化工分离题库_化工分离过程题库

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衢州学院化工分离复习题库

一、填空：

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、固有分离因子是根据（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（气液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中的温度压力相等、每一组分的逸度也相等）。

4、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。

5、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。

6、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。

7、.吸收过程计算各板的温度采用（热量衡算）来计算，而其流率分布则用（简捷计算）来计算。

8、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）。

9、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）。10.萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底）出来。

11.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。12.完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（可逆）。

13、从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后）分离。

15、分离工程操作中，分离剂可以是（能量分离剂）和（物质分离剂）。

16、对于二元溶液的范拉尔方程，当x10 时，ln1=(A12)，2=(1)。

17、对于能生成二元最低恒沸物的物系来说，x、y关系在恒沸点左侧为（yx），在恒沸点右侧为（yx）。

18、在一个塔中精馏某二元最低恒沸物时，塔顶得到的产物是（恒沸物），塔底得到的产物是（纯组分）。

19、萃取精馏塔中，当原料以（气相或q=0）热状况加入时，精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等，萃取剂将从塔（底或釜）出来。

20、单组分气体在固体上吸附时适用于五种类型吸附等温线中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ种类型的吸附理论是(BET多分子层吸附理论)，只适用于其中的第Ⅰ种类型的吸附理论是（朗格谬尔单分子层吸附理论）。

21、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，吸收中平衡数大的组分主要在塔内（顶）板被吸收。

22、分离工程分为(机械分离法)和(传质分离法)两大类。

23、对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成（相等）。在恒沸点两侧组分的挥发能力（不同或相反）。

24、用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（1）。

25、根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（正）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（负）偏差的非理想溶液。

26、萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段（低），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（料液）一起加入。

27、在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和（挥发度或相对挥发度a），与进料组成（无关）。

28, 热力学效率定义为（系统）消耗的最小功与（过程）所消耗的净功之比。

29, 绝热闪蒸过程，节流后的温度（降低）。

30, 若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时，其相态为（汽液两相）31, 若组成为Zi的物系,Kixi>1时其相态为（过冷液相）32, 若组成为Zi的物系,∑KiZi>1时，其相态为（过热气相）33, 传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率控制过程）两大类。34, 分离剂可以是（能量）和（物质）。

35, 非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（全回流）时分布一致。35, 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（进料时补加一定的萃取剂）。

36, 当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（稀释）作用。37, 要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。

38, 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。

39,在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。

40，在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值，通常用（清晰分割）或（非清晰分割）方法进行物料预分布。

41常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。

42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。43热力学效率定义为（系统）消耗的最小功与（过程）所消耗的净功之比。44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（可逆）时所消耗的功。

45在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功。

二、选择题

1.下列哪一个是速率分离过程（c）a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离

2、下列哪一个是机械分离过程（d）a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离

3、气液两相处于平衡时（c）

a.两相间组份的浓度相等 b.只是两相温度相等 c.两相间各组份的逸度相等 d.相间不发生传质

4、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（a）a.露点b.临界点c.泡点d.熔点

5、闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（b）

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

6、当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（c）

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

7、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）a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定

8、下列哪一个不是均相恒沸物的特点（d）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

9、下列哪一个不是吸收的有利条件（a）

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

10、平衡常数较小的组分是（d）

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

11、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（a）a.塔的底部b.塔的中商c.塔的顶部

12、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（b）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 13.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）

a.越低b.越高c.不一定高，也不一定低 14.系统温度大于露点时，体系处于（b）a.饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相 15.等含节流之后（d）

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

16.A、B两组份的相对挥发度αAB越小（b）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 17.当蒸馏塔的在全回流操作时，下列哪一描述不正确（d）

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

18.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（d）

a.最小理论板数b.最小回流比c.理论版d.压力

19.如果二元物系，γ1

20.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（b）a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不确定 24.关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不正确（b）

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

25.萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在（a）a.塔的底部b.塔的中部c.塔的项部

26.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（c）

a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不一定 27.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量（d）a.温度b.吸收剂用量c.压力d.气体浓度 28.易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收（c）a.塔顶板b.进料板c.塔底板 29.平均吸收因子法（c）

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 30.如果二元物系有最高恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（c）

a.正偏差溶液b.理想溶液c.负偏差溶液d.不一定

三、问答题：

1、精馏过程全回流操作特点？

①不进料也不出料；②无精馏段与提馏段之分；③两板之间任一截面上上升蒸汽组成与下降液相组成相等；④达到指定分离程度所需的理论板数最少。

2、反应精馏的主要优点：（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。

3、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。

4、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。

5、请叙述板式塔中实际板和理论板的差异。

(1)、理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡。

(2)、理论板上相互接触的汽液两相完全混合，板上液相浓度均一，等于离开该板溢流液的浓度。

(3)、实际板上汽液两相存在不均匀流动，停留时间有明显差异。

(4)、实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。

6、恒沸剂回收的方法一般有以下几 种：

① 冷却分层;② 萃取;③不同压力下精馏;④ 二次共沸精馏;⑤ 化学方法。

7、闪蒸过程主要分为哪两种典型类型？ 该两种类型有何异同？ 要点：闪蒸过程主要分为等温闪蒸和绝热闪蒸过程； 都是闪蒸过程

等温闪蒸：进料温度=闪蒸温度，Q≠0，进料压力>闪蒸压力 绝热闪蒸：进料温度>闪蒸温度，Q=0，进料压力>闪蒸压力 8.萃取精馏过程中，萃取剂的作用是什么？萃取精馏过程与恒沸精馏过程有何区别? 要点：萃取剂的作用：通过稀释原溶液和分别与原溶液组分的相互作用力不同 使原溶液组分间的相对挥发度发生改变。

区别：恒沸精馏在改变相对挥发度的同时还要与原溶液组分生成恒沸物；

恒沸精馏的能耗一般比萃取精馏大；

恒沸精馏更适用于分离热敏性物料；

恒沸精馏可连续操作，也可间歇操作，萃取精馏一般只能连续操作。

9.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。

10.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。

11、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%

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。

12、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。

四、计算题：

1、试求氨仿（1）— 乙醇（2）在共沸温度为55℃时的共沸组成和总压力。（下式中t的单位是℃；P的单位是mmHg）

已知：

2ln1x2(0.591.66x1)

ln2x12(1.421.66x2)0lgP16.903281152.051163.00

lgP26.46827

227t231.48t2、含有80%(mol)醋酸乙酯(A)和20%乙醇(E)的二元物系，液相活度系数用Van Laar方程计算，AAE=0.144，AEA=0.170。试计算在101.3kPa压力下的泡点温度。（设T=350K）

安托尼方程为：

.50

醋酸乙酯：lnPA21.04442790ST57.15

(PS：Pa ；T：K)

.98

乙醇：lnPE23.80473803ST41.68

3, 要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8℃）和苯b.（沸点80.2℃），它们的恒沸组成为苯0.502（摩尔分数），共沸点77.4℃，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为0.60（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算： ①所需恒沸剂量。

②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。（以100kmol/h进料计）

4,一轻烃混合物进行精馏塔的计算，已经求得最小回流比Rm=1.45,最小理论板数Nm=8.6,如果实际回流比为R=1.25Rm,全塔平均板效率为n＝0.60，求所需最小塔板板数。(用埃特及Eduljec公司计算:Y=0.75-0.75X0.5668)

5.某一分离组分B和C的连续精馏塔，其进料流量为100kmol/h，塔顶采用全凝器冷凝。泡点进料，进料组成和相对挥发度如下：

组分 A B C D 组成xF%（mol分数）21 22 34 23 αij 3.44 2.30 1.00 0.87 要求馏出液中B组分回收率0.997，釜液中C组分回收率0.996，实际回流比为最小回流比的1.8倍。

（1）试用清晰分割法确定馏出液和釜液的流量和组成（摩尔分数）；（2）用简捷法计算所需理论塔板数；（最小回流比为1.15）；（3）确定适宜的进料板位置。

6.某原料气组成如下：

组分

CH4

C2H6

C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12

n-C6H14 y0(摩尔分率)0.765 0.045 0.035

0.025

0.045 0.015

0.025

0.045 先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为38℃，压力为1.013Mpa，如果要求将i-C4H10回收85%。试求：(1)(2)(3)(4)

为完成此吸收任务所需的最小液气比。

操作液气比为组小液气比的1.1倍时，为完成此吸收任务所需理论板数。

各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。求塔底的吸收液量

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