《化工分離工程》試卷及2

?化工分別工程?試卷及?化工分別工程?試卷及?化工分別工程?試卷及無(wú)化學(xué)汲取的液相分傳質(zhì)系數(shù)〔k0L〕。一、填空(每空2分,共20分)5.對(duì)一般的N級(jí)逆流裝置進(jìn)行變量分析，假定組分?jǐn)?shù)為C個(gè)，1.假如設(shè)計(jì)中給定數(shù)值的物理量的數(shù)量等于設(shè)計(jì)變量，成立的MESH方程在全塔有NC+NC+2N+N=N(2C+3)個(gè)。設(shè)計(jì)才有結(jié)果。6.熱力學(xué)效率定義為；實(shí)質(zhì)的分別過(guò)在最小回流比條件下，假定只有重組分是非分派組分，輕組程是不行逆的，所以熱力學(xué)效率必然分為分派組分，存在著兩個(gè)恒濃區(qū)，出此刻精鎦段和進(jìn)于1。料板地點(diǎn)。7.反浸透是利用反浸透膜選擇性的只透過(guò)溶劑的性質(zhì)，在萃取精鎦中，當(dāng)原溶液非理想性不大時(shí)，參加溶劑后，溶劑與組分1形成擁有較強(qiáng)對(duì)溶液施加壓力，戰(zhàn)勝溶劑的浸透壓，是一種用來(lái)濃正誤差的非理想溶液，與組分2形成縮溶液的膜分別過(guò)程。負(fù)誤差或理想溶液，可提升組分1對(duì)2的相對(duì)揮發(fā)度。二、推導(dǎo)(20分)4.化學(xué)汲取頂用加強(qiáng)因子表示化學(xué)反應(yīng)對(duì)傳質(zhì)速率的加強(qiáng)程度，加強(qiáng)因子E的定義是化學(xué)汲取的液相分傳質(zhì)系數(shù)〔kL〕/

1.由物料衡算，相均衡關(guān)系式推導(dǎo)圖式。

1單級(jí)分別根本關(guān)系式中：Ki——相均衡常數(shù)；——?dú)庀喾致省矚怏w量/進(jìn)料量〕。2.精餾塔第j級(jí)出入物料如圖1，成立MESH方程。三、簡(jiǎn)答(每題5分,共25分)LNK所有或湊近所有在塔頂出現(xiàn)；1.什么叫相均衡？相均衡常數(shù)的定義是什么？HNK所有或湊近所有在塔釜出現(xiàn)。由混淆物或溶液形成假定干相，這些相保持物理均衡而共3.在汲取過(guò)程中，塔中每級(jí)汽、液流量為何不行以視為恒存狀態(tài)。熱力學(xué)上看物系的自由焓最?。粍?dòng)力學(xué)上看相間表摩爾流？觀傳達(dá)速率為零。汲取為單相傳質(zhì)過(guò)程，汲取劑汲取了氣體中的溶質(zhì)而流量Ki=yi/xi。在降落過(guò)程中不停增添，氣體的流量相應(yīng)的減少，所以氣液相流量在塔內(nèi)都不行以視為恒定。重點(diǎn)組分的定義是什么；在精餾操作中，一般重點(diǎn)組分與非重點(diǎn)組分在頂、釜的分派狀況怎樣？4.在精餾塔中設(shè)中間換熱器為何會(huì)提升熱力學(xué)效率？由設(shè)計(jì)者指定濃度或提出回收率的組分。在中間再沸器所參加的熱量其溫度低于塔底參加熱量的溫LK絕大部分在塔頂出現(xiàn)，在釜中量嚴(yán)格控制；度，在中間冷凝器所引出的熱量其溫度高于塔頂引出熱量的溫度，相關(guān)于無(wú)中間換熱器的精餾塔傳熱溫差小，熱力HK絕大部分在塔釜出現(xiàn)，在頂中量嚴(yán)格控制；學(xué)效率高。5.反應(yīng)精餾的主要長(zhǎng)處有那些？3.氣體混淆物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷〔均為摩爾分?jǐn)?shù)〕，用不揮發(fā)的烴類進(jìn)行汲取，汲取后丙烷的汲取率為〔1〕產(chǎn)物一旦生建立刻移出反應(yīng)區(qū)；〔2〕反應(yīng)區(qū)反應(yīng)物濃81%，取丙烷在全塔的均勻汲取因子A=1.26，求所需理論板數(shù)；度高，生產(chǎn)能力大；〔3〕反應(yīng)熱可由精餾過(guò)程利用；〔4〕節(jié)儉假定其余條件不變，提升均勻液汽比到本來(lái)的2倍，此時(shí)丙烷的設(shè)施投資開(kāi)銷；〔5〕關(guān)于難分別物系經(jīng)過(guò)反應(yīng)分別成較純產(chǎn)品。汲取率可抵達(dá)多少。四、計(jì)算(1、2題10分，3題15分，共35分)將含苯0.6〔mol分?jǐn)?shù)〕的苯〔1〕—甲苯〔2〕混淆物在101.3kPa下絕熱閃蒸，假定閃蒸溫度為94℃，用計(jì)算結(jié)果說(shuō)明該溫度可否知足閃蒸要求？：94℃時(shí)P10=152.56kPaP20甲醇〔1〕和醋酸甲酯〔2〕在常壓、54℃下形成共沸物，共沸構(gòu)成

X2=0.65(mol

分率

),

在此條件下：p10

90.24kPa,

P20

65.98kPa

求該系統(tǒng)的活度系數(shù)。2006-2007學(xué)年第2學(xué)期考試參照答案〔A〕卷一、填空(每空2分,共20分)1.設(shè)計(jì)變量。2.精鎦段和進(jìn)料板。

二、推導(dǎo)(20分)1.設(shè)VF氣化分率物料衡算式：FziLxiVyi＝〔1－〕FxiFyi(1)相均衡關(guān)系式：xiKiyi(2)3.正；負(fù)誤差或理想。4.化學(xué)汲取的液相分傳質(zhì)系數(shù)〔kL〕/無(wú)化學(xué)汲取的液相分傳質(zhì)系數(shù)〔k0L〕。5.NC+NC+2N+N=N(2C+3)。6.B分別〔－W凈〕；小。7.溶劑；溶劑的浸透壓。

yiKixi將〔3〕代入〔1〕zi整理：xi將〔2〕代入〔1〕zi整理：yi

(3)(1)xiKixizi(4)1(Ki1)(1)KiyiyiKizi(5)1(Ki1)2．GiM,jLj1xi,j1Vj1yi,j1Fjzi,j(LjUj)xi,j(VjWj)yi,j0GiE,jyi,jKi,jxi,j0GjSYCyi,j0i1GjSXCxi,j0i1GjHLj1hj1Vj1Hj1FjHF,j(LjUj)hj(VjWj)HjQj0三、簡(jiǎn)答(每題5分,共25分)由混淆物或溶液形成假定干相，這些相保持物理均衡而共存狀態(tài)。熱力學(xué)上看物系的自由焓最??；動(dòng)力學(xué)上看相間表觀傳達(dá)速率為零。K=y/xi。ii

LK絕大部分在塔頂出現(xiàn)，在釜中量嚴(yán)格控制；HK絕大部分在塔釜出現(xiàn)，在頂中量嚴(yán)格控制；LNK所有或湊近所有在塔頂出現(xiàn)；HNK所有或湊近所有在塔釜出現(xiàn)。汲取為單相傳質(zhì)過(guò)程，汲取劑汲取了氣體中的溶質(zhì)而流量在降落過(guò)程中不停增添，氣體的流量相應(yīng)的減少，所以氣液相流量在塔內(nèi)都不行以視為恒定。在中間再沸器所參加的熱量其溫度低于塔底參加熱量的溫度，在中間冷凝器所引出的熱量其溫度高于塔頂引出熱量的溫度，相關(guān)于無(wú)中間換熱器的精餾塔傳熱溫差小，熱力學(xué)效率高。由設(shè)計(jì)者指定濃度或提出回收率的組分。〔1〕產(chǎn)物一旦生建立刻移出反應(yīng)區(qū)；〔2〕反應(yīng)區(qū)反應(yīng)物濃度高，生產(chǎn)能力大；〔3〕反應(yīng)熱可由精餾過(guò)程利用；〔4〕節(jié)儉設(shè)施投資開(kāi)銷；〔5〕關(guān)于難分別物系經(jīng)過(guò)反應(yīng)分別成較純產(chǎn)品。四、計(jì)算(1、2題10分，3題15分，共35分)1.kizi1;zi同時(shí)存在，為汽液均衡態(tài),滿1ki足閃蒸條件。2.3.一、填空(每空2分,共20分)

1.傳質(zhì)分別過(guò)程分為均衡分別過(guò)程和速率分別過(guò)程兩大類。2.一個(gè)多組分系統(tǒng)抵達(dá)相均衡的條件是所有相中的溫度、壓力同樣，各相組分的逸度同樣。3.在變量分析中，固定設(shè)計(jì)變量平常指進(jìn)料物流的變量和裝置的壓力。4.某二元系常壓下汽液均衡數(shù)據(jù)在y～x圖中摘錄以下：x1=0.25時(shí)，y1=0.35；x1=0.8時(shí)，y1=0.62，該系統(tǒng)必然形成共沸物，這是由于在y-x圖中，均衡線與對(duì)角線訂交〔也可其余表示法〕。三對(duì)角線矩陣法用于多組分多級(jí)分別過(guò)程嚴(yán)格計(jì)算時(shí)，以方程解離法為基礎(chǔ)，將MESH方程按種類分為三組，即、2.溶液中1，2組分形成均相共沸物，分析共沸時(shí)活度系數(shù)與、和。飽和蒸汽壓之間的關(guān)系可用式：1p20表示。2p106.精鎦和汲取操作在傳質(zhì)過(guò)程上的主要差別是三、簡(jiǎn)答(每題5分,共20分)1.常壓下分別苯、甲苯、二甲苯混淆物，用活度系數(shù)法計(jì)。7.在ABC三組分精餾中，有個(gè)分別方案。8.超濾是以壓力差為推進(jìn)力，按粒徑不同樣選擇分別溶液中所含的微粒和大分子的膜分別操作。二、分析(20分)1．對(duì)再沸器〔圖1〕進(jìn)行變量分析，得出：Nv、Nc、Ni、Nx、Na，回復(fù)對(duì)可調(diào)設(shè)計(jì)變量怎樣指定。

算該物系相均衡常數(shù)K的簡(jiǎn)化形式是什么方程？并說(shuō)明原由?！蔡崾荆篕iyiipssvmL,i(ppis)iiexp[]〕xiivpRT在萃取精餾中，由相對(duì)揮發(fā)度表達(dá)式分析，為何在參加萃取劑后會(huì)提升原溶液的相對(duì)揮發(fā)度？精餾過(guò)程的熱力學(xué)不可以逆性主要由哪些原由惹起？在固定床吸附過(guò)程中，什么是透過(guò)曲線？在什么狀況下，吸附劑失掉吸附能力需重生？四、計(jì)算(1、2題15分，3題10分，共40分)某精鎦塔進(jìn)料構(gòu)成和操作條件下的均勻相對(duì)揮發(fā)度以下：組分ABCD摩爾分率塔頂B的回收率為95％，塔釜C的濃度為0.9，按清楚切割法物料衡算；不對(duì)非重點(diǎn)組分校核，計(jì)算最少理論板數(shù)。

用水萃取精餾醋酸甲酯〔1〕與甲醇〔2〕二組分溶液，假定XS=0.8，餾出液量為100kmol/h，且餾出液中不含水，回流比取1.1，溶劑看作不揮發(fā)組分，計(jì)算水的參加量。某氣體混淆物含甲烷95％，正丁烷5％，現(xiàn)采納不揮發(fā)的烴油進(jìn)行汲取，油氣比為1∶1，進(jìn)塔溫度均為37℃，汲取塔壓力為304kPa,今要從氣體中汲取80％的丁烷，求所需理論板數(shù)。該條件下：K丁烷＝2006-2007學(xué)年第二學(xué)期考試參照答案〔B〕卷一、填空(每空2分,共20分)1.均衡分別過(guò)程和速率分別過(guò)程。溫度、壓力同樣，各相組分的逸度同樣。進(jìn)料物流的變量和裝置的壓力。4.在y-x圖中，均衡線與對(duì)角線訂交〔也可其余表示法〕。修正的M方程、S方程、和修正的H方程。精餾為雙向傳質(zhì)，汲取為單向傳質(zhì)。2。粒徑不同樣。

二、分析(20分)1．指定：溫度、熱負(fù)荷、氣化分率等之一均可。共沸時(shí)：1psk1p1(理想氣體，非理想溶液〕1212p2sk2p三、簡(jiǎn)答答：常壓下分別苯、甲苯、二甲苯混淆物，為低壓下分子構(gòu)造相像物系，汽液相都為理想系，有：答：在萃取精餾中，原溶液121,汽相為理想氣體，液相ps1,ps為非理