《分离工程》综合复习答案

1、分离工程综合复习资料（答案）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（B D )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Ki f/fiV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，yi，y2 yc；求解：P，xi，X2xc属于哪种计算类型（A ）A.露点压力B.泡点温度 C.露

2、点温度D.泡点压力46.在设计变量中，N；表示（CA.B.C.D.装置设计变量数 单元固定设计变量数 单元可调设计变量数 装置固定设计变量数C.重非关键组分7. HNK 表示（C ）A.重组分B.重关键组分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）竹A. HNK为分配组分，LNK为非分配组分；（第 8题）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；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. HNK为分配组分，LNK为非分配组分；B. HNK为非分配组分，LNK

3、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? P14A.相对挥发度B.分配系数 C.相对选择性D.进料回收率11. 图I中的汽相浓度变化曲线，描述的是图U中的哪个区域？（0A.属于112.图I中的汽P64 )D ）（第 9 题）123-属于6区?(45 16 23图I）B.属于3区化曲线，描述的是图U中的哪个区域进料C.属于4区进料(ffln)（ffln）A）见 P75（图i）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.

4、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

5、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

6、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。五、

7、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 为了使塔内维持较高的溶剂浓SB+ S组分A变得溶剂加入一定nB AI溶剂的沸点比被分离组分高，匕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：解答:f()cV

8、, y i, H v每一组分的物料衡算式：FZj Lxi Vyi由式消去式中的yi得：FziP, TL0 i, h i 1Lxi VKixii=1,2,c解得:XiFZiL VKii=1,2,c将L F V代入得：XiF乙F V VKi用F除式中的分子与分母，并以V / F表示汽相分率则:zxi!i=1,2,c1 (Ki 1)的取值在01.0之间，将式代入式得:ZKi1 (Ki 1)i=1,2,c将式、式分别代入浓度加和式（总和方程）得(Ki 1)1.0i 11(Ki 1)1.0用式减去式得到闪蒸方程式（Rachford-Rice ）cf()i 1(Ki 1)z1 (Ki 1)七、设计变量（含

9、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。VoLoNU :压力等级数 进料变量数合计IN；:串级单元数回流分配 侧线采出单元数 传热单元数m合计八、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，见教材解答： 如果进料中含甲醇大于62% 的共沸物，进塔II (高压)，

10、 塔序为：先常压塔，后高压塔九、试求总压为86.279kPa时，2ln 1 x2 (0.59 1.66x1) ; ln 2甲醇 46%(mol),P86-87)，贝U在塔I (常压)进料，塔釡为纯甲醇，塔顶为含甲醇 46% 塔顶为含甲醇62%的馏出液循环到塔1,塔釡得到纯丙酮。图如下：氯仿(1)-乙醇(2)之共沸组成与共沸温度。已知：x12(1.42 1.66x2)(A)lgpS 6.02818 1163.0 ； lg pS1227 t(B)1652.057.33827 -231.48 t解答：(与P82例3-6相同，但该例RS、P2S等数据所得值与我计算所得不同，按书上来)设t=55C，由式(B)得：PS 82.372； P； 37.311PSq心ln由(A)式得：心0.59近W