傳質分離過程習題課-第二章

、判斷題.分離因子相對于汽液平衡常數(shù)而言，隨溫度和壓力的變化不敏感。 （）s.常壓下甲醇-水物系的相平衡常數(shù)更適合于用公式Ki包計算。（）P.窄沸程閃蒸的熱量衡算更主要地取決于溫度，而不是汽化分率。因此對于窄沸程閃蒸，應該通過熱量衡算計算溫度，解閃蒸方程確定汽化分率。 （）二、單項選擇題.相平衡準則不包括（）。A）TTT B）CCCC）PPP D）f?f??Ill.對含有H2、H2s的物系，（）預測K值的精度高。A）RK方程 B）SRK方程 C）PR方程D）BWRS方程.規(guī)定氣相組成y和壓力P,計算液相組成x和溫度T的過程稱為（）的計算。A）泡點壓力 B）泡點溫度 C）露點溫度 D）露點壓力.下列哪一個過程是平衡分離過程？（）。A）蒸發(fā) B）離心分離 C）吸收 D）膜分離.規(guī)定液相組成x和溫度T,計算汽相組成y和壓力P的過程稱為（）的計算。A）泡點壓力 B）泡點溫度 C）露點溫度D）露點壓力.進行等溫閃蒸時，滿足（）時系統(tǒng)處于兩相區(qū)。A） ?乙位乙/K 1 B） "i 1且乙/Ki 1c、 KiZi < Zi/Ki 1 c、 KiZi 1M Zi/Ki 1KiXi107、計算溶液泡點時，若 i1 ，則說明a溫度偏低 b.正好泡點 c.溫度偏高8、在一定溫度和壓力下，由物料組成計算出的8、在一定溫度和壓力下，由物料組成計算出的CcKiXi10 Zi/Ki1i1 ，且i1 ，該進料狀態(tài)為a過冷液體 進料狀態(tài)為a過冷液體 b.過熱氣體c.汽液混合物9、計算溶液露點時，若yi/Ki109、計算溶液露點時，若a溫度偏低b.正好泡點c.溫度偏高10、進行等溫閃蒸時，對滿足什么條件時系統(tǒng)處于兩相區(qū)KiKiZi1且 Zi/Ki1KiZi 1且 Zi/Ki 1KiKiZi1且 Zi/Ki1c.d.KiZi 1且 Zi/Ki 111、下列哪一個是機械分離過程（ ）a.蒸儲 b.吸收c.膜分離 d.離心分離12、下列哪一個是速率分離過程（ ）a.蒸儲 b.吸收c.膜分離 d.離心分離13、下列哪一個是平衡分離過程（）a.蒸儲 b.吸收c.膜分離 d.離心分離14、汽液相平衡 K值越大，說明該組分越（）a.易揮發(fā) b.難揮發(fā) c.沸點高 d.蒸汽壓小15、氣液兩相處于平衡時（）a.兩相間組份的濃度相等 b.只是兩相溫度相等c.兩相間各組份的化學位相等 d.相間不發(fā)生傳質16、當把一個常溫溶液加熱時，開始產(chǎn)生氣泡的點叫作（）a.露點 b.臨界點c.泡點d.熔點17、當把一個氣相冷凝時，開始產(chǎn)生液滴的點叫作（）a.露點b.臨界點c.泡點d.熔點18、當物系處于泡、露點之間時，體系處于（）a飽和液相b.過熱蒸汽c.飽和蒸汽d.氣液兩相19、系統(tǒng)溫度大于露點時，體系處于（）a飽和液相b.過熱氣相c.飽和氣相d.氣液兩相20、系統(tǒng)溫度小于泡時，體系處于（）a.飽和液相b.冷液體c.飽和氣相d.氣液兩相21、閃蒸是單級蒸儲過程，所能達到的分離程度（）a很高 b.較低c.只是冷凝過程，無分離作用 d.只是氣化過程，無分離作用三、填空題.按所依據(jù)的物理化學原理 不同，工業(yè)上常用的 傳質分離過程可以分為口的大類。.計算氣液相平衡常數(shù)的方法有2對于輕始類組分還可以直接查P-T-K列線圖求取。.計算氣液相平衡常數(shù)的通式： Ki」PP_expvi（PP）,當氣相是理想氣iyP RT體，液相是理想溶液時，氣液平衡關系可簡化為 yi.分離過程是借助分離媒介使均相混合物系統(tǒng)變成兩相 系，分離媒介有f口 的種類型。.常用的活度系數(shù)方程中, 方程特別適用于分子大小相差懸殊的混合物。.在等溫閃蒸計算之前，需要對閃蒸過程進行核實。假設已知進料混合物中任意組分i的相平衡常數(shù)與其在混合物中的摩爾分率分別為 Ki和z。如果（<1,表明進料在閃蒸條件下為過冷液體。.氣液平衡常數(shù)的定義式為Ki.分離過程是借助分離媒介使均相混合物系統(tǒng)變成兩相 系，分離媒介有

f口 的種類型。9、泡點溫度計算時若EKixi>1,溫度應調（）10、泡點壓力計算時若EKixi>1,壓力應調（）11、活度是（）濃度。12、逸度是（）壓力13、汽液相平衡是處理（）過程的基礎。相平衡的條件是（）。14、對寬沸程的精儲過程，其各板的溫度變化由（）決定，故可由（）計算各板的溫度。15、對窄沸程的精儲過程，其各板的溫度變化由（）決定，故可由（）計算各板的溫度。16、離程分為（）和（）兩大類。17、傳質分離過程分為（）和（）兩大類。18、分離劑可以是（）和（）。19、氣液平相衡常數(shù)定義為（）。20、氣液兩相處于平衡時（）相等。21、若組成為Zi的物系，EKixi>1,且！Zi/Ki>1時，其相態(tài)為（）22、若組成為Zi的物系，Kixi<1時其相態(tài)為（）23、若組成為Zi的物系，ZZi/Ki<1時，其相態(tài)為（）24、絕熱閃蒸過程，飽和液相經(jīng)節(jié)流后會有（ ）產(chǎn)生。25、lewis提出了等價于化學位的物理量（）四、推導及簡答題.由物料衡算式及相平衡關系式推導圖中所示閃蒸過程的 Rachford-Rice閃蒸方程:c4(01)程:c4(01) 0i1(Ki1) 1.什么叫相平衡？相平衡常數(shù)的定義是什么？3簡述設計型設計計算與操作型設計計算的區(qū)別。六、計算題（每小題10分，共30分）1.一液體混合物的組分為：苯0.50;甲苯0.25;對-二甲苯0.25（摩爾分數(shù)）。計算該物系在100kPa時的泡點溫度和汽相組成。假設為完全理想物系。苯：lnp1s20.79362788.51/T52.36;甲苯：lnp2s20.90653096.52/T53.67;對二甲苯：lnP3s20.98913346.65/T57.84；（Ps：Pa；T：K）（注：試差范圍為85~105C;誤差限= yi10.01）解：設T為95C,由安托尼方程PiS155147.9Pa .P2s62785.74Pa .P3s26644.01Pa因為汽相、液相均為完全理想物系， KiPs/p（1.5分），yiKixi（1.5分）yi1 K1X1K2X2K3X31 0.01200.01故所設溫度偏高，重設T為94.6C,PiS155278.4Pa （1分）.P2s62844.88Pa（1分）；P3s26671.88Pa（1分）yi1 K1xK2x2K3x31=0.00069<0.01符合要求。（2分）故該物系在100kPa時的泡點溫度為94.6C0（2分）y〔K1X1 0.7764,y?K2X20.1571,yK3X30.0667（其它方法，只要思路正確，結果正確，即可得分）1.某三元理想液體混合物的組成為： A0.60;B0.20;C0.20（摩爾分數(shù)）。計算該物系在0.1013MPa時的泡點溫度和氣相組成。 A、B、C三個組分的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)如下：lnP： 23.4803 3626.55T 34.29 ;InPBS 23.8047 3803.98T 41.68 ;InPs 22.4367 3166.38T 80.15 ; （Ps:Pa, T:K）

(注：試差范圍為65~85C;誤差限= yi10.01)設T為70C,由安托尼方程PS125313.31Pa；PBS72156.70Pa；PcS32768.81Pa因為汽相、液相均為完全理想物系， K因為汽相、液相均為完全理想物系， Kis,P/p(1.5分)，yiKixi(1.5分)yi1 KAxAKBxBKcxc1 0.05060.01故所設溫度偏低，重設T為71.16C,￡130941.55Pa；Ps75732.40Pa；g34547.86Payi1 K咨K2x2K3x31=0.0067<0.01符合要求。(2分)故該物系在0.1013MPa時的泡點溫度為71.16C。（2分）y1=Kb=0.7756,y2=0.1495,y3=0.0682（其它方法，只要思路正確，結果正確，即可得分）2、某混合物含丙烷a.0.451（摩爾分數(shù)），異丁烷b.0.183,正丁烷c.0.366,在t=94C

和p=2.41Mpa下進行閃蒸，試估算平衡時混合物的氣化分率及氣相和液相組解：設=0.5,ziK?成。已知Ki=1.42,K2解：設=0.5,ziK?0.4511.42由t=94C,p=2.41MPa=2410kPa,Ki=1.42,K2=0.86,K3=0.720.4511.420.1830.3661.03910.86 0.72KiZ1.420.4510.860.1830.720.3661.0611故混合物處于兩相區(qū),F()（yi為）可進行閃蒸計算。Zi（ki1） 0(ki1)F()0451(1.421)0183(0.861)F()0.5(1.421)_ 2Zi(ki 1)1 (ki 1)山0.5F()0.451(1.421)10.594(1.421)故=0.594。由xiZi0.4510.5(0.861)0451(1.42Xi0.366(。721)0.009810.5(0.721)―一一、210.5(1.421)20.00980.5940.10440.183(0.861)10.594(0.861)1 (ki 1)'yi10.594(1.421)0.361；X2, 、20.183(0.861)

2

10.5(0.861)20.366(0.721)10.594(0.721)