化工分离工程复习题

复习题一、填空选择：1.分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。2.衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）。3.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。4.工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（理想分离因子）。5.固有分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。6.汽液相平衡是处理（气液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。7.当混合物在一定的温度、压力下，满足（1,1iKiziziK）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。9.最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。10.吸收因子为（KVLA），其值可反应吸收过程的（难易程度）。11.对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（塔顶釜两块板）合成的。12.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。13.精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为（L=AV）。15.多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。17.吸收过程在塔釜的限度为（iNxiKiNy,,1），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。18.吸收过程在塔顶的限度为（ixiKiy,0,1），它决定了吸收剂中（自身挟带）。19.吸收的相平衡表达式为（L=AV、），在（温度降低，压力升高）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（iNxiKiNy,,1ixiKiy,0,1）。20.若为最高沸点恒沸物，则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为（21121SPSP）。21.新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。22.常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。23.54A分子筛的孔径为（5埃），可允许吸附分子直径（小于5埃）的分子。24.离程分为(机械分离)和(传质分离)两大类。25.传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率控制过程）两大类。26.分离剂可以是（）和（）。27.机械分离过程是（）。吸收、萃取、膜分离。渗透。28.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、（）。29.平稳分离的过程是过滤、离心分离、（）。膜分离。渗透。气液平相衡常数定义（气相组成和液相组成的比值）。30.当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节（a）。a.加大回流比b.加大萃取剂用量c.增加进料量31.液相进料的萃取精馏过程，应该从何处加萃取剂（C）。a.精馏段b.提馏段c.精馏段和进料处d.提馏段和进料板33.下列表述不正确的是（Ｃ）。(A)二元理想溶液的压力组成图中，总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系(B)完全互溶的二元物系，不形成恒沸物的非理想溶液的蒸汽总压都介于两纯组分蒸汽压之间(C)完全互溶的二元物系，由相律可知恒沸物在两相平衡时其自由度为“0”(D)完全不互溶的二元物系，当处于平衡状态时总压等于两饱和蒸汽压之和34.在填料塔中，低浓度难溶气体逆流吸收时，若其它条件不变，但入口气量增加，则出口气体组成将（Ａ）。(A)增加(B)减少(C)不变(D)不确定35.在液相部分互溶的二元系恒温相图中，下列（Ｂ）系统的两液相共存区的溶液蒸汽压大于两纯组分的蒸汽压，且蒸汽组成介于两液相组成之间。（A）均相恒沸物（B）非均相共沸物（C）非均相共沸物和均相恒沸物（D）既不是非均相共沸物也不是均相恒沸物36.下列关于吸附过程的描述哪一个不正确（C）。(A)很早就被人们认识，但没有工业化(B)可以分离气体混合物(C)不能分离液体混合物(D)是传质过程1.分离剂、混合过程2.分离因子、固有分离因子3.混合过程、分离剂4.分离因子、理想分离因子5.气液相平衡、板效率6.气液传质分离、所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等7.1,1iKiziziK、物料平衡和相平衡8.萃取剂回收段9.小10.KVLA、难易程度11.塔顶釜两块板12.用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔13.组成、泡露点方程14.L=AV15.设计、操作16.分配组分17.iNxiKiNy,,1、该组分的最大浓度18.ixiKiy,0,1、自身挟带19.L=AV、温度降低，压力升高、iNxiKiNy,,1，ixiKiy,0,120.21211SSPP21.膜分离、吸附分离22.硅胶、活性氧化铝、活性炭23.5埃、小于5埃24、机械分离、传质分离25、平衡分离过程、速率控制过程26、能量、物质27、过滤、离心分离28、膜分离、渗透29、吸收、萃取30、气相组成和液相组成的比值二、判断：×√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=ΦiL，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。（×）11.纯组分的饱和蒸气压大小不仅与温度有关，还与溶液的数量有关。（×）12.精馏过程所需的最少理论板数与进料中易挥发组分含量无关…（√）13.恒沸精馏流程中恒沸剂用量过多，则塔底流出的是恒沸剂和重组分的混合物。（√）14.如果二元物系有最大正偏差存在，则此物系所形成的溶液为最高温度恒沸物。（×）15.在萃取精馏操作中，溶剂回收段液相流率小于气相流率。………（√）16.吸收中吸收因子小的组分主要在塔内顶板被吸收。…………………………………（√）17.无论A-B组成何种物系，若A为轻组分，则分离时易挥发组分一定是A。…………（×）三、问答题：1.简述绝热闪蒸过程的特点。绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低，所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的漫度降低。2.图中A塔的操作压力量对比20atm，塔底产品经节流阀后很快进入B塔。B塔的操作压力为10atm，试问：a.液体经节流后会发生哪些变化？b.如果B塔的操作压力为5atm时，会与在某些方面10atm下的情况有何不同？(1)经节流后有气相产生，由于气化要吸收自身的热量，系统温度将降低。(2)B塔的操作压力为5atm时比操作压力为10atm时气化率大，温度下降幅度也大。3.普通精馏塔的可调设计变量是几个？试按设计型和操作型指定设计变量。普通精馏塔由4个可调设计变量。按设计型：两个分离要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。4.简述逐板的计算进料位置的确定原则。使全塔理论板数最少为原则，看分离效果的好坏来确定。从塔底向上计算时,xlk/xhk越大越好，从塔项往下计算时,ylk/yhk越小越好。5.有一烃类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度a值如下，现有A、B两种方案可供选择，你认为哪种方案合理？为什么？异丁烷正丁烷戊烷摩尔%253045a值1.241.000.34由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分的组份，应放在最后分离；进料中戊烷含量高，应尽早分出。所以方案B是合理的。6.什么叫表观吸附量？下图的点E，D，C三点表观吸附量为什么等于零？曲线CD及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附？为什么？a.C，E点为纯溶液，所以吸附前后无浓度变化，表观吸附量为零。D点，按溶液配比吸附，所以吸附前后也无浓度变化，表观吸附量为零。b.EE溶剂优先被吸附。c.DC溶刘优先被吸附。7.吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步？a.外扩散组份穿过气膜或淮膜到固体表面；b.内扩散组份进入内孔道；c.吸附；d.脱附；e.内反扩散组份内孔道来到外表面；f.外反扩散组份穿孔过气膜或液腊到气相主体流。8.在吸收过程中，若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率Φ，将会出现什么现象？此时，吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务，只能达到小于等于A的吸收率。正常操作时，A应大于吸收率Φ。9.简述萃取塔操作要注意的事项。a.气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷；b.塔料的温度要严控制；c.回流比不能随意调整。四、应用题针对某混合物提出详细分离方案，包括分离流程和设备。(略)