化工分离过程试题库(重点)

1、化工分离过程试题库(复习重点)第三部分名词解释1.分离过程：将一股式多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。2.机械分离过程：原料本身两相以上，所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。3.传质分离过程：传质分离过程用于均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生。按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。4.相平衡：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。从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的静的传递。5.相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。6.泡点温度：当把一个液相加热

2、时，开始产生气泡时的温度。7.露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。8.设计变量数：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。9.独立变量数：描述一个过程所需的独立变量的总数。10.约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。11.回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值。12.精馏过程：将挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。13.全塔效率：理论板数与实际板数的比值。14.精馏的最小回流比：精馏时有一个回流比下， 完成给定的分离任务所需的理论板数无穷多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不

3、能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。15.理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。16.萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。17.萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分p，p体系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。18.共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分p，p体系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。19.吸收过程：按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。20.吸收因子：操作线的斜率（l/v）与平衡线的斜率（ki）的比值。21.绝对吸

4、收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。22.半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。23.渗透：当用半透膜隔开没浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗透。24.反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透。25.吸附过程：当用多几性的固体处理流体时，流体的分子和原子附着在固体表面上的现象叫吸附过程。第四部分 问题题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.普通精馏塔的可调

5、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。3.简述精馏过程最小回流时的特点。最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多，如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。4.简述精馏过程全回流的特点。全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产 品。5.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

6、意调整。6.从热力学角度简述萃取剂的选择原则。萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔组分形成正偏差，与塔组分形成负偏差或者理想溶液。7.工艺角度简述萃取剂的选择原则。a.容易再生，即不起化学反应、不形成恒沸物、p沸点高；b.适宜的物性，互 溶度大、稳定性好；c.价格低廉，来源丰富。8.吸收的有利条件是什么？低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量9.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% 25 30 45a值 1.24 1.00 0.34由于正丁烷和异丁烷是体系

7、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。10.表观吸附量等于零，表明溶质不被吸附对吗？不一定。表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时，才能代表实际的吸附量，因此 ，不能单纯用表观吸附量等于零看溶质是否被吸附与否。11.吸附剂的选择原则。a.选择性高；b.比表面积；c.有一定的机械强度；d.有良好的化学稳定性和热稳定性。12.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。第五部分 计算题1.已知

8、某乙烷塔，塔操作压力为28.8标准大气压，塔顶采用全凝器，并经分析得塔顶产品组成为组 分 甲烷a. 乙烷b. 丙烷c. 异丁烷d. 总合组成xid 1.48 88 10.16 0.36 100%（摩尔分数）求塔顶温度。解：设t=20，p=28.8mpa=2917kpa，由查图2-1a得：k1=5.4，k2=1.2， k3=0.37， k4=0.18 选乙烷为参考组分，则 由 和p=2917kpa，查图2-1a得t=22：k1=5.6，k2=1.24， k3=0.38， k4=0.19 故塔顶温度为22。2.要求在常压下分离环己烷a.（沸点80.8）和苯b.（沸点80.2），它们的恒沸组成为苯0

9、.502（摩尔分数），共沸点77.4，现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为0.60（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算：所需恒沸剂量。塔顶、塔釜馏出物量各为多少。（以100kmol/h进料计）解：以100kmol/h进料为基准，设丙酮恒沸剂的用量为skg，恰好与料液中的环己烷组成恒沸物，进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为 。对环己烷作物料平衡 ； 恒沸剂s的用量为 由于塔釜希望得到几乎纯净的苯， 3.在转盘塔中有机溶剂萃取烃类混合物中的芳烃。原料处理量100吨/天，溶剂：进料=5：1（质量）。取溶剂相为连续相。有关物性数据为溶剂 =1200kg/ , 烃 =5.924 n/m 转盘塔转速n=0.5 。结构尺寸的比例为： ， ， 。试计算所需塔径。解：为计算塔径。必先求特性速度 ，而 的计算式中含由特定的塔径，故应试差。假设 d=2.1m则 , =1.26m, =0.21m由式（5-30）得 =0.069/s 由式（5-35） 由式（5-33） 设计速度取液泛速度的75% 由式（5-39） 由于d=2.05可直接圆整成2.1m，故不再继续试差。4.已知a、b两组分在压力p=760mmhg下所形成的均相恒沸物的组成xa=0.65 （