《分离工程》综合复习资料答案.doc

分离工程综合复习资料（答案）一、 不定项选择1.下列属于机械分离的是（ AC）A沉降B. 超滤C. 静电除尘D. 吸附分离2.膜分离属于（BD）A. 平衡分离B. 传质分离C. 机械分离D. 速率分离3.ESA被用于下列哪种分离过程？（ BD）A. 机械分离B. 速率分离C. 平衡分离D. 传质分离4.公式适用于下面哪种情况？（A ）A. 汽相为理想溶液，液相为理想溶液；B. 汽相为理想气体，液相为理想溶液；C. 汽相为理想溶液，液相为非理想溶液；D. 汽相为理想气体，液相为非理想溶液；5.已知：T，y1，y2 yC；求解：P，x1，x2xC 属于哪种计算类型（ A）A. 露点压力B. 泡点温度C. 露点温度D. 泡点压力进料（第8题）6.在设计变量中，表示（C ）A. 装置设计变量数B. 单元固定设计变量数C. 单元可调设计变量数D. 装置固定设计变量数7.HNK表示（C）A. 重组分 B. 重关键组分 C. 重非关键组分 D. 轻非关键组分8.根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（B）A. HNK为分配组分，LNK为非分配组分；B. HNK为非分配组分，LNK为分配组分；C. HNK为分配组分，LNK为分配组分；进料（第9题）D. HNK为非分配组分，LNK为非分配组分；9. 根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（A？P64 ）A. HNK为分配组分，LNK为非分配组分；B. HNK为非分配组分，LNK为分配组分；C. HNK为分配组分，LNK为分配组分；D. HNK为非分配组分，LNK为非分配组分；10.液液平衡的分离因子又称为（C？ P14）A. 相对挥发度 B. 分配系数C. 相对选择性 D. 回收率 11.图中的汽相浓度变化曲线，描述的是图中的哪个区域？（D ）进料12345610HNK（图）（图）A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区D. 属于6区12. 图中的汽相浓度变化曲线，描述的是图中的哪个区域？（ B）进料12345610HNK（图）（图）A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区D. 属于6区13.分离丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪种物质可使得丙酮成为轻组分？（ A） 见P75A. 水 B. 乙酸甲酯C. 正己烷 D. 乙醚二、 名词解释1. 清晰分割：若馏出液出除了重关键组分外没有其它重组分，而釜液中除了轻关键组分外没有其它轻组分，这种情况称为。2. 萃取精馏：如果加入的新组分不与原系统中的任何组分形成共沸物，而沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏被称为三、 填空题1.分离过程是将混合物分成组分不相同的两种或几种产品的操作。2.平衡分离过程（P3）是借助分离媒介，使均相混合物系统变成两相混合物，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配 为依据而实现分离。3.传质分离过程（P3）用于各种均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生，依据 物理化学原理 的不同，传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程。4.活度系数的基准态是指活度系数等于1的状态。5.从动力学上讲，相平衡是指相间表现传递速率为零的状态。6.膜分离过程(P204)包括超滤、渗析、电渗析、反渗透、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。7.恩特伍德公式的假设条件是（1）塔内汽相液相均为恒摩尔流率；（2）各组分挥发度均为常数。8.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为关键组分，其中相对易于挥发的组分成为 轻关键组分（LK），不易挥发的组分称为重关键组分（HK）。9.相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。四、 简答题1. 在萃取精馏中，溶剂选择的工艺要求有哪些？（P75）答：在选择溶剂时，应注意以下几点： 溶剂与被分离组分有较大的相互溶解度（防止分层）； 溶剂在操作中热稳定性要好（为了长期循环使用）； 与混合物中任何组分不起化学反应（缔合、络合等）； 溶剂比（溶剂/进料）不得过大； 无毒、不腐蚀、价格低廉，易得等。2. 速率分离过程 （P10）是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态，仅有组成上的差别。速率分离包括有：膜分离、超滤、反渗透、渗析、气体渗透分离、液膜分离等。S12ABSA+B+BB+S SS五、 画出萃取精馏的流程图，并对过程进行描述。图中塔1为萃取精馏塔，塔2为溶剂回收塔，A、B两组分混合物进入塔1，同时向塔内加入溶剂S，降低组分B的挥发度，而使组分A变得易挥发。溶剂的沸点比被分离组分高，为了使塔内维持较高的溶剂浓度，溶剂加入口一定要位于进料板之上，但需要与塔顶保持有若干块塔板，起到回收溶剂的作用，这一段称为溶剂回收段。在该塔顶得到组分A，而组分B与溶剂S由塔釜流出，进入塔2（溶剂回收塔），从该塔顶蒸出组分B，溶剂从塔釜排出，经与原料热和进一步冷却，循环到塔1。六、 写出闪蒸过程的物料平衡式（2个），相平衡关系式，浓度加和式，并根据它们推导出Rachford-Rice公式：P, TV, yi, HvL, xi, HLQ阀液体进料F, zj,TF,PF, HF解答：每一组分的物料衡算式： i=1,2,c 总物料衡算式： 汽液平衡关系： i=1,2,c 浓度加和式： 由式消去式中的得：i=1,2,c解得：i=1,2,c将代入得：用F除式中的分子与分母，并以表示汽相分率则：i=1,2,c的取值在01.0之间，将式代入式得：i=1,2,c将式、式分别代入浓度加和式（总和方程）得 用式减去式得到闪蒸方程式（Rachford-Rice）：LVoLoQ七、 设计变量（含C个组分），指出装置的设计变量如何规定（设计型和核算型两种）1. 再沸器（P56）2. 一个带侧线采出的精馏塔，塔顶全凝器，塔底再沸器，无压降，求设计变量数及变量如何规定。FWSD：压力等级数1进料变量数-合计：串级单元数3回流分配 1侧线采出单元数1传热单元数2-合计7八、 已知甲醇-丙酮在不同压力下均能形成共沸物，常压下，共沸物组成为含甲醇46%(mol)，而1.1MPa下，共沸物组成变化为含甲醇62%(mol)，当进料中甲醇含量大于62%(mol)时，请判断常压塔与高压塔的塔序，并画出相应的流程图。（本题考查对分离共沸物的双压精馏过程，见教材P86-87）解答：如果进料中含甲醇大于62 ，则在塔I（常压）进料，塔釡为纯甲醇，塔顶为含甲醇46的共沸物，进塔II（高压），塔顶为含甲醇62的馏出液循环到塔1，塔釡得到纯丙酮。塔序为：先常压塔，后高压塔。图如下：九、 试求总