分离工程学习指导.doc

学习指导一、选择题1. 下列哪一个是机械分离过程（ ）a.蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离2. 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的，且，该进料状态为（）a.过冷液体 b.过热气体 c.汽液混合物 d 不确定3. 计算溶液露点时，若，则说明（）a.温度偏低b.正好泡点 c.温度偏高 d.正好露点4. 进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区（）a. b. c. d.5. 当物系处于泡、露点之间时，体系处于（ ）a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相6. 系统温度大于露点时，体系处于（ ）a. 饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相7. 系统温度小于泡点时，体系处于（ ）a. 饱和液相b.冷液体c.饱和气相d.气液两相8. 设计变量数就是（ ）a.设计时所涉及的变量数 b.约束数c. 独立变量数与约束数的和 d.独立变量数与约束数的差9. 约束变量数就是（ ）a.过程所涉及的变量的数目；b.固定设计变量的数目c.独立变量数与设计变量数的和；d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件.10. 当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（ ）a. 液相不能气化 b.不能完成给定的分离任务c.气相不能冷凝d.无法操作11. 用芬斯克方程求最少理论塔板数时，式中的相对挥发度为（）a. 塔顶的相对挥发度 b塔釜的相对挥发度 b. c进料处的相对挥发度 d全塔的相对挥发度平均值12. 当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（ ）a.提高进料量b.降低回流比c.提高塔压d.提高回流比13. 在均相恒沸物条件下，其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用（ ）14萃取精馏塔中溶剂的选择性s /是指( )a.溶剂的挥发度对原组分的相对挥发度的比值b. 溶剂的相对挥发度对原组分的相对挥发度的比值c. 溶剂加入后原组分的挥发度对加入前原组分的相对挥发度的比值d. 原组分的相对挥发度对溶剂的挥发度的比值15.下列哪一个不是吸收的有利条件（）a.提高温度 b.提高吸收剂用量 c.提高压力 d.减少气体的处理量16.平均吸收因子法是指（）a.假设全塔的温度相等 b. 假设全塔的压力相等 c. 假设各级的吸收因子相等 d. 假设全塔的汽液流率相等17.一般吸收过程，可调设计变量数为（）a.1个 b.2个 c.3个 d. 4个18.如果二元物系， 11，21，则此物系所形成的溶液是（）a.正偏差溶液 b.负偏差溶液 c.理想溶液 d.不确定 19.二元共沸物各组分的纯组分蒸汽压力差越大，最低恒沸物组成变化规律为（）a.向含低沸点组分多的浓度区移动 b.向含高沸点组分多的浓度区移动c.不确定20.萃取精馏中，溶剂量增大，塔内气、液两相流率变化为（）a.气相流率增大 b.液相流率增大 c.气相流率、液相流率都增大 21.当两个难挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐板计算( )a.塔顶往下 b.塔釜往上 c.两端同时算起 d.加料版往下二、简答1. 分离过程和传质分离过程。2. 相平衡条件3. 相对挥发度4. 用液相分率=L/F为迭代变量推导R-R方程.5. 设计变量数，独立变量数，约束数6. 清晰分割，关键组分，分配组分7. 多组分精馏中最小回流比下，多组分精馏中恒浓区的位置。8. 萃取精馏和共沸精馏原理。9. 吸收过程10. 萃取精馏过程中塔内流率分布特点。11.试用相关公式说明在压力P下二元均相共沸物组成的计算步骤。12.简述设计型计算与操作型计算的区别。13.多组分精馏严格计算时，若采用逐板计算法，如何确定计算起点和进料位置?三、填空题1.传质分离过程分为和两大类, 分离剂可以是和.2.用活度法计算汽液平衡常数时，当汽相为理想气体，液相为理想溶液时，平衡常数Ki=;当汽相为理想气体，液相为非理想溶液时平衡常数Ki=.3. 通常所说多组分精馏的FUG 简捷计算法中，F代表_ _方程，用于计算_ _，U代表_ _公式，用于计算_ _，G代表_ _关联，用于确定_ _。4.清晰分割法的基本假定是：馏出液中除了_ _外没有其他_ _，而釜液中除了_ _外没有其他_ _.5.泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算，按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型：_ , _ ,_ ,_.6.多组分多级分离过程严格计算中围绕平衡级所建立的MESH 方程分别是指:_ ,_ ,_ 和 _.7.若加入的新组分和被分离系统的一个或多个组分形成最低共沸物从_ _蒸出，这类特殊精馏叫恒沸精馏，所加入的新组分叫作_ _。 8. 若加入的新组分不与被分离系统的任一组分形成共沸物，而其沸点又较原系统中任一组分高，从塔釜离开精馏塔。这类特殊精馏叫_ _，所加入的新组分叫作_ _.9.在萃取精馏中所选的溶剂希望与塔顶馏出组分形成_ _偏差溶液，与塔釜组分形成_ _偏差溶液。10.二元均相恒沸物在低压下， _ _.11.吸收过程有_ _个关键组分，这是因为_ _的缘故。12.吸收因子A的值随温度的提高而_ _，随压力的升高而_ _。14.要提高溶剂的选择性，可以_ _溶剂的浓度。四、计算题1.单元的设计变量数 a.简单绝热平衡级 b.带传热的进料板 c.分配器 2.装置和流程的设计变量数(1)求该流程的设计变量数。(2)精馏塔的设计变量数（p122,b）（3）吸收塔的设计变量数（p122,a）3.某混合物含丙烷（1）.0.451（摩尔分数），异丁烷（2）0.183，正丁烷（3）.0.366，在t=94和p=2.41Mpa下进行闪蒸，试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。已知K1=1.42，K2=0.86，K3=0.72。4.某三元理想混合物的组成为：A xA = 0.60，B xB = 0.20，C xB C=0.20(摩尔分率)。系统的操作压力为0.1013MPa。计算混合物的泡点温度。A、B、C三个组分的饱和蒸汽压数据如下：（T：K， pi s：Pa）A: lnpAs = 23.4803-3626.55/(T-34.29)B: lnpBs = 23.8047-3803.98/(T-41.68)C: lnpCs= 22.4367-3166.38/(T-80.15)(注：试差范围为6585C；误差限=.T设定-T计算.0.5C或. yi-10.01)5.A 500 kmol/h feed consisting of 8, 22, 53, and 17 mol% of ethane (1), propane (2), n-butane (3), and n-pentane (4), respectively, enters a distillation column at 1.38 MPa and 82.5 0C. The equilibrium constants of the above four components were K1=4.80, K2=1.96, K3=0.80 and K4=0.33 ,respectively. Please calculate the flow rate of the vapor and liquid products and their composition. 6.用常规精馏分离下列烃类混合物组分甲烷乙烯乙烷丙烯丙烷丁烷摩尔分数/%0.5224.98.838.73.0554.0100.0 工艺规定塔顶馏出液中丁烷的浓度不大于0.002，塔釜残液中丙烷的浓度不大于0.0015，试用清晰分割法估算塔顶塔釜产品的量和组成。（进料量为100kmol/h）7. 某精馏塔的进料组成及各组分在全塔平均温度下的相平衡常数列于下表。进料量为100kmol/h，要求塔釜组分B 浓度不高于0.6%，塔釜组分C 的回收率为98.6 % 。试计算： 最少理论板数。（假设清晰分割）8. 已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割计算馏出液和釜液的组成，最少理论板数。序 号1234567组 分H2CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4xiF/摩尔%33.85.833.225.70.500.200.70Ki/1.70.280.180.0330.0220.0049.吸收塔原料气组成（mol%）如下： 组分ABCDE摩尔分率0.140.200.040.490.13相平衡常数7.24.52.20.810.70要求用吸收剂从原料气中回收94%的组分C。该吸收塔处理的气体量为100 Kmol/h。试计算最小液气比；操作液气比为最小液气比的1.2 倍时所需的理论板数；各组分的吸收率和塔顶尾气的数量和组成；塔顶应加入的量。10.某厂裂解气组成（摩尔%）如下：13.2%氢、37.18%甲烷、30.2乙烯、9.7%乙烷、8.4% 丙烯、1.32异丁烷、所用的吸收剂中不