力，可逆、吸附熱?。换瘜W(xué)吸附基于化學(xué)鍵力，不可逆、吸附熱大。按吸附劑與吸附質(zhì)形態(tài)分，有氣-固吸附、液-固吸附等。4.簡(jiǎn)述離子交換樹(shù)脂的工作原理。答：離子交換樹(shù)脂內(nèi)部有活性基團(tuán)，活性基團(tuán)上的可交換離子能與溶液中同性離子發(fā)生交換反應(yīng)。當(dāng)溶液流過(guò)樹(shù)脂時(shí)，樹(shù)脂上的可交換離子與溶液中離子按離子交換平衡規(guī)律進(jìn)行交換，從而實(shí)現(xiàn)離子的分離、提純等目的。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論精餾塔操作中回流比的影響。答：回流比增大，精餾段和提餾段傳質(zhì)推動(dòng)力增大，所需理論板數(shù)減少，分離效果提高，產(chǎn)品純度上升。但回流比過(guò)大，能耗增加，設(shè)備投資可能增大，還可能導(dǎo)致液泛等問(wèn)題?；亓鞅葴p小，理論板數(shù)增多，當(dāng)回流比小于最小回流比時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離。2.討論萃取操作中萃取劑選擇的重要性。答：萃取劑選擇至關(guān)重要。合適的萃取劑對(duì)溶質(zhì)溶解度大，能提高萃取效率；與原溶劑互不相溶，便于分層分離；選擇性系數(shù)大，可實(shí)現(xiàn)有效分離；化學(xué)穩(wěn)定性好，不與溶質(zhì)等反應(yīng)；此外，還要考慮價(jià)格、毒性等因素，影響萃取過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和可行性。3.討論吸收操作中如何提高吸收效率。答：提高吸收效率可采取以下措施：降低溫度，有利于吸收質(zhì)溶解；增大壓力，增加吸收質(zhì)在液相溶解度；選擇對(duì)吸收質(zhì)溶解度大、選擇性好的吸收劑；改善氣液接觸方式，如采用高效填料塔等，增加接觸面積和時(shí)間；適當(dāng)增大液氣比，保證吸收劑充足。4.討論恒沸精