内容发布更新时间 : 2024/11/15 21:43:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

分离工程练习题A

一、填空（10 分）

1. （C）过程的分离对象是两相以上组成的混合物，（B）过程用于各种均相混合物的分离；

（A）过程是均相传质分离过程，（D）过程是非均相传质分离过程。

A. 速率分离过程 B.传质分离过程 C.机械分离过程 D.平衡分离过程 2. 一个多组分系统达到相平衡，其气液平衡条件表示正确的为（D）。

A. f i = f i

B. f iL = f jV C. μi = μj D.μi L = μi V

3. 对于平衡分离过程（C）不用于表示相平衡关系。

A.吸收因子 B.相平衡常数

C.增强因子 D.相对选择性 E.相对挥发度

4. 在一定压力下，液态混合物达到饱和状态时的温度为（D），气态混合物达到饱和状态时的温度为

（B）。

A. 平衡温度 B. 露点温度 C. 分离温度 D. 泡点温度 5. 对于气液平衡计算的基本方程中，（A）是泡点方程, （C）是露点方程。

A. ΣKixi=1 B. ΣKiyi=1 C. Σyi/Ki =1 D. Σxi/Ki=1 二、判断（10 分）

1.分离过程是将化合物分离成为组成互不相同的两种产品的操作。 ( × ) 2.气液平衡常数 Κi=ΦLi ，适用于气相为理想气体，液相为理想溶液。 （√） 3.在选择共沸剂时，应使原有组分间生成共沸物。 （×） 4.结晶过程可分为溶液结晶、熔融结晶、升华和沉淀四类。 （√） 5.液体在板式塔塔板上的纵向混和有利于板效率的提高。

( √ )

6.任何逆流流动的分离设备液泛是其处理能力的极限。 （×） 7.选择分离过程最基本的原则是可行性。

（×）

（√）

8.化学吸收的类型是按化学反应类型划分的。

9.分离因子为1 时，表示两组分不能用精馏方法将其分离。 （×） 10. 化学吸附就是伴随有化学反应的吸附过程。 （×） 三、问答题（30 分）

1.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；（2分）

都是闪蒸过程。（2分）

等温闪蒸：进料温度=闪蒸温度，Q≠0，进料压力>闪蒸压力（2分）

计算之前要核实闪蒸问题是否成立（1分）。

绝热闪蒸：Q=0，进料温度 >闪蒸温度，进料压力>闪蒸压力（1分），

计算分为宽沸程混合物和窄沸程混合物分开计算（1分）。

2.萃取精馏过程中， 萃取剂的作用是什么？萃取精馏过程与共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。（5分）

区别：共沸精馏在改变相对挥发度的同时还要与原溶液组分生成共沸物； 共沸精馏的能耗一般比萃

取精馏大； 共沸精馏更适用于分离热敏性物料； 共沸精馏可连续操作，也可间歇操作，萃取精馏一般只能连续操作。

3. 多组分多级分离严格计算法的理论基础上什么？试建立以下平衡级的理论模型。

四、下图是一个多组分吸收过程气体组分流量随级间位置的变化关系图。用图分析多组分吸收过程中，吸收塔内组分的分布规律。图中， C1、C2 为难溶组分； C3 为关键组分； C4、C5 为易溶组分。横坐标表示级间位置。（10 分）

要点： 多组分混合物的吸收过程中， 不同组分和不同塔段的吸收程度是不相同的。难溶组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收， 而在其余级上变化很小。易溶组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。

五、计算（40 分）

1. 确定如图所示离心泵的可调设计变量

解：总变量数2c+5

独立方程数c+1 设计变量数c+4 固定设计变量数c+3 可调设计变量数1

2. 满足下列要求而设计精馏塔，见附图。求该设备的设计变量数是多少？

解：Nx＝（ C+2）+（1＋2）+N+1+1 ＝C+N+7 （2 分）

Na＝ 1+1+2+4 ＝8 （2 分） Ni＝ Nx+Na ＝C+N+15 （1 分）

3. 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 组成xF%（mol分数） α i j A 21 3.44 B 22 2.30 C 34 1.00 D 23 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。

解：依题意，组分B 为轻关键组分，组分C 为重关键组分（2 分）

按清晰分割进行物料衡算