化工分離工程模擬試題(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模擬試1題-1一、 填空1. 分離過程所加的分離媒介是 和 。2. 相平衡常數(shù)Ki的定義是 。3. 在變量分析中，固定設(shè)計(jì)變量通常指 。4. 精鎦中要指定 個關(guān)鍵組分，而吸收指定 個。5. 用Underwood法求Rm時，的取值范圍是 。6. 在多組分吸收中，理論板一定時，吸收因子大的組分，吸收程度 ；分離要求一定時，若關(guān)鍵組分吸收因子大，理論板數(shù) 。7. 當(dāng)某組分在 中不存在時，該組分的相對吸收率與吸收率相等。8. 化學(xué)吸收中瞬時反應(yīng)將在 完成，反應(yīng)速率 傳遞速率。9. 逐板計(jì)算法中，計(jì)算起點(diǎn)的確定以 為計(jì)算起點(diǎn)。10. 塔板效率有多種表示方法，常用的三種方法有 。

2、 11. 精鎦和吸收操作在傳質(zhì)過程上的主要差別是 。12. 影響氣液傳質(zhì)設(shè)備處理能力的主要因素有 、 、 和 等。13. 分離成非純產(chǎn)品比分離成純產(chǎn)品消耗的最小功 。14. 超濾是以 為推動力，按 選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作。二、分析與推導(dǎo)1. 一單極分離如圖所示（1） 通過分析得出設(shè)計(jì)變量數(shù)，并回答如何指定； （2） 用物料衡算與平衡關(guān)系推導(dǎo) （式中：）2.溶液中組分在壓力P時形成均相共沸物，推導(dǎo)該共沸物中任意組分i的活度系數(shù)。3. 原溶液C組分萃取精餾，加溶劑S, 由相對揮發(fā)度定義推導(dǎo)溶劑對非溶劑的相對揮發(fā)度表達(dá)式：.三、簡答1. 活度系數(shù)法計(jì)算氣液平衡常數(shù)的通式為：從以

3、下幾種情況討論氣液平衡常數(shù)的簡化形式：（1） 氣相為理想氣體，液相為理想溶液；（2） 氣相為理想氣體，液相為非理想溶液；（3） 氣相為理想溶液，液相為理想溶液；2. 氣相為理想溶液，液相為非理想溶液。3. 逐板計(jì)算理論板數(shù)時關(guān)鍵問題之一是確定進(jìn)料位置，什么是適宜進(jìn)料位置？如何確定它？4. 吸收因子的定義式是什么？由定義式說明有利于組分的吸收條件。5. 默弗里（Murphree）板效率的定義是什么？6. 分離過程中熱力學(xué)效率的定義是什么？ 對于一個實(shí)際過程，為什么熱力學(xué)效率必定小于1？7. 在電滲析中，為什么會發(fā)生反離子遷移？8. 什么是吸附平衡，什么是優(yōu)惠吸附等溫線？9. 對于可逆反應(yīng)，當(dāng)某產(chǎn)

4、物的揮發(fā)性大于反應(yīng)物時，為什么采用反應(yīng)精鎦可提高轉(zhuǎn)化率?四、計(jì)算 1. 有一精餾塔，塔頂為部分冷凝器，汽相采出產(chǎn)品，液相回流，產(chǎn)品組成和相平衡常數(shù)如下表，汽相分率為0.3，塔頂壓力為101.3 kPa，若選用的冷卻介質(zhì)能使溫度達(dá)到300C，通過計(jì)算說明能否滿足汽相分率為0.3的工藝要求。組分CH4C2H6C3H8XDi（mol）0.100.400.50Ki（300C）17412. 已知乙烯精餾塔的進(jìn)料組成如下（摩爾分?jǐn)?shù)）：編號1234組分CH4C2H4C2H6C3H6XFi0.010.450.500.04若乙烯的回收率為99%，乙烷在餾出液中的濃度不超過1%，清晰分割法計(jì)算餾出液、釜液的量和組

5、成；若全塔平均相對揮發(fā)度2.15，不對非關(guān)鍵組分校核，計(jì)算最少理論板數(shù)。3. 將A、B和C三組分混合液在一連續(xù)精餾塔中精餾，塔釜采出組成為XWA=0.01、XWB=0.05、XWC=0.94，塔釜條件下的相對揮發(fā)度為再沸器中氣化分率為70%，試求進(jìn)入塔釜的液相組成。4. 醋酸甲酯（1）甲醇（2）水（3）各二元系的平均范拉爾常數(shù)為 當(dāng)用水作溶劑分離（1）、（2）混合物時，若X3=0.8，計(jì)算原溶液X1=0.7時溶劑的選擇性；若餾出液量為100kmol/h且不含水，回流比為1.1，設(shè)，計(jì)算水的加入量是多少。5. 某二元系在30時，已知 判斷該混合物能否形成最低共沸物；若能形成，計(jì)算共沸壓力。6.

6、煉廠氣于30，506.5kPa下在一個26層板的吸收塔內(nèi)用輕油吸收，板效率為20%，已知混合氣體量（VN+1），吸收劑量（L0），及各組分相平衡常數(shù)（Ki）如下：組分ABCDEVN+1 I （kmol/h）868420100L0 i （kmol/h）0002290292Ki30620.5很小計(jì)算：（1）平均液汽比為3時B、D的吸收量。（2）若關(guān)鍵組分D的相對吸收率提高到100%，其他條件不變，理論板數(shù)又是多少。模擬試題-2填空題(12分)1.按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同，傳質(zhì)分離過程可分為兩類，即 和。 分離過程常借助分離劑將均相混合物變成兩相系統(tǒng)，分離劑有 和兩種類型. 2.相平衡關(guān)系可用、和

7、 等來表達(dá)。 3.對于含水體系的平衡關(guān)系，活度系數(shù)方程通常比其它活度系數(shù)方程更好。4.在精餾塔中，分布主要反映物流的組成，而總的分布則主要反映了熱 衡算的限制。 5萃取精餾中溶劑的作用可以概括為兩點(diǎn)： 當(dāng)原有兩組分的沸點(diǎn)接近，非理想性不大時，加入溶劑主要目的是 6.三對角線矩陣法用于多組分多級分離過程嚴(yán)格計(jì)算時，以方程解離法為基礎(chǔ)，將MESH 方程按類型分為三組，即、 和。7.影響氣液傳質(zhì)設(shè)備處理能力的主要因素有、 和等。8.精餾過程的不可逆性主要以下原因引起： 和。選擇題(8分) 1.相平衡常數(shù)的計(jì)算方法有a)狀態(tài)方程法和b)活度系數(shù)法兩種方法，其中 法可以用在臨界區(qū)。 2.根據(jù)芬斯克方程，

8、隨著輕關(guān)鍵組分分配比的增大，重關(guān)鍵組分分配比的減小以及關(guān)鍵 組分相對揮發(fā)度向1接近，所需最小理論板數(shù)(增加，減少)。 構(gòu)成三元系的各對二元系形成共沸物的情況影響著三元系的氣液平衡性質(zhì)。若其中的 兩個二元系有最高共沸物，而另一個二元系不形成共沸物，則三元系的泡點(diǎn)溫度面上 會出現(xiàn)(脊，谷，鞍形)；若兩個二元系有最低共沸物，而另一個二元系不形成 共沸物，則三元系的泡點(diǎn)溫度面上會出現(xiàn) (脊，谷，鞍形)。 判斷題 (10分)1、對于窄沸程閃蒸問題，熱量衡算主要受氣化潛熱的影響，應(yīng)解閃蒸方程式確定閃蒸溫 度，通過熱量衡算確定氣化分率。( ) 2、在兩組分精餾中，如果易揮發(fā)組分的表面張力較大，則在板式塔的塔

9、板上易形成更穩(wěn)定的泡沫層；在填料塔的填料上易形成更穩(wěn)定的液體薄膜，從而提高了效率。（ ）3、將二元理想氣體混合物分離成純組分時，在等摩爾進(jìn)料的情況下所需的最小功最少。等溫低壓下的液體混合物，當(dāng)溶液為正偏差時，分離所需的最小功將比分離理想溶液時的值大，當(dāng)溶液為負(fù)偏差時，分離所需的最小功將比分離理想溶液時的值大，當(dāng)系統(tǒng)完全不互溶時，分離所需最小功為零。（ ）4、組分沸點(diǎn)差較小的低溫精餾系統(tǒng)，熱泵流程是一種有效的提高熱力學(xué)效率的手段。而當(dāng)沸點(diǎn)差較大時，特別適合采用中間冷凝器和中間再沸器。（ ）二、問答題（30分，每題5分）1、就活度系數(shù)法計(jì)算氣液平衡常數(shù)的通式，分以下幾種情況進(jìn)行討論：1）氣相為理想

10、氣體，液相為理想溶液；2）氣相為理想氣體，液相為非理想溶液；3）氣相為理想溶液，液相為理想溶液；4）氣相為理想溶液，液相為非理想溶液。2、請指出共沸精餾與萃取精餾的主要異同。3、試指出逐級計(jì)算法計(jì)算起點(diǎn)的確定原則（按清晰分割處理，分只有輕非關(guān)鍵組分的物系、只有重非關(guān)鍵組分的物系兩種情況論述）。4、簡述泡點(diǎn)法和流率加和法兩種嚴(yán)格計(jì)算方法的主要區(qū)別。5、試列舉確定多組分分離順序的經(jīng)驗(yàn)法所包含的主要規(guī)則。6、簡述非對稱膜與復(fù)合膜的主要區(qū)別。思考題1 分離過程的目的和意義是什么？ 2 分離過程的分類以及各自的特征是什么3 相平衡的必要條件是什么？4為什么用逸度代替化學(xué)勢來決定相平衡？誰最先提出逸度概念

11、的？5氣液平衡方程中的 K值是如何定義的？6從逸度和 /或活度系數(shù)估算K值的兩種最廣泛應(yīng)用的嚴(yán)格模型是什么？哪一個更好？為什么？7什么是泡點(diǎn)方程？什么是露點(diǎn)方程？8為什么絕熱閃蒸過程計(jì)算比等溫閃蒸過程計(jì)算難得多？9破壞共沸混合物的常用途徑是什么？10決定精餾塔操作壓力的主要因素是什么11在什么條件下精餾塔必須在真空下操作？12在二元混合物種，哪一個是輕關(guān)鍵組分？輕關(guān)鍵組分主要存在于塔頂還是塔釜13當(dāng)初步估算進(jìn)料組分在塔頂和塔底間的分配時，什么時候假定非關(guān)鍵組分清晰分割是合理的？ 14芬斯克方程如何建立？它是理論方程還是經(jīng)驗(yàn)方程？它是精確方程嗎？如果不是，偏差來自哪里？ 15使用芬斯克方程對兩關(guān)

12、鍵組分有限制條件嗎？如果沒有，在全回流下除了估算最小理論塔板數(shù)之外芬斯克方程還能用于其他方面嗎？ 16在什么條件下共沸物的分離應(yīng)該采用變壓精餾？ 17 在什么條件下應(yīng)該考慮萃取精餾？18共沸精餾和萃取精餾之間的區(qū)別是什么？19均相共沸精餾和非均相共沸精餾之間的區(qū)別是什么？20精餾塔能在最小回流條件下操作嗎？如果不能，為什么？21使用芬斯克方程對兩關(guān)鍵組分有限制條件嗎？如果沒有，在全回流下除了估算最小理論塔板數(shù)之外芬斯克方程還能用于其他方面嗎？22為什么精餾中的板效率比吸收中的高？23 當(dāng)初步估算進(jìn)料組分在塔頂和塔底間的分配時，什么時候假定非關(guān)鍵組分清晰分割是合理的？24多組分精餾的嚴(yán)格的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)法已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)。然后為什么FUG近似級算法仍然有用而且被廣泛應(yīng)用？25理論板的理論模型假設(shè)是什么？