分離工程習(xí)題集完整答案解析

第一部分填空題非常全的一份復(fù)習(xí)題，各個(gè)方面都到了。分離作用是由于加入（分離劑）而引起的，因?yàn)榉蛛x過程是（混合過程）的逆過程。衡量分離的程度用（分離因子）表示，處于相平衡狀態(tài)的分離程度是（固有分離因子）。分離過程是（混合過程）的逆過程，因此需加入（分離劑）來達(dá)到分離目的。工業(yè)上常用（分離因子）表示特定物系的分離程度，汽液相物系的最大分離程度又稱為（理想分離因子）。固有分離因子是根據(jù)（氣液相平衡）來計(jì)算的。它與實(shí)際分離因子的差別用（板效率來表示。6.汽液相平衡是處理（汽液傳質(zhì)分離）過程的基礎(chǔ)。相平衡的條件是（所有相中溫度壓力相等，每一組分的化學(xué)位相等）。當(dāng)混合物在一定的溫度、壓力下，滿足近心勺＞1,工Y1）條件即處于兩相區(qū)，可通過（物料平衡和相平衡）計(jì)算求出其平衡汽液相組成。萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設(shè)（萃取劑回收段）。最低恒沸物，壓力降低是恒沸組成中汽化潛熱（小）的組分增加。吸收因子為（A=L/KV），其值可反應(yīng)吸收過程的（難易程度）。對(duì)一個(gè)具有四塊板的吸收塔，總吸收量的80%是在（塔頂釜兩塊板）合成的。吸收劑的再生常采用的是（用蒸汽或惰性氣體的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸餾塔）。精餾塔計(jì)算中每塊板由于（組成）改變而引起的溫度變化，可用（泡露點(diǎn)方程）確定。用于吸收過程的相平衡關(guān)系可表示為（L=AV）多組分精餾根據(jù)指定設(shè)計(jì)變量不同可分為（設(shè)計(jì)）型計(jì)算和（操作）型計(jì)算。在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為（分配組分）。yN+1i吸收過程在塔釜的（上訐土＞xN,i），它決定了吸收液的（該組分的最大濃度）。吸收過程在塔頂?shù)南薅葹椋▂1,i＜Kix0,i），它決定了吸收劑中（自身挾帶）。19?限度為（吸收的相平衡表達(dá)式為（L=AV），在（溫度降低、壓力升高）操作下有利于20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.yN+1i吸收，吸收操作的限度是（斗豈-xyN+1i吸收，吸收操作的限度是（斗豈-xN,i，y1,i-Kix0,i）。若為最高沸點(diǎn)恒沸物，則組分的無限稀釋活度系數(shù)與飽和蒸汽壓的關(guān)系式為）。解吸收因子定義為（S'=VK/L）,由于吸收過程的相平衡關(guān)系為（V=SL）0吸收過程主要在（塔頂釜兩塊板）完成的。吸收有（1）關(guān)鍵組分，這是因?yàn)椋▎蜗騻髻|(zhì)）的緣故。圖解梯級(jí)法計(jì)算多組分吸收過程的理論板數(shù)，假定條件為三組分物系中，xA與xS的比AS值與共沸物中組分A與組分B的相對(duì)量一樣），因此可得出（aAB,asB）的結(jié)論。ABSB在塔頂和塔釜同時(shí)出現(xiàn)的組分為（分配組分）。恒沸劑的沸點(diǎn)應(yīng)顯著比原溶液沸點(diǎn)（大10K）以上。吸收過程只有在（貧氣吸收）的條件下，才能視為恒摩爾流。吸收過程計(jì)算各板的溫度采用（熱量衡算）來計(jì)算，而其流率分布則用（簡捷計(jì)算）來計(jì)算。在一定溫度和組成下，A,B混合液形成最低沸點(diǎn)恒沸物的條件為（）對(duì)多組分吸收，當(dāng)吸收氣體中關(guān)鍵組分為重組分時(shí)，可采用（吸收蒸出塔）的流程。非清晰分割法假設(shè)各組分在塔內(nèi)的分布與在（全回流）時(shí)分布一致。精餾有b.個(gè)關(guān)鍵組分，這是由于（雙向傳質(zhì)）的緣故采用液相進(jìn)料的萃取精餾時(shí)，要使萃取劑的濃度在全塔內(nèi)為一恒定值，所以在（進(jìn)料時(shí)補(bǔ)加一定的萃取劑）。當(dāng)原溶液為非理想型較強(qiáng)的物系，則加入萃取劑起（稀釋）作用。要提高萃取劑的選擇性，可（增大）萃取劑的濃度。對(duì)多組分吸收，當(dāng)吸收氣體中關(guān)鍵組分為重組分時(shí)，可采用（吸收蒸出塔）的流程。吸收過程發(fā)生的條件為（溶質(zhì)由氣相溶于液相），其限度為（P>P*,y>y.*、iiiiyN+1,iKyN+1,iKN,i）。在多組分精餾計(jì)算中為了給嚴(yán)格計(jì)算提供初值，通常用（清晰分割）或（非清晰分割）方法進(jìn)行物料預(yù)分布。對(duì)寬沸程的精餾過程，其各板的溫度變化由（進(jìn)料熱焓）決定，故可由（熱量衡算）計(jì)算各板的溫度。流量加合法在求得X..后，由（H）方程求V，由（S）方程求T。ijjj

41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.對(duì)窄沸程的精餾過程，其各板的溫度變化由（組成的改變）決定，故可由（相平衡方程）計(jì)算各板的溫度。當(dāng)兩個(gè)易揮發(fā)的組分為關(guān)鍵組分時(shí)，則以（塔釜）為起點(diǎn)逐板計(jì)算。三對(duì)角矩陣法沿塔流率分布假定為（衡摩爾流）。三對(duì)角矩陣法的缺陷是（對(duì)非理想溶液出現(xiàn)不收斂、不歸一，計(jì)算易發(fā)散）。常見復(fù)雜分離塔流程有（多股進(jìn)料）（側(cè)線采出）（設(shè)中間冷凝或中間再沸器）嚴(yán)格計(jì)算法有三類，即（逐板計(jì)算）（矩陣法）（松弛法）設(shè)置復(fù)雜塔的目的是為了（減少塔數(shù)目，節(jié)省能量）。松弛法是由開始的（不穩(wěn)定態(tài)）向（穩(wěn)定態(tài)）變化的過程中，對(duì)某一（時(shí)間間隔）內(nèi)每塊板上的（物料變化）進(jìn)行衡算。精餾過程的不可逆性表現(xiàn)在三個(gè)方面，即（通過一定壓力梯度的動(dòng)量傳遞），（通過一定溫度梯度的熱量傳遞或不同溫度物流的直接混合）和（通過一定濃度梯度的質(zhì)量傳遞或者不同化學(xué)位物流的直接混合）。通過精餾多級(jí)平衡過程的計(jì)算，可以決定完成一定分離任務(wù)所需的（理論板數(shù)），為表示塔實(shí)際傳質(zhì)效率的大小，則用（級(jí)效率）加以考慮。為表示塔傳質(zhì)效率的大小，可用（級(jí)效率）表示。對(duì)多組分物系的分離，應(yīng)將（分離要求高）或（最困難）的組分最后分離。熱力學(xué)效率定義為（系統(tǒng)）消耗的最小功與（過程）所消耗的凈功之比。分離最小功是分離過程必須消耗能量的下限它是在分離過程（可逆）時(shí)所消耗的功。在相同的組成下，分離成純組分時(shí)所需的功（大于）分離成兩個(gè)非純組分時(shí)所需的功。超臨界流體具有類似液體的（溶解能力）和類似氣體的（擴(kuò)散能力）。泡沫分離技術(shù)是根據(jù)（表面吸附）原理來實(shí)現(xiàn)的，而膜分離是根據(jù)（膜的選擇滲透作用）原理來實(shí)現(xiàn)的。新型的節(jié)能分離過程有（膜分離）、（吸附分離）。常用吸附劑有（硅膠、活性氧化鋁、活性炭）54A分子篩的孔徑為（5埃），可允許吸附分子直徑（小于5埃）的分子。離程分為（機(jī)械分離）和（傳質(zhì)分離）兩大類。傳質(zhì)分離過程分為（平衡分離過程）和（速率控制過程）兩大類。分離劑可以是（能量）和（物質(zhì)）。機(jī)械分離過程是（過濾、離心分離）。吸收、萃取、膜分離。滲透。速率分離的過程是過濾、離心分離、吸收、萃取、（膜分離、滲透）。平穩(wěn)分離的過程是過濾、離心分離、（吸收、萃取）。膜分離。滲透。氣液平相衡常數(shù)定義為（氣相組成和液相組成的比值）。理想氣體的平穩(wěn)常數(shù)（組成）無關(guān)。

活度是（修正的）濃度。低壓下二元非理想農(nóng)液的對(duì)揮發(fā)度a12等于（Y1P10/Y2P20）氣液兩相處于平衡時(shí)（化學(xué)位）相等。Lewis提出了等價(jià)于化學(xué)位的物理量（逸度）。逸度是（修正的）壓力在多組分精餾中塔頂溫度是由（露點(diǎn)）方程求定的。露點(diǎn)方程的表達(dá)式為（）泡點(diǎn)方程的表達(dá)式為（）泡點(diǎn)溫度計(jì)算時(shí)若工Kixi>1，溫度應(yīng)調(diào)（小）泡點(diǎn)壓力計(jì)算時(shí)若EKixi>1，壓力應(yīng)調(diào)（大）在多組分精餾中塔底溫度是由（泡點(diǎn)）方程求定的。絕熱閃蒸過程，節(jié)流后的溫度（降低落）。TOC\o"1-5"\h\z81?若組成為Zi的物系，工Kixi>1，且工KiZi>1時(shí)，其相態(tài)為（氣液兩相）若組成為Zi的物系,Kixi>1時(shí)其相態(tài)為（過冷液相）若組成為Zi的物系，工KiZi>1時(shí)，其相態(tài)為（過熱氣相）絕熱閃蒸過程，飽和液相經(jīng)節(jié)流后會(huì)有（氣相）產(chǎn)生。設(shè)計(jì)變量與獨(dú)立量之間的關(guān)系可用下式來表示（Ni=Nv-Nc即設(shè)計(jì)變量數(shù)二獨(dú)立變量數(shù)-約束關(guān)系）設(shè)計(jì)變量分為（固定設(shè)計(jì)變量）與（可調(diào)設(shè)計(jì)變量）?；亓鞅仁牵烧{(diào)）（）設(shè)計(jì)變量。關(guān)鍵組分的相揮發(fā)度越大，精餾過程所需的最少理論板數(shù)（越少）。分離要求越高，精餾過程所需的最少理論板數(shù)（越多）。進(jìn)料中易揮發(fā)含量越大，精餾過程所需的最少理論板數(shù)（不變）。在萃取精餾中所選的萃取劑希望與塔頂餾出組份形成具有（正）偏差的非理想溶液在萃取精餾中所選的取劑使A1P值越（大）越好。在萃取精餾中所選的萃取劑希望而與塔底組分形成具有（負(fù)）偏差的非理想溶液。在萃取精餾中所選的萃取劑使A1P值越大，溶劑的選擇性（增大）萃取精餾塔中，萃取劑是從塔（底）出來。恒沸劑與組分形成最低溫度的恒沸物時(shí)，恒沸劑從塔（頂）出來。均相恒沸物在低壓下其活度系數(shù)之比丫1/丫2應(yīng)等于（P20）與（P10）之比。在板式塔的吸收中，原料中的平衡常數(shù)小的組分主要在塔內(nèi)（底）板被吸收。吸收中平衡數(shù)大的組分主要在塔內(nèi)（頂）板被吸收。吸收中平衡常數(shù)大的組分是（難）吸收組分。吸收中平衡常數(shù)小的組分是（易）吸收組分。

吸收因子越大對(duì)吸收越（有利）溫度越高對(duì)吸收越（不利）壓力越高對(duì)吸收越（有利）。吸收因子A（反比）于平衡常數(shù)。吸收因子A（正比）于吸收劑用量L。吸收因子A（正比）于液氣比。完成一個(gè)給定的分離要求所需功最小的過程是（可逆）。從節(jié)能的角度分析難分離的組分應(yīng)放在（最后）分離。從節(jié)能的角度分析分離要求高的組分應(yīng)放在（最后）分離。從節(jié)能的角度分析進(jìn)料中含量高的組分應(yīng)（先分離）分離。物理吸附一般為（多層）吸附。化學(xué)吸附一般為（單層）吸附。化學(xué)吸附選擇性（強(qiáng)）。物理吸附選擇性（不強(qiáng)）吸附負(fù)荷曲線是以（距床層入口的距離）橫坐標(biāo)繪制而成。吸附負(fù)荷曲線是以（吸附劑中吸附質(zhì)的濃度）為縱坐標(biāo)繪制而成吸附負(fù)荷曲線是分析（吸附劑）得到的。透過曲線是以（時(shí)間）橫坐標(biāo)繪制而成。透過曲線是以（流出物中吸附劑的濃度）為縱坐標(biāo)繪制而成。透過曲線是分析（流出物）得到的。透過曲線與吸附符合曲線是（鏡面對(duì)稱相似關(guān)系）相似關(guān)系。選擇題1.計(jì)算溶液泡點(diǎn)時(shí)，若乞KX-1>0,則說明Cii2.溫度偏低b.正女好泡點(diǎn)c.溫度偏咼在一定溫度和壓力下，由物料組成計(jì)算出的乞KX-1>0,且XZ/K<1，該進(jìn)料狀態(tài)2.iiiia.過冷液體b.過熱氣體c.汽液混合物計(jì)算溶液露點(diǎn)時(shí)，若工y/K-1<0，則說明AIIa.溫度偏低b.正好泡點(diǎn)c.溫度偏咼進(jìn)行等溫閃蒸時(shí)，對(duì)滿足什么條件時(shí)系統(tǒng)處于兩相區(qū)A工KZ>1且工Z/K>1b.工KZ>1且工Z/K<1IIIIIIIIc.工KZ<1且工Z/K>1d.工KZ<1且工Z/K<1IIIIIIII萃取精餾時(shí)若泡和液體進(jìn)料，則溶劑加入位置點(diǎn)：Ba.精餾段上部b.進(jìn)料板c.提餾段上部

在一定溫度和組成下，A,B混合液的總蒸汽壓力為P,若P>PA，且P>PBS，則該溶液B6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.a.形成最低恒沸物b.形成最高恒沸物c.不形成恒沸物吸收操作中，若要提高關(guān)鍵組分的相對(duì)吸收率應(yīng)采用措施是Ca?提高壓力b.升高溫度c?增加液汽比d?增加塔板數(shù)最高恒沸物，壓力增加使恒沸組成中汽花潛熱小的組分Ca.增加b.不變c.減小選擇的萃取劑最好應(yīng)與沸低低的組分形成Ca.正偏差溶液b.理想溶液c.負(fù)偏差溶液多組分吸收過程采用圖解梯級(jí)法的依據(jù)是Ba.恒溫操作b.恒摩爾流c.貧氣吸收當(dāng)萃取塔塔頂產(chǎn)品不合格時(shí)，可采用下列方法來調(diào)節(jié)Aa?加大回流比b?加大萃取劑用量c?增加進(jìn)料量液相進(jìn)料的萃取精餾過程，應(yīng)該從何處加萃取劑Da.精餾段b.提餾段c.精餾段和進(jìn)料處d提餾段和進(jìn)料板當(dāng)兩個(gè)難揮發(fā)組分為關(guān)鍵組分時(shí)，則以何處為起點(diǎn)逐板計(jì)算Ba.塔頂往下b.塔釜往上c.兩端同時(shí)算起從塔釜往上逐板計(jì)算時(shí)若要精餾段操作線方程計(jì)算的（Xr/X”）比由提餾段操作線方LHj+1程計(jì)算得更大，則加料板為Ba.j板b.j+1板c.j+2板流量加和法在求得X..后由什么方程來求各板的溫度Bjia.熱量平衡方程b.相平衡方程c物料平衡方程三對(duì)角矩陣法在求得X??后由什么方程來求各板的溫度Ajia熱量平衡方程b.相平衡方程c物料平衡方程簡單精餾塔是指Ca.設(shè)有中間再沸或中間冷凝換熱設(shè)備的分離裝置b.有多股進(jìn)料的分離裝置c.僅有一股進(jìn)料且無側(cè)線出料和中間換熱設(shè)備下面有關(guān)塔板效率的說法中哪些是正確的a.全塔效率可大于1b.總效率必小于1板效率可大于1d板效率必小于點(diǎn)效率分離最小功是指下面的過程中所消耗的功Ba.實(shí)際過程b.可逆過程下列哪一個(gè)是機(jī)械分離過程（D）a.蒸餾b.吸收c.膜分離d?離心分離

21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.下列哪一個(gè)是速率分離過程（C）a?蒸餾b?吸收c膜分離d?離心分離下列哪一個(gè)是平衡分離過程（A）a?蒸餾b?吸收c膜分離d?離心分離lewis提出了等價(jià)于化學(xué)位的物理量（逸度）二無理想溶液的壓力組成圖中，P-X線是（B）a?曲線b?直線c?有最高點(diǎn)d?有最低點(diǎn)形成二元最高溫度恒沸物的溶液的壓力組成圖中，P-X線是（D）a?曲線b?直線c?有最高點(diǎn)d?有最低點(diǎn)溶液的蒸氣壓大?。˙）a.只與溫度有關(guān)b?不僅與溫度有關(guān)，還與各組分的濃度有關(guān)c.不僅與溫度和各組分的濃度有關(guān)，還與溶液的數(shù)量有關(guān)對(duì)兩個(gè)不同純物質(zhì)來說，在同一溫度壓力條件下汽液相平衡K值越大，說明該物質(zhì)費(fèi)點(diǎn)（A）a?越低b?越高c?不一定高，也不一定低汽液相平衡K值越大，說明該組分越（A）a.易揮發(fā)b難揮發(fā)c沸點(diǎn)高d.蒸汽壓小氣液兩相處于平衡時(shí)（C）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(xué)位相等d.相間不發(fā)生傳質(zhì)完全不互溶的二元物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到汽液平衡時(shí)，兩組分各自呈現(xiàn)的蒸氣壓（A）a.等于各自的飽和蒸汽壓b與溫度有關(guān)，也與各自的液相量有關(guān)c與溫度有關(guān)，只與液相的組成有關(guān)完全不互溶的二元物系，當(dāng)達(dá)到汽液平衡時(shí)，溶液的蒸氣壓力大?。ˋ）a.只與溫度有關(guān)b不僅與溫度有關(guān)，還與各組分的濃度有關(guān)c.不僅與溫度和各組分的濃度有關(guān)，還與溶液的數(shù)量有關(guān)完全不互溶的二元物系，沸點(diǎn)溫度（C）a.等于P01b.等于P02c.等于P01+P02d.小于P01+P02完全不互溶的二元物系，沸點(diǎn)溫度（D）a.等于輕組分組份1的沸點(diǎn)T1sb.等于重組分2的沸點(diǎn)T2sc.大于T1s小于T2sd.小于T1s當(dāng)把一個(gè)常溫溶液加熱時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡的點(diǎn)叫作（C）a.露點(diǎn)b臨界點(diǎn)c.泡點(diǎn)d.熔點(diǎn)當(dāng)把一個(gè)氣相冷凝時(shí)，開始產(chǎn)生液滴的點(diǎn)叫作（A）

a.露點(diǎn)b臨界點(diǎn)c.泡點(diǎn)d.熔點(diǎn)當(dāng)物系處于泡、露點(diǎn)之間時(shí)，體系處于（D）a.飽和液相b.過熱蒸汽c.飽和蒸汽d.氣液兩相系統(tǒng)溫度大于露點(diǎn)時(shí)，體系處于（B）a.飽和液相b.過熱氣相c.飽和氣相d.氣液兩相系統(tǒng)溫度小于泡時(shí)，體系處于（B）a.飽和液相b.冷液體c.飽和氣相d.氣液兩相39?閃蒸是單級(jí)蒸餾過程，所能達(dá)到的分離程度（B）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，無分離作用下列哪一個(gè)過程不是閃蒸過程（D）a?部分氣化b?部分冷凝c?等含節(jié)流d.純組分的蒸發(fā)等含節(jié)流之后（D）a?溫度提高b?壓力提高c?有氣化現(xiàn)象發(fā)生，壓力提高d?壓力降低，溫度也降低設(shè)計(jì)變量數(shù)就是（D）a.設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的變量數(shù)b.約束數(shù)d.獨(dú)立變量數(shù)與約束數(shù)的差b.固定設(shè)計(jì)變量的數(shù)目d.獨(dú)立變量數(shù)與約束數(shù)的差b.固定設(shè)計(jì)變量的數(shù)目d.變量之間可以建立的方程數(shù)和給定的條件.約束變量數(shù)就是（D）a?過程所涉及的變量的數(shù)目；c.獨(dú)立變量數(shù)與設(shè)計(jì)變量數(shù)的和;A、B兩組份的相對(duì)揮發(fā)度aAB越?。˙）、B、B兩組份越容易分離、B兩組分越難分離、B兩組分的分離難易與越多d.原料中含輕組分越多，所需的越少當(dāng)蒸餾塔的回流比小于最小的回流比時(shí)（C）液相不能氣化b?不能完成給定的分離任務(wù)c.氣相不能冷凝d?無法操作當(dāng)蒸餾塔的產(chǎn)品不合格時(shí)，可以考慮（D）a?提高進(jìn)料量b?降低回流比c?提高塔壓d?提高回流比當(dāng)蒸餾塔的在全回流操作時(shí)，下列哪一描述不正確（D）a?所需理論板數(shù)最小b不進(jìn)料c?不出產(chǎn)品d?熱力學(xué)效率恒摩爾流不太適合d.是蒸餾過程吉利蘭關(guān)聯(lián)圖，關(guān)聯(lián)了四個(gè)物理量之間的關(guān)系，下列哪個(gè)不是其中之一①）a.最小理論板數(shù)b.最小回流比c.理論版d?壓力下列關(guān)于簡捷法的描述那一個(gè)不正確（D）a.計(jì)算簡便b可為精確計(jì)算提供初值c.所需物性數(shù)據(jù)少d.計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)

如果二元物系，丫1>1,丫2>1,則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?負(fù)偏差溶液d不確定如果二元物系，丫1<1,丫2<1，則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?負(fù)偏差溶液d不確定如果二元物系，丫1二1,丫2二1,,,則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?負(fù)偏差溶液d不確定如果二元物系，A12>0,A21<0,則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?負(fù)偏差溶液d不確定如果二元物系，A12<0,A21>0,則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?負(fù)偏差溶液d不確定如果二元物系,A12=0,A21=0,則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?負(fù)偏差溶液d不確定關(guān)于萃取精餾塔的下列描述中，那一個(gè)不正確（B）a.氣液負(fù)荷不均，液相負(fù)荷大b?回流比提高產(chǎn)品純度提高c?恒摩爾流不太適合d是蒸餾過程當(dāng)萃取精餾塔的進(jìn)料是飽和氣相對(duì)（C）a.萃取利從塔的中部進(jìn)入b.塔頂?shù)谝话寮尤胨?xiàng)幾塊板以下進(jìn)入d.進(jìn)料位置不重要萃取塔的汽、液相最大的負(fù)荷處應(yīng)在（A）a?塔的底部b?塔的中部c?塔的項(xiàng)部在均相恒沸物條件下，其飽和蒸汽壓和活度系數(shù)的關(guān)系應(yīng)用（A）如果二元物系有最低壓力恒沸物存在，則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?負(fù)偏差溶液d.不一定關(guān)于均相恒沸物的那一個(gè)描述不正確（D）線上有最高或低點(diǎn)線上有最高或低點(diǎn)c.沸騰的溫度不變d.部分氣化可以得到一定程度的分離下列哪一個(gè)不是均相恒沸物的特點(diǎn)（D）a.氣化溫度不變b.氣化時(shí)氣相組成不變c.活度系數(shù)與飽和蒸汽壓成反比d.冷凝可以分層關(guān)于恒沸精餾塔的下列描述中，那一個(gè)不正確（B）a.恒沸劑用量不能隨意調(diào)b.一定是為塔項(xiàng)產(chǎn)品得到c?可能是塔頂產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品d?視具體情況而變

對(duì)一個(gè)恒沸精餾過程，從塔內(nèi)分出的最低溫度的恒沸物（B）一定是做為塔底產(chǎn)品得到b.一定是為塔頂產(chǎn)品得到c?可能是塔項(xiàng)產(chǎn)品，也可能是塔底產(chǎn)品d?視具體情況而變吸收塔的汽、液相最大負(fù)荷處應(yīng)在（A）a?塔的底部b?塔的中商c?塔的頂部在吸收操作過程中，任一組分的吸收因子Ai與其吸收率①i在數(shù)值上相應(yīng)是（C）<ei二①i>ei下列哪一個(gè)不是吸收的有利條件（A）a?提高溫度b?提高吸收劑用量c?提高壓力d?減少處理的氣體量下列哪一個(gè)不是影響吸收因子的物理量（D）溫度b.吸收劑用量c.壓力d.氣體濃度平衡常數(shù)較小的組分是（D）a.難吸收的組分b?最較輕組份c?揮發(fā)能力大的組分d.吸收劑中的溶解度大易吸收組分主要在塔的什么位置被吸收（C）a.塔頂板b.進(jìn)料板c.塔底板平均吸收因子法（C）a.假設(shè)全塔的溫度相等b.假設(shè)全塔的壓力相等c?假設(shè)各板的吸收因子相等下列哪一個(gè)不是等溫吸附時(shí)的物系特點(diǎn)（D）a.被吸收的組分量很少b?溶解熱小c?吸收劑用量較大d.被吸收組分的濃度高關(guān)于吸收的描述下列哪一個(gè)不正確（D）a.根據(jù)溶解度的差異分離混合物b.適合處理大量大氣體的分離c.效率比精餾低d.能得到高純度的氣體當(dāng)體系的yi-yi*>0時(shí)（B）a.發(fā)生解吸過程b.發(fā)生吸收過程c.發(fā)生精餾過程d?沒有物質(zhì)的凈轉(zhuǎn)移當(dāng)體系的yi-yi*二0時(shí)（D）a.發(fā)生解吸過程b.發(fā)生吸收過程c.發(fā)生精餾過程d.沒有物質(zhì)的凈轉(zhuǎn)移下列關(guān)于吸附過程的描述哪一個(gè)不正確（C）a.很早就被人們認(rèn)識(shí)，但沒有工業(yè)化b.可以分離氣體混合物c.不能分離液體混合物d?是傳質(zhì)過程下列關(guān)于吸附劑的描述哪一個(gè)不正確（C）a.分子篩可作為吸附劑b.多孔性的固體c?外表面積比內(nèi)表面積大d.吸附容64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.量有限1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.第二部分名詞解釋第二部分名詞解釋分離過程：將一股式多股原料分成組成不同的兩種或多種產(chǎn)品的過程。機(jī)械分離過程：原料本身兩相以上，所組成的混合物，簡單地將其各相加以分離的過程。傳質(zhì)分離過程：傳質(zhì)分離過程用于均相混合物的分離，其特點(diǎn)是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生。按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同，工業(yè)上常用的分離過程又分為平衡分離過程和速率分離過程兩類。相平衡：混合物或溶液形成若干相，這些相保持著物理平衡而共存的狀態(tài)。從熱力學(xué)上看，整個(gè)物系的自由焓處于最小狀態(tài)，從動(dòng)力學(xué)看，相間無物質(zhì)的靜的傳遞。相對(duì)揮發(fā)度：兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個(gè)組分的相對(duì)揮發(fā)度。泡點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)液相加熱時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。露點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)氣體冷卻時(shí)，開始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。氣化率：氣化過程的氣化量與進(jìn)料量的比值。冷凝率：冷凝過程的冷凝量與進(jìn)料量的比。設(shè)計(jì)變量數(shù)：設(shè)計(jì)過程需要指定的變量數(shù)，等于獨(dú)立變量總數(shù)與約束數(shù)的差。獨(dú)立變量數(shù)：描述一個(gè)過程所需的獨(dú)立變量的總數(shù)。約束數(shù)：變量之間可以建立的方程的數(shù)目及已知的條件數(shù)目?；亓鞅龋夯亓鞯囊旱南嗔颗c塔頂產(chǎn)品量的比值。精餾過程：將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物，在精餾塔中同時(shí)多次地部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組成的過程。全塔效率：理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值。精餾的最小回流比：精餾時(shí)有一個(gè)回流比下，完成給定的分離任務(wù)所需的理論板數(shù)無窮多，回流比小于這個(gè)回流比，無論多少塊板都不能完成給定的分離任務(wù)，這個(gè)回流比就是最小的回流比。實(shí)際回流比大于最小回流比。理論板：離開板的氣液兩相處于平衡的板叫做理論板。萃取劑的選擇性：加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度與未加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度的比值。萃取精餾：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分p,P體系中任何組分形成恒沸物，從塔底出來的精餾過程。共沸精餾：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分p,P體系中某個(gè)或某幾個(gè)組分形成恒沸物,從塔頂出來的精餾過程。吸收過程：按混合物中各組份溶液度的差異分離混合物的過程叫吸收過程。吸收因子：操作線的斜率（L/V）與平衡線的斜率（KI）的比值。絕對(duì)吸收率：被吸收的組分的量占進(jìn)料中的量的分率。

熱力學(xué)效率：可逆功與實(shí)際功的比值。膜的定義：廣義上定義為兩相之間不連續(xù)的區(qū)間。半透膜：能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過而其他組分不能通過的這種選擇性膜叫半透膜。滲透：當(dāng)用半透膜隔開沒濃度的溶液時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^膜向低高濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫滲透。反滲透：當(dāng)用半透膜隔開不同濃度的溶液時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^膜向低濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫反滲透。吸附過程：當(dāng)用多幾性的固體處理流體時(shí)，流體的分子和原子附著在固體表面上的現(xiàn)象叫吸附過程。表觀吸附量：當(dāng)用M千克的多孔性的固體處理體積是V的液體時(shí)，溶液原始濃度為，吸附達(dá)到平衡時(shí)的濃度為，則表觀吸附量（每千克吸附吸附的吸附質(zhì)的量）為：C。吸附達(dá)到平衡時(shí)的濃度為C*,則表觀吸附量（每千克吸附吸附的吸質(zhì)的量）為：第三部分問答題第三部分問答題已知A,B二組分的恒壓相圖如下圖所示，現(xiàn)有一溫度為TO原料經(jīng)加熱后出口溫度為T4過加器前后壓力看作不變。試說明該原料在通過加熱器的過程中，各相應(yīng)溫度處的相態(tài)和組成變化的情況t0過冷液體，組成等于xFt1飽和液體，組成等于xft2氣夜兩相，y>XF>xt3飽和氣體，組成等于xft4過熱氣體，組成等于xf簡述絕熱閃蒸過程的特點(diǎn)。絕熱閃蒸過程是等焓過程，節(jié)流后壓力降低，所以會(huì)有汽化現(xiàn)象發(fā)生，汽化要吸收熱量，由于是絕熱過程，只能吸收本身的熱量，因此,體系的漫度降低。3.圖中A塔的操作壓力量對(duì)比20atm，塔底產(chǎn)品經(jīng)節(jié)流閥后很快進(jìn)入B塔。B塔的操作壓3.力為10atm，試問：a.液體經(jīng)節(jié)流后會(huì)發(fā)生哪些變化？如果B塔的操作壓力為5atm時(shí)，會(huì)與在某些方面10atm下的情況有何不同經(jīng)節(jié)流后有氣相產(chǎn)生，由于氣化要吸收自身的熱量，系統(tǒng)溫度將降低。B塔的操作壓力為5atm時(shí)比操作壓力為10atm時(shí)氣化率大，溫度下降幅度也大。普通精餾塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個(gè)試按設(shè)計(jì)型和操作型指定設(shè)計(jì)變量。普通精餾塔由4個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量。按設(shè)計(jì)型：兩個(gè)分離要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理論板數(shù)、精餾段理論板數(shù)、回流比、塔頂產(chǎn)品的流量。簡述逐板的計(jì)算進(jìn)料位置的確定原則。使全塔理論板數(shù)最少為原則，看分離效果的好壞來確定。從塔底向上計(jì)算時(shí)x/X越Ikhk大越好，從塔項(xiàng)往下計(jì)算時(shí),y/y越小越好。lkhk簡述逐計(jì)算塔頂?shù)呐袛嘣瓌t。zx、(4)Xn使全塔理論板數(shù)最少為原則，看分離效果的好壞來確定。即hkzX、(4)xdhk，則第n板既為塔頂板。簡述逐計(jì)算的計(jì)算起點(diǎn)的選擇原則。以組分的組成估算最精確的誤差最小的那塊板開始逐板計(jì)算。簡述精餾過程最小回流時(shí)的特點(diǎn)。最小回流比是餾的極限情況之一，此時(shí)，未完成給定的分離任務(wù)，所需要理論經(jīng)板數(shù)無窮多，如果回流比小于最小回流比，則無論多少理論板數(shù)也不能完成給定的分離任務(wù)。簡述精餾過程全回流的特點(diǎn)。全回流是精餾的極限情況之一。全回流所需的理論板數(shù)最少。此時(shí)，不進(jìn)料，不出產(chǎn)品。簡述捷法的特點(diǎn)。簡捷法是通過N、N、R、R四者的關(guān)系計(jì)算理論的板數(shù)的近似計(jì)算法，其計(jì)算簡便，不mm需太多物性數(shù)據(jù)，當(dāng)要求計(jì)算精度高時(shí)，不失為一種快捷的方法，也可為精確計(jì)算提供初值。簡述萃取塔操作要注意的事項(xiàng)。a?氣液相負(fù)荷不均，液相負(fù)荷遠(yuǎn)大于氣相負(fù)荷；塔料的溫度要嚴(yán)控制；回流比不能隨意調(diào)整。萃取精餾塔如果不設(shè)回收段，把萃劑與塔頂回流同時(shí)都從塔頂打入塔內(nèi)，將會(huì)產(chǎn)生什么后果，為什么在萃取精餾中不設(shè)回收段，將會(huì)使入塔頂?shù)妮腿┑貌坏交厥?，塔頂產(chǎn)品夾帶萃取劑，從而影響產(chǎn)品的純度，使塔頂?shù)貌坏郊儍舻漠a(chǎn)品。根據(jù)題給的X-Y相圖，回答以下問題：a.該系統(tǒng)在未回萃取劑P時(shí)是正偏差是負(fù)偏差系統(tǒng)有最高還是最低溫度的恒沸物？回入萃取劑之后在精餾段和提餾段利還是利a.該系統(tǒng)在未加萃劑P時(shí)是正偏差系統(tǒng)，有最低溫度的恒沸物。b?加入萃取劑之后在精餾段有利，固原來有恒沸物，P加入之后恒沸物消失；在提餾段是不利，因P加入之后體系中組分的相對(duì)揮發(fā)度降低。從熱力學(xué)角度簡述萃取劑的選擇原則。萃取應(yīng)能使的體系的相對(duì)揮發(fā)度提高，即與塔組分形成正偏差，與塔組分形成負(fù)偏差或者理想溶液。工藝角度簡述萃劑的選擇原則。a?容易再生，即不起化學(xué)反應(yīng)、不形成恒沸物、P沸點(diǎn)高；b?適宜的物性，互溶度大、穩(wěn)定性好；價(jià)格低廉，來源豐富。說出4種恒沸劑的回收方尖。

a.冷疑分層；b.過冷分層；c.變壓精餾d.萃取（5）鹽析說出4種恒沸劑的回收方法。恒沸精餾中，恒沸劑用量不能隨便調(diào)整為什么因恒沸劑用量與塔的產(chǎn)品純度有關(guān)，多或少都不能得到所希望的目的產(chǎn)物。吸收的有利條件是什么20.21.低溫、高壓、高的氣相濃度、低的液相濃度、高的用量、低的氣相量。20.21.試分板吸收因子對(duì)吸收過程的影響吸收因子A二L/（VKi）,吸收因子越大對(duì)吸收有利，所需的理論板數(shù)越少，反之亦然。用平均吸收因子法計(jì)算理論板數(shù)時(shí)，分別采用L0/VN+1（L0:吸收劑用量，VN+1原料氣用量）和L平/v平，來進(jìn)行計(jì)算吸收因子A。試分析求得的理論板數(shù)哪個(gè)大，為什因?yàn)間＜鼻所以耳V平-｝厶丨坊1fX所咳冷記％】）所以土_＜：如因盍——丄析決卻＞蟲因比辱cNL0/VN+1比L平/V平小，故用L平/V平計(jì)算的A大，所需的理論板數(shù)小。在吸收過程中，若關(guān)鍵組分在操作條件下的吸收因子A小于設(shè)計(jì)吸收率①，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象此時(shí)，吸收塔無論有多少塊理論板也完不成給定的分離任務(wù)，只能達(dá)到小于等于A的吸收率。正常操作時(shí)，A應(yīng)大于吸收率①。二T-.V有一烴類混合物送入精餾裝置進(jìn)行分離，進(jìn)料組成和相對(duì)揮發(fā)度a值如下，現(xiàn)有A、B兩種方案可供選擇，你認(rèn)為哪種方案合理為什么二T-.V異丁烷正丁烷戊烷摩爾％253045a值由于正丁烷和異丁烷是體系中最難分的組份，應(yīng)放在最后分離；進(jìn)料中戊烷含量高，應(yīng)盡早分出。所以方案B是合理的。什么叫表觀吸附量下圖的點(diǎn)E,D，C三點(diǎn)表觀吸附量為什么等于零曲線CD及DE說明了溶質(zhì)優(yōu)先被吸附還是溶劑優(yōu)先被吸附為什么，E點(diǎn)為純?nèi)芤?，所以吸附前后無濃度變化，表觀吸附量為零。D點(diǎn)，按溶液配比吸附，所以吸附前后也無濃度變化，表觀吸附量為零。溶劑優(yōu)先被吸附。DC溶劉優(yōu)先被吸附。表觀吸附量等于零，表明溶質(zhì)不被吸附對(duì)嗎不一定。表觀吸附量只有在溶液是稀液、溶質(zhì)吸附不明顯時(shí)，才能代表實(shí)際的吸附量，因此，不能單純用表觀吸附量等于零看溶質(zhì)是否被吸附與否。用兩種他分子篩吸附CO2時(shí)透過曲線如圖所示?試分析哪一種分子篩更好，為什么13X分子篩更好，因?yàn)?3X分子篩的透過曲線更陡，說明吸附負(fù)荷曲線也陡，床層利用率高，達(dá)到破點(diǎn)的時(shí)間長。吸附劑的選擇原則。a.選擇性高；b比表面積；c.有一定的機(jī)械強(qiáng)度；d有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。吸附過程的優(yōu)點(diǎn)。a.選擇性高；b.吸附速度快，過程進(jìn)行的完全；c.常壓壓操作，操作費(fèi)用與投資費(fèi)用少。吸附過程的缺點(diǎn)。a?吸附溶量小、吸附劑用量大，設(shè)備比較龐大；b吸附劑的運(yùn)輸、裝料、卸料較困難；c?吸附劑不容易找到，吸附理論不完善。吸附質(zhì)被吸附劑吸附一脫附分哪幾步a.外擴(kuò)散組份穿過氣膜或淮膜到固體表面；b?內(nèi)擴(kuò)散組份進(jìn)入內(nèi)孔道；c.吸附；d脫附；e.內(nèi)反擴(kuò)散組份內(nèi)孔道來到外表面；f外反擴(kuò)散組份穿孔過氣膜或液臘到氣相主體流。第四部分計(jì)算題第四部分計(jì)算題以烴類蒸汽混合物含有甲烷%,乙烷%,丙烷%及異丁烷%。試求混合物在25°C時(shí)的露點(diǎn)壓力與泡點(diǎn)壓力，并確定在t=25°C,p=1MPa大氣壓時(shí)的氣相分率。解：a.求混合物在25°C時(shí)的露點(diǎn)壓力設(shè)p=1MPa二，由t=25°C查圖2-1a得：K=165,K=27,K=,K=1234=0.2129豐1TOC\o"1-5"\h\zy0.050.100.30=0.2129豐1/.Ex=工一＞~=+++—iK165278.13.2i選異丁烷為參考組分，則K=KxEx=3.2x0.2129=0.68134Gi由K=0.6813和t=25°C查圖2_1a得p=650kPa:4K=28,K二，K二，K二1234y0.050.100.300.55‘心‘.?.Ex=E—=+++=1.003q1iK285.351.70.681i故混合物在25°C時(shí)的露點(diǎn)壓力為650kPa。b.求混合物在25°C時(shí)的泡點(diǎn)壓力設(shè)p=1MPa=,由t=25°C查圖2-1a得:K=165,K=27,K=,K=1234.??Ey=EKx=165x0.05+27x0.10+8.1x0.30+3.2x0.55=15.14豐1iii選異丁烷為參考組分,則K3.2K=—=—2—=0.21144Eyi15.14由K=0.2114和t=25°C查圖2-1a得p=2800kPa：4K=,K=,K=,K=1234.Ey=EKx=6.1x0.05+1.37x0.10+0.44x0.30+0.211*0.55=0.690*1iii?Ey0.6903由K4=0.306和t=25°C查圖2-1a得p=1550kPa:K=,K=,K=,K=1234.??Ey=EKx=11.0x0.05+2.2x0.10+0.7x0.30+0.306x0.55=1.148豐1iiiK4=f^=1.1480306K4=f^=1.148由K4二0.27和t=25°C查圖2-1a得p=1800kPa:K=，K=，K=，K=1234y=EKx=9.6x0.05+1.9x0.10+0.62x0.30+0.27x0.55=1.004豐1iii則混合物在25°C時(shí)的泡點(diǎn)壓力為1800kPa。=25°C,p=1MPa=K=165,K=27,K=,K=1234z0.050.100.300.55=+++=0.2129<1K165278.13.2iEKz=165x0.05+27x0.10+8.1x0.30+3.2x0.55=15.14>1ii故在t=25°C,p=1MPa大氣壓時(shí)的氣相分率等于1。某混合物含丙烷（摩爾分?jǐn)?shù)），異丁烷，正丁烷，在t=94°C和p二下進(jìn)行閃蒸，試估算平衡時(shí)混合物的氣化分率及氣相和液相組成。已知K1=,K2二，兀二。解：設(shè)0二，由t=94°C,p==2410kPa,K=,K=,K二得：123z0.4510.1830.366‘心門‘=++=1.039>1K1.420.860.72iEKz=1.42x0.451+0.86x0.183+0.72x0.366=1.061>1ii故混合物處于兩相區(qū),可進(jìn)行閃蒸計(jì)算。F(0)=E(yi-xi)=E；用二［=01+0(k—1)i0.451(1.42—1)0.183(0.86—1)0.366(0.72—1)MF(0)=++=0.00981+0.5(1.42—1)1+0.5(0.86—1)1+0.5(0.72—1)廠―、E乙(k.—l)2F(0)=廠―、E乙(k.—l)2F(0)=—E—f.匸=—1+0(k—i).p.1+0.5(1.42—1+0.5(1.42—1)21+0.5(0.86—1)21+0.5(0.72—1)20=0-牛=0.5-衛(wèi)込=0.594k+1kF'(0)—0.10440.451(1.42-1)+0.451(1.42-1)+0.183(0.86-1)F(0)=1+0.594(1.42—1)°.366(0.72—D=0.0007.0+1+0.594(0.86—1)1+0.594(0.72—1)故0=。z

—trx1由x故0=。z

—trx1由x=I1+0(ki—1)i0.451y=kx得iii0.1831+0.594(1.42—1)=0.361；X2=1+0.594(0.86—1)=0.200，x3=1-X1-X2=1-0.361-0.2=0.439；或X3=0.3661+0.594(0.72—1)=0.439y1=1.42x0.361=0.513；y2=0.86x0.2=0.172；y3=0.72x0.439=0.315或y=1—y—y=1—0.513—0.172=0.315312已知某乙烷塔,塔操作壓力為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,塔頂采用全凝器,并經(jīng)分析得塔頂產(chǎn)品組成組分甲烷組分甲烷a.乙烷b.丙烷c.異丁烷d.總合組分甲烷組分甲烷a.乙烷b.丙烷c.異丁烷d.總合組成xiD88100%（摩爾分?jǐn)?shù)）求塔頂溫度。解：設(shè)t二20°C,p==2917kPa,由查圖2_1a得:K1二，K2=,K3二，K4=組成xiD88100%（摩爾分?jǐn)?shù)）求塔頂溫度。解：設(shè)t二20°C,p==2917kPa,由查圖2_1a得:K1二，K2=,K3二，K4=選乙烷為參考組分,則K=KxSx=1.031x1.2=1.242Gi由K二1.24和p=2917kPa，查圖2-1a得t=22°C：2K1=,K2=,K3=,K4=故塔頂溫度為22°C。某精餾塔的操作壓力為,其進(jìn)料組成為組分正丁烷正戊烷正己烷正庚烷正辛烷總合組成（摩爾分?jǐn)?shù)）試求：①露點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度。②泡點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度。解：①露點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度設(shè)t二20°C,p==100kPa，由查圖2-1a得:K1=,K2=,K3=,K4=,K5=選正己烷為參考組分,則K=KxSx=7.734x0.17=1.3153Gi由K二1.315和p=100kPa，查圖2-1a得t=78°C：2K1=,K2=,K3=,K4=,K5=—9.5+3.2+1.315+0.56+0.25K=KxSx=0.851x1.315=1.1193Gi由K2=1.119和p=100kPa，查圖2-1a得t=74°C：K1=,K2=,K3=,K4=,K5=故露點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度為74°C。xxxx泡點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度設(shè)t二20°C,p==100kPa，由查圖2-1a得:K1二，K2=,K3二，K4二，K5二.?.Ey=EKx=2.1x0.05+0.56x0.17+0.17x0.65+0.055x0.1+0.017x0.03=0.317豐1iiiKgKg°」7K3==0.317=0^4由K3=0.54和p=100kPa，查圖2-1a得t50°C：K1=,K2=,K3=,K4=,K5=Kg0.54/.Ey=EKx=5.2x0.05+1.6x0.17+0.54x0.65+0.21x0.1+0.085x0.03=0.907豐Kg0.54K3='Ey.=0.907=°'6°由K=0.60和P=100kPa，查圖2-1a得七二54°6K1二，K2=,K3=,K4=,K5=.??Ey=EKx=5.5x0.05+1.76x0.17+0.6x0.65+0.25x0.1+0.095x0.03=0.992?1iii故泡點(diǎn)進(jìn)料的進(jìn)料溫度為54°C。已知第一脫甲烷塔的進(jìn)料組成及操作條件下各組分的相平衡常數(shù)如下表所示，要求甲烷的蒸出率為98%，乙烯的回收率為96%，試分別按清晰分割和不清晰分割方法計(jì)算餾出為重組分，全部從塔釜液中采出。由于甲烷的蒸出率為98%D=5.8x0.98=5.684Kmol；B=5.8一5.684=0.116Kmol22乙烯的回收率為96%B=33.2x0.96=31.872KmolD=33.2—31.872=1.328Kmol3；3D=D+D+D=33.8+5.684+1.328=40.812Kmol123B=F一D=100一40.812=59.188Kmol或B=EB=0.116+或B=EB=0.116+31.872+25.7+0.50+0.30+0.70=ii=21Dq=33.8D=40.812=0.828D5.684x=2=2DD40.81259.188Kmol=0.139x一D一1.328=0.0333DD40.812x一毎一0.116=x一D一1.328=0.0333DD40.812x一毎一0.116=0.0022BB59.188；x一竹-25.70=0.4344BB59.188；x=B=0.30=0.0056BB59.188；x—B3—31.872=0.5383BB59.188x—生-0.50=0.0085BB59.188x一B7-0.70=0.0127BB59.188將計(jì)算結(jié)果列表如下：不清晰分割物料衡算由aiHlg[組分z.xiDxD.B.iiBii/ch4CH24CH26//CH36//CH38//C4//序號(hào)1234567組分H2CHCH24CH26CHCH3OCx/摩爾％K/ai31/匚計(jì)算各組分的相對(duì)揮發(fā)度，結(jié)果列表。DBD3-B2lga23’「5.68431.872,lg[]1.3280.116=392lg6.071—?由于氫氣的相對(duì)揮發(fā)度很大，該組分全部從塔頂餾出液中采出。由D=aNmD3和F=D+B分別計(jì)算組分4、5、6、7的分布。Bi3Biiii3對(duì)組分4：D4=aNmD3=0.6433.921.328=0.0074;而25.7二D+BB4mB31.8724443由此計(jì)算得D=0.189；B=25.51144對(duì)組分5：D=aNmD3=0.1183.921.328=0.00001;而0.5=D+BBi5B31.8725553由此計(jì)算得D?0.0；B=0.50將計(jì)算結(jié)果列表如下：

組分z.XX?nD.B,HhcH4C2H6CH6CH38iIBii某連續(xù)精餾塔的進(jìn)料、餾出液、釜液組成以及平均條件下各組分對(duì)重關(guān)鍵組分的平均相對(duì)揮發(fā)度如下：進(jìn)料為飽和液體進(jìn)料。試求：a.最小回流比R,b?進(jìn)料為飽和液體進(jìn)料。試求：a.最小回流比R,b?若回流比R=1,用簡捷法求理論板數(shù)N。m解：以F=100Kmol進(jìn)料為基準(zhǔn)，由題意選擇B為輕關(guān)鍵組分，C為重關(guān)鍵組分。采用Fenske公式計(jì)算最少理論板數(shù)：N=mxxlg[―bDcB]xxcDbB—lgabc…0.480.48_,lg[]0.020.02=191lg2.5—.采用Underwood采用Underwood法計(jì)算最小回流比：axaxY亠片=1-q；R二丫亠吹-1

a-9ma-9ii由于進(jìn)料為飽和液體進(jìn)料，故q由于進(jìn)料為飽和液體進(jìn)料，故q=1,采用N-R法迭代求9，設(shè)9=1.3**2.5x025*1x025*02x025十一】一。血豐°5-1.32.5-1.31-1.30.2-1.39a.xF.「5x0.25F(9)=Yi伙—1*q=a-9iF(9)=Y"嚴(yán)刃-=UL*25沁*1x0互*4互=-9.175

(a-9)2(5-1.3)2(2.5-1.3)2(1-1.3)2(0.2-1.3)2i9=9-凹=1.3-皿=1.302n+inF'(9)-9.175n5x0.252.5x0.251x0.250.2x0.25F(9)=****1-1=-0.01-05-1.3022.5-1.3021-1.3020.2-1.302a，X5x0.52.5x0.481x0.02R=YiDi—1=**—1=0.6115ma-95-1.3022.5-1.3021-1.302iR—R1-0.6115m==0.194由題意R=1，R*11*1，查吉利蘭(Gilliland)關(guān)聯(lián)圖

匚給=日！=0.435N+1N+1求得理論板數(shù)N=4.15要求在常壓下分離環(huán)己烷a.（沸點(diǎn)80.8°C）和苯b.（沸點(diǎn)80.2°C）,它們的恒沸組成為苯（摩爾分?jǐn)?shù)），共沸點(diǎn)77.4°C，現(xiàn)以丙酮為恒沸劑進(jìn)行恒沸精餾，丙酮與環(huán)己烷形成恒沸物，共沸組成為（環(huán)己烷摩爾分?jǐn)?shù)），若希望得到幾乎純凈的苯，試計(jì)算：所需恒沸劑量。塔頂、塔釜餾出物量各為多少。（以100kmol/h進(jìn)料計(jì)）解：以100kmol/h進(jìn)料為基準(zhǔn)，設(shè)丙酮恒沸劑的用量為Skg,恰好與料液中的環(huán)己烷組成恒沸物，進(jìn)料量和塔頂恒沸物的量和組成分別為FQJ，XDi0對(duì)環(huán)己烷作物料平衡DXD對(duì)環(huán)己烷作物料平衡DXD1=FXF1FxD=F1x

D1100X0.4980.60=83kmol恒沸劑S的用量為S=DxD3=83X0-40=332kmol由于塔釜希望得到幾乎純凈的苯，W=W2=FxF2=100X0.502=50.2kmol四氫呋喃水b.混合液當(dāng)x1=0.854（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí)形成恒沸物，恒沸溫度為63.4°C，當(dāng)以呋喃（S）為恒沸劑時(shí)，則與其水成為非均相恒沸物，恒沸溫度為30.5°C,恒沸組成為x2=0.0438。要求該溶液分離得X]=0.999（頂）及珀＜0.001（釜），試以簡捷法計(jì)算所需理論板數(shù)N0已知：A12=0.42;A21=1-068;A1S=0;AS1=0;A2s=1-95;as2=2.59。30.5°C時(shí)各飽和蒸汽壓：p10=27.359kPa；p20=4.833kPa；pS0=100.418kPa甲醇丙酮b.在55.7°C時(shí)形成恒沸物，其恒沸組成為X]=0.198，水和苯均可作為萃取劑進(jìn)行萃取精餾以分離甲醇和丙酮，試通過計(jì)算確定水c?與苯d?的選擇度，并據(jù)理說明哪種萃取劑更佳及塔頂餾出液各為何種物質(zhì)已知：Xs=0.8（mol）；A12=0.2798；A21=0.2634；A13=0.3794；A31=0.2211；A23=0.9709；A32=0.5576；A14=0.8923；A41=0.7494；A24=0.2012；A42=0.1533解：以水作萃取劑理=丄*+4)=沁+氓=0.27161221221A=丄(A+A)=0.3794+0.22n=0.3002TOC\o"1-5"\h\z1s21ss1柿1宀片、0.9709+0.5576八”“=(A+A)==0.76432s22ss22lgS=X\A-A'-A'(1-2X')]=0&0.3002-0.7643-0.2716(1-2x0.198)]=-0.502512s1s2s121s=0.3144<112

以苯作萃取劑，108923+07494A1s=2(A1S+AS1U—=0?82°85“”、-.2-12+-.1533A'=(A+A)==-.177252S22SS22lgS=x\A-A-A(1-2x')1=0.8[0.82085-0.17725-0.2716(1—2x0.198)]=0.383612S1S2S121S=2.419>112以苯作為萃取劑進(jìn)行萃取精餾分離甲醇和丙酮更佳，而水作為萃取劑比不加入萃取劑時(shí)的效果更差。由于甲醇的沸點(diǎn)（64.7°C）高于丙酮（55.rO,則塔頂餾出物為丙酮，塔釜餾出物為甲醇和苯。乙酸甲酯a.和甲醇b?混合物在45°C時(shí)為恒沸物，今以水為溶劑進(jìn)行萃取精餾，已知其組成為x=-.7，x=-.8；A=-.447；A=-.411；A=1.3；A=-.82；A=-.36；

1S1221133123A32=-.22。試求其選擇度，并說明塔頂餾出何物解：A=丄(A+A)=0.447+0.411=-.4291221221A=-(A+A)=1.3+0.82=1.06TOC\o"1-5"\h\z1S21SS1“1”、0.36+0.22A'=(A+A)==0.292S22SS22lgS=x[4；-A；-A'(1-2x；)L0.8[1.06-0.29-0.429(1-2x0.7)]=0.753312S1S2S121S=5.666>112由于甲醇的沸點(diǎn)(64.7°C)低于乙酸甲酯(°C),貝I」塔頂餾出物為甲醇酮，塔釜餾出物為乙酸甲酯和水。某裂解氣組成如下表所示。組分H2CHCHCHCHi-CHy..36現(xiàn)擬以i-C^。餾分作吸收劑，從裂解氣中回收99%的乙烯，原料氣的處理量為100kmol/h,塔的操作壓力為，塔的平均溫度按-14C計(jì)，求：為完成此吸收任務(wù)所需最小液氣比。操作液氣比若取為最小液氣比的倍，試確定為完成吸收任務(wù)所需理論板數(shù)。各個(gè)組分的吸收分率和出塔尾氣的量和組成。塔頂應(yīng)加入的吸收劑量。解：選乙烯為關(guān)鍵組分，查得在和-14C下各組分的相平衡常數(shù)列于下表。a.最小液氣比的計(jì)算在最小液氣比下N=g,A=o=0.99,關(guān)關(guān)=申?K=0.72x0.99=0..7128Vmin關(guān)關(guān)

b?理論板數(shù)的計(jì)算（、操作液氣比Lv=L1-5x。?7128=1-0692亠=皿=1.485關(guān)鍵組分的吸收因子為VK關(guān)0.72①一1“N①一1“N=—-———1=理論板數(shù)lgA’0.99—1.485lg099亠-1=8.868lg1.485c.各個(gè)組分的吸收分率和出塔尾氣的量和組成AN+1—A―iiVKi和AN+1—1VKi和以及v1,i="—ai^N+1,i；V=Ev；y=V1,i：V進(jìn)行計(jì)算結(jié)果見表。11,i1,i/V1組分CH^CH24CH26CH36i-CH410yN+1i/v,kmol/hATl1；7Ni1,iA/000二吸收劑量塔內(nèi)氣體的平均流率為塔內(nèi)液體的平均流率為100+38.1115塔內(nèi)氣體的平均流率為塔內(nèi)液體的平均流率為100+38.11152=69.056kmol/hL=L+(L0+61.8885)2=L0+30.944由LV=L。692得L0=42.89kmol/h12.擬進(jìn)行吸收的某廠裂解氣的組成如下。組分CHCH26CH38i-CHn-CHi-CHn-CHn-CH當(dāng)在壓力下，以相對(duì)分子質(zhì)量為220的物質(zhì)為吸收劑，吸收劑溫度為30°C，而塔中液相平均溫度為35°C。試計(jì)算異丁烷（i-CH）回收率為時(shí)所需理論塔板數(shù)以及各組分410的回收率。操作液氣比為最小液氣比的倍，求塔頂尾氣的數(shù)量和組成。解：選異丁烷為關(guān)鍵組分，查得在和35°C下各組分的相平衡常數(shù)列于下表。a.最小液氣比的計(jì)算

在最小液氣比下N=8,A關(guān)=9關(guān)=0.9,Vy=9關(guān)?K關(guān)=0.59x0.9=0.531min關(guān)關(guān)b?理論板數(shù)的計(jì)算（、―亠一,兄=1.5W=1.07x0.531=0.568操作液氣比’V'Vmin亠=型=0.963關(guān)鍵組分的吸收因子為VK關(guān)0.59lg9-A9lg9-A9-1-N=—-———1=理論板數(shù)lgA’0.9—0.963lg-1=11.255lg0.963c.各個(gè)組分的回收率和塔頂尾氣的數(shù)量和組成VKi和9iANVKi和9iAN+1—A■i■iAN+1—1以及v1,i="—ai^N+1,i；V=Ev；y=v1，iy進(jìn)行計(jì)算結(jié)果見表。11,i1,i/V組分CH^CH26CH38i-CH410n-CH410i-CH510n-CH510n-CH614yN小N11,iN+1,i,kmol/hA9比0001,id.吸收劑量塔內(nèi)氣體的平均流率為塔內(nèi)液體的平均流率為100+82.188塔內(nèi)氣體的平均流率為塔內(nèi)液體的平均流率為100+82.1882=91.09kmol/h九+（九+17.81）2=V0+8.906由/V=°568得V=42.833kmol/h在一精餾塔中分離苯（B）,甲苯（T）,二甲苯（X）和異丙苯（C）四元混合物。進(jìn)料量200mol/h，進(jìn)料組成z二,z二,z=（mol）。塔頂采用全凝器，飽和液體回流。相對(duì)揮發(fā)度BTX數(shù)據(jù)為：a二，a二，a二，a二。規(guī)定異丙苯在釜液中的回收率為%，甲苯在餾出BTTTXTCT液中的回收率為%。求最少理論板數(shù)和全回流操作下的組分分配解：根據(jù)題意頂甲苯為輕關(guān)鍵組分，異丙苯為重關(guān)鍵組分，從相對(duì)揮發(fā)度的大小可以看出，二甲苯為中間組分，在作物料衡算時(shí)修正二甲苯為中間組分，在作物料衡算時(shí)修正初定它在餾出液和釜液中的分配比，并通過計(jì)算物料衡算如下組分進(jìn)料憎出液di釜液W.iB4040-T60xxX20218C800.002x4080200Dx0.998W解得D=W=D=xTDxTW=xCDxTDxTW=xCD=xCW=lg0.58610.81350.00160.0031lg(l(/Q.21)lg(l(/Q.21)(dx)=(Wx"c)xT)NmWaccTd+W=xx2Q解得d=；xW=x組分進(jìn)料diB40T60X20C80組分xdixwiB0CTTWi40—xx80x0.00280x0.998100.9199.09xxxxlg0.59160.80510.00160.0030lg0.59160.80510.00160.0030lg(ic)W)CTacTlg".10.21lg(ic)W)CTacTX組分TX進(jìn)料餾出液釜液數(shù)量Mol%數(shù)量mol%數(shù)量mol%苯402040——甲苯6030二甲苯2010異內(nèi)苯80400.160.15979.8480.5520()100100.9100.0099.1100.00cd+W=20某原料氣組成如下：組分CHCHCHi-CHn-CHi-CHn-CHn-CH42638410410512512614y0（摩爾分率）先擬用不揮發(fā)的烴類液體為吸收劑在板式塔吸收塔中進(jìn)行吸收，平均吸收溫度為38°C,壓力為，如果要求將匚弋彳片°回收90%。試求：為完成此吸收任務(wù)所需的最小液氣比。操作液氣比為組小液氣比的倍時(shí)，為完成此吸收任務(wù)所需理論板數(shù)。各組分的吸收分率和離塔尾氣的組成。求塔底的吸收液量解：由題意知，上9片。為關(guān)鍵組分由P二，t平二38°C查得K關(guān)二（P-T-K圖）①在最小液氣比下N二8,A關(guān)二中關(guān)二關(guān)關(guān)（V）min=K關(guān)'A關(guān)二X二0.5544②.).Xin0.5544②.).Xin0.56=0.99所以理論板數(shù)為log0.99N=圧-1=^91_1=9.48logAlog0.99③它組分吸收率公式Ai③它組分吸收率公式AiLVK

iAN+1—A―iAN+1—1i計(jì)算結(jié)果如下：組分進(jìn)料量相平衡常數(shù)KiA,被吸收量塔頂尾氣數(shù)量組成CH4CH26CH38i—CH410n—CH410i—CH512n—CH512n—CH614合計(jì)—以CH4為例：0.5544VKi17.40.5544VKi17.4=0.0320.0329.48+1—0.99=0.32i=0.0329.48+1—1V1CH4）=（1-ei）VN+1=（）x=y（V1CH4）=（1-ei）VN+1=（）x=y（1CH4）V（CH）V17405=°-923④塔內(nèi)氣體平均流率：v=1°°皿°=9°.1°Kmol/h塔內(nèi)液體平均流率：L=塔內(nèi)液體平均流率：L=L（0+鑿=￡+9.90520L0=h15.某1L0=h15.某1、2兩組分構(gòu)成二元系，活度系數(shù)方程為In丫1=Ax?,ln丫2=Axf，端值常數(shù)與溫度的關(guān)系：A二x蒸汽壓方程為⑴K|nPS=16.0826—40501TlnP2lnP2S=163526-P：kPa：T：K)假設(shè)汽相是理想氣體，試問時(shí)①系統(tǒng)是否形成共沸物②共沸溫度是多少解：設(shè)T為350KInPS=InPS=16ln卩：=163526-4050PS1因?yàn)樵诤惴悬c(diǎn)由a==1得b=pi-12yPSyPS2221ln卑=ln-^ln卑=ln-^=lny-lnyyPS1222=Ax22-x2)=A(1-2X])ln1^=0300(1-2X1)x2二=0.3009x0.05132lny2==0.3009x0.05132lny2=0.3009x0.94872y二1二y二2二則A=xxxxxH99-75設(shè)T為340KInPS=16n卩：=163526-鬻P二;d-2xi)山64^=0.343(1-2x)84.84581x2二二=0.3434x0.10692Iny=0.3434x0.89312y二1二y二2二p=口ixipi二xxxxH99.75設(shè)T為352K則A=xxlnP1S=16?0826-4050；lnP2S=163526-4050則A=xxPS二；PS二12(1(1-2斗(1(1-2斗由In罕=A

p2in272143127.3473=0.2924(1-2X])x==2二inY]=0.2924x0.03832in=0.2924x0.96172Y1Y216.P=ZyxPS二xxxxu99.75在壓力下氯仿甲醇b.系統(tǒng)的NRTL參數(shù)為：t二mol,iii12t二Y1Y216.P=ZyxPS二xxxxu99.75在壓力下氯仿甲醇b.系統(tǒng)的NRTL參數(shù)為：t二mol,iii12t二mol,a二。試確定共沸溫度和共沸組成。1212安托尼方程（pS：Pa；T：K）氯仿：inPS=20.8660-2696.7（T-46.16）甲醇：inpS=23.4803—3626.5（卩_3429）解：設(shè)T為53.5°C則inPS=20.8660-2696.7(326.65—46.16)inP2=23.4803-3626.5((326.65-34.29)2PS=PS=12由G=exp(—at),ijijijexp(—at1212ijG12a=aijji)=exp(—0.3x8.9665)=G=exp(—at)_exp(0.3x0.8365)212121=TG22121+T2T2(x+xG)2(x+xG)2122121121—x)2(—0.8365)x1.28522&9665x0.06788+[x+(1—x)x1.2852]2([1—x)+0.06788x]21—x1)2—1.38170.6086+1.2852—0.2852x1)2(1—0.93212x1)2inY2=212(忑+2丿2(x1+x2G21)2~22112c&9665x0.067882—0.8365x1.2852x2+1(1—x+0.06788x)2[x+1.2852(1—x)]21111xx12xx12512215122151221512210.04131-1.07507+(1-0.93212x)2(1.2852-0.2852x)211」In罕ln76990.1lnY1-lnY2二PS二64595.6二求得區(qū)］二h二Y2二工?！?丫=x占可1+x2PSy2二0.32x76990.1x1.2092+0.68x64595.6x0.8971二Y設(shè)T為60°C則1n甲=20?8660-2696%3.15-46.16)InPS-234803-3626.55/lnP2-23.4803(333.15-34.29)PSPS1二2二lnPSln95721.9lny1-lny2二PS二84599.9二設(shè)T為56°C則ln則lnPS-20.8660-2696.7(329.15—46.16)lnps—234803—3626.55/lnP2-23.4803(329.15-34.29)P1S二P2S二ln堅(jiān)ln83815.2lny1-lny2二PS二71759.3二求的當(dāng)lny「ny2二時(shí)求得X二腎y2二工x’psyi-x1PSy1+x2p2Sy2二0.30x83815.2x1.1099+0.70x71759.3x0.9500二Y以水為溶劑對(duì)醋酸甲酯⑴-甲醇⑵溶液進(jìn)行萃取精餾分離。料液的x二（摩爾分F1率），呈露點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)塔。要求塔頂餾出液中醋酸甲酯的濃度x二，其回收率為98%。選D1取塔的精餾段中溶劑的濃度x二，操作回流比為最小回流的倍。試計(jì)算溶劑與料液之比s和所需的理論板數(shù)。經(jīng)研究，此三元系中各組分活度系數(shù)可按式（2-73）計(jì)算，查得的端值常數(shù)為：AAA2SAAA2SAS1二,A1S二,A解：a.解：a.以100kmol進(jìn)料為基準(zhǔn)進(jìn)行物料衡算:（（7根據(jù)題意Dx二，F(xiàn)x二x已知x二，所以D二63.6hD1F1F10.95設(shè)溜出液中不含溶劑，所以x'=x=0.95。D1D1令B'為脫溶劑基的塔底產(chǎn)品量，則B'XB1二一般塔頂產(chǎn)品中溶劑含量可以忽略，因此B'二F-D二二hX'==00393'nnmr于是bi33.1x召2=0?9607(7b計(jì)算平均相對(duì)揮發(fā)度712/s，由于此三元系中三對(duì)兩元素的端值常數(shù)相對(duì)接近，均近似為對(duì)稱系統(tǒng)，因此兩組分間的活度系數(shù)之比可以按式(2-153)計(jì)算。A'12=A'12=2(A12+A)=2.441，A'二0.66782s7計(jì)算溶劑加入板12/s)ss式中用到的濃度計(jì)算如下：x=0.012選定xs二，x1=(1-°?8)xx=0.012算得(Y1：)=3.458'2組分1算得(Y1：)=3.458'2組分1和2在恒沸點(diǎn)54°C時(shí)的蒸汽壓分別為P；二好a,ps二65.98kP2a。S?理=3.458x90-24因此712/s二(丫2SP265.98_4?73計(jì)算塔釜712/sYIn")丫2S二()+()二式中用到的濃度為：xs二，二()x=0.19212Z)?滋=4.955x9024=6.78于是712/s二Ys于是712/s二22本列中因?yàn)檫M(jìn)料狀態(tài)是露點(diǎn)。全塔溶劑濃度近似為常數(shù)，故認(rèn)為全塔12/s為常數(shù)，等于7=4.78x6.78=于12/s一一C?計(jì)算最小回流比Rm（式2-139d）1—0.951-0.649]1—0.951-0.649]—1=0.7475.66-1[0.649取R二Rm二d.計(jì)算全回流時(shí)Nm（包括釜）Nm=lg[exNm=lg[exD1)(xB2)]095x0.9607]—XD2XB1=0.050.0393=3.54lg712/slg5.66e.計(jì)算實(shí)際回流比下的N包括釜）=0.1763N-N=0.1763N-NRt爲(wèi)查圖2-13得N+1N二塊（包括釜）此外，在溶劑加入板上應(yīng)該用一各回收段，可取3~4塊板。f.計(jì)算溶劑量對(duì)進(jìn)料量的比值S/F先計(jì)算7先計(jì)算7sn式2-164)X1+X2式中1s和72s可以按下列兩式計(jì)算:ln71s=ln(Py)+AX1+X2式中1s和72s可以按下列兩式計(jì)算:ln71s=ln(Py)+A(X—x1)+x2(A'2—A；)/ps1ss12122s1sln71s=ln(P2；s)+A2S(x—X2)+X1(A2'1—A1'S}算得71s二,2s=。代入上式得(70..19+0.01sn26.8x0.19+5.7x0.01=0.0388進(jìn)料板處，可估計(jì)XS二，X1二x，X2二。用同樣方式可算得71s二，72s二0.1298+0.0702因此sn37.3x0.1298+6.22x0.0702一0.03797(sn)頂7X+7X1s12s277sn；0.0388x0.0379=0.0383—/式(2-175)0.81.121x66.9x0.8(1—0.0383)—66.9x0.03831—(1—0.0383)x0.81—(1—0.0383)x0.8因此S/F=100二。

在轉(zhuǎn)盤塔中有機(jī)溶劑萃取烴類混合物中的芳烴。原料處理量100噸/天，溶劑：進(jìn)料=5：1（質(zhì)量）。取溶劑相為連續(xù)相。有關(guān)物性數(shù)據(jù)為溶劑p=1200Kg/m3,卩=1.0x10-3p?scca烴p=750Kg/m3卩=0.4x10-3p?sb二x10-3mdda轉(zhuǎn)盤塔轉(zhuǎn)速n二s-1。結(jié)構(gòu)尺寸的比例為：D/D=0.7,D/D=0.6,SRH/D=0.1。試計(jì)算所需塔徑。T解：為計(jì)算塔徑。必先求特性速度U，而U的計(jì)算式中含由特定的塔徑，故應(yīng)試差。kk假設(shè)D=2.1m則ds=D（ds/D）=1-47m,Dr=1.26m,Ht=0.21m由式（5-30）得u=0012(1200-755)0.9(——981——)1.0(1：4Z)2.3(0：21)0.9(ll26)2.6(5.924X10-3)二sVdk12001.26x0.521.261.262.11.0x10-Vd055X86405=1-543x10-2m3/sV=5X1000=4.823X10-2m3/sc1.2x86400u/u=0.32dc由式(5-35)dF=0.25(0.322+8x032)0.5—3xdF=0.254(1-0.32)由式(5-33)u=0.069(1-2x0.25)(1-0.25)2=0.0194m/scF設(shè)計(jì)速度取液泛速度的75%u=0.75x0.0194=0.01455m/sc由式（5-39）=2.05m八J4x4.823x10-=2.05mD=-i,_3.1416x0.01455由于D二可直接圓整成2.1m，故不再繼續(xù)試差。乙醇-苯-水系統(tǒng)在，64.86°C形成恒沸物，其組成為%乙醇a.,%苯b?和%水c.,利用恒沸點(diǎn)氣相平衡組成與液相組成相等這樣有利條件，計(jì)算在64.86°C等溫分離該恒沸混合液成為三個(gè)純液體產(chǎn)物所需的最小功。解：在等溫等壓條件下,將其分離成純組分時(shí)所需最小功為-Wmin,T=-Wmin,T=-RT工作工XFiIn丫FixFi設(shè)為理想溶液，1，若n”=IkmolFiF一％一％,T=-RT工XFilnXFi=-8.31x(64.38+273.15)[0.228ln0.228+0.539ln0.539+0.233ln0.233]=2836J/kmol含乙烯%的乙烯-乙烷混合物于2Mpa壓力下進(jìn)行蒸餾，塔頂為純乙烯，溫度為239K，塔釜為純乙烷、溫度為260K，正常操作下，塔釜加入熱量為8800kJ/kg乙烯，試計(jì)算分離凈耗功為多少解：設(shè)環(huán)境溫度T0=298K，nF=1kmo1，乙烯的量為=1x0.324x26=8.424kg-=QT(-——)=8.424x8800x298x()=7465.6kJ/kmol凈0TT239260LH解：計(jì)算題21的熱力學(xué)效率。解：-Wmin,T=-nFRT工冷冷=-8.31x298[0.3241n0.324+0.6761n0.676]=1560kJ/kmol耳=min==0.209-W7465.6凈22.試求環(huán)境溫度下，下表所示的氣體分離過程的最小功。組分C2C3n—C4n—C5n—C6工進(jìn)料kmol/h30200370350501000產(chǎn)品1kmol/h301924226產(chǎn)品1kmol/h836635050774=8.314=8.314x298[226x(0.1331n0.133+0.851n0.85+0.01'組分C2C3n—C4n—C5n—C6進(jìn)料kmol/h30200370350501000x產(chǎn)品1kmol/h301924226x產(chǎn)品1kmol/h836635050774x——i21=RTZ"k(工%kL出1nyi,k)-znj(工yi,j1nyi,j)進(jìn)+774x(0.011n0.01+0.4731n0.473+0.4521n0.452+0.0651n0.065)-1000x(0.031n0.03+0.21n0.2+0.371n0.37+0.351n0.35+0.051n0.05)]=1.188x106kJ/kmol將含丙稀80%(摩爾)和丙烷20%的料液在常壓下分離為含丙稀%和5%的兩股產(chǎn)品，試求分離最小功。設(shè)料液和產(chǎn)品均處于環(huán)境溫度298K，料液可以當(dāng)作理想溶液。解：設(shè)料液量為1kmol，計(jì)算兩股產(chǎn)品的量：

nQiX訶6+nQ2x°.°5=110.8n+n=1Q1Q2聯(lián)列解得：nQ1=,nQ2=wmin=分離最小功由式（wmin=-=T=Kmol0料液已知某混合乙烷,丙烷正丁烷（摩爾分率）,操作壓力下各組分的平衡常數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算,試求其泡點(diǎn)溫度.乙烷:K=+46667丙烷：k=+正丁烷：k=+（t的單位為。C）設(shè)溫度為了10°C,用泡點(diǎn)方程工Kx=1進(jìn)行試差，不滿足泡點(diǎn)方程，設(shè)溫度為7.2C,II重新試差，滿足泡點(diǎn)方程，泡點(diǎn)溫度為7.2C，結(jié)果見表。組份組份設(shè)溫度為ioc設(shè)溫度為7.2C圓整KKx；KKx；乙烷IXiIXi丙烷正丁烷已知某混合乙烷,丙烷正丁烷（摩爾分率）,操作壓力下各組分的平衡常數(shù)可按下式進(jìn)行計(jì)算,試求其露點(diǎn)溫度.乙烷:K=+46667丙烷：k=+正丁烷：k=+（t的單位為°C）設(shè)溫度為24C，用泡點(diǎn)方程工yi/Ki=1進(jìn)行試差，不滿足露點(diǎn)方程，設(shè)溫度為23°C,重新試差，滿足露點(diǎn)方程，露點(diǎn)溫度為23C,結(jié)果見表。組份組份設(shè)溫度為24C設(shè)溫度為23C圓整KKxKKx乙烷r\ir\i丙烷正丁烷一輕烴混合物進(jìn)行精餾塔的計(jì)算，求得陽小回流比Rm二,最小理論板數(shù)Nm二求得最小回流化為R二，全塔平均板效率為n=，求所需最小塔板板數(shù)。R=X二1.8125-1.45…==0.13應(yīng)十11.8125+1由此圖查，得：2V-Nm二0.53M十1由于，Nm=所以，N=實(shí)際板數(shù)為：二二33塊某多組分精餾塔的原料組成、產(chǎn)品組成(組分1為輕關(guān)鍵組分)及各組分的相對(duì)揮建發(fā)度如表所示，已知提餾段第n板上升的氣相組成,提餾段操作線方