《分离工程》模拟题

一桂类混合物送入精憾装置进展分别，进料组成和相对挥发度a值A、B两种方案可供选择〔见以以下图〕，你认为哪种方案合理？为什么？异丁烷正丁烷戊烷摩尔％25 30 45

异丁烷正丁烷戊烷相对挥发度：1.24 1.000.34模拟考试试题〔1〕卷一、填空〔220分〕1、气液传质分别过程的热力学根底是〔〕o假设全部相中的温度压力相等、每一组分的逸度也相等，则此时到达了 O2、精憎塔计算中每块板温度变化是由于 每块板上的温度利用—确定。3、多组分精憎依据指定设计变量不同可分为—型计算和 型计算。4、只在塔顶或塔釜消灭的组分为 o5、超滤是以 为推动力，按〔〕选择分别溶液中所含的微粒和大分子的膜分别操作。6、吸取操作在传质过程上的主要特征是 二、推导分析〔20分〕由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分别根本关系式。fMT〕「0台〔K1〕肖+1式中：&——相平衡常数；屮——气相分率〔气体量/进料量〕。三、简答〔每题525分〕在萃取精憎中，萃取剂在何处参与？为何？从热力学角度和工艺角度简述萃取精馆中萃取剂选择原则？在吸取过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？试分析吸附质被吸附剂吸附一脱附的机理？精憎过程全回流操作的特点？四、计算〔1、210分，31535分〕〔1〕—甲苯〔2〕101.3kPa下绝热闪蒸，假设闪蒸温度为94°C,用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？：94°CPi°=152.56kPaP2°=61.59kPa某乙烷塔，塔操作压力为28.8标准大气压，塔顶承受全凝器，并经分析得塔顶产品组成为：经分析得塔顶产品组成为：组分XiD相平衡常甲烷.乙丙异丁烷.总合5.45.6881.21.24烷.10.160.370.380.360.180.19100%(摩尔)(20°C)数：(22°C)试计算塔顶温度。0.1〔均为摩尔分数〕，81%,取丙烷在A=1.26,求所需理论板数；假设其它条件不变，提高2倍，此时丙烷的吸取率可到达多少。(注:

IgA溶液中1,2组分形成均相共沸物，分析共沸时活度系数与饱和蒸汽2Pi三、简答〔520分〕K的简化形式是什么方程？并说明理由。提示：©=里=“P：exp[v扛心_P：〕]〕x处PRT后会提高原溶液的相对挥发度？精憎过程的热力学不行逆性主要由哪些缘由引起？失去吸附力气需再生？四、计算〔1、215分，31040分〕某精镭塔进料组成和操作条件下的平均相对挥发度如下：ABCDE摩尔分率0.06 0.17 0.32 0.45 1.00(%)均 2.58 1.99 1.00 0.84模拟考试试题 〔2〕卷一、填空〔每空220分〕1•传质分别过程分为 两大类。一个多组分系统到达相平衡的条件是全部相中的 在变量分析中，固定设计变量通常指 。 某二元系常压下汽液平衡数据在y x图中摘录如下：x1=0.25时,yx1=0.8时，yi=0.62,该系统确定形成共沸物，这是由于法为根底，将MESH方程按类型分为三组，即 、 、和 O精镭和吸取操作在传质过程上的主要斧别是7. 分别方案。

ABC三组分精馆中，有个&超滤是以压力差为推动力，按 选择分别溶液中所含的微粒和大分子的膜分别操作。二、分析〔20分〕 对 可 调 设 计 变 量 如 何 指 定 B95%,C0.9,按清楚分割法物料衡算；不对非关键组分校核，计算最少理论板数。用水萃取精馆醋酸甲酯〔1〕与甲醇〔2〕Xs=0.8,憾100kmol/h,1.1,溶剂看成不挥发组分，计算水的参与量。 95%,5%,现承受不挥发的桂油进展吸取11,37°C,304kPa,今要从80%的丁烷，求所需理论板数。该条件下：K丁烷=1.12则该溶液〔1〕形成最低恒沸物，〔2〕形成最高恒沸物，〔3〕不形成恒沸物分别最小功是指下面的过程中所消耗的功〔1〕实际过程，〔2〕可逆过程，〔3〕完全可逆过程流量加和法在求得&后，由什么方程求匚〔1〕热量平衡，〔2〕相平衡方程，〔3〕归一方程当萃取塔塔顶产品不合格时，可承受以下方法来调整〔1〕加大回流比，〔2〕加大萃取剂用量，〔3〕增加进料量。最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分〔1〕增加，〔2〕不变，〔3〕减小从塔釜往上逐板计算时，假设由精憎段操作线方程计算的血/枷幕比由提憾段操作线方程计算的更大，则加料板为j+2板三、简答题〔20分〕1/留的实质是什么？如何提高其选择性。23施。5、松弛法的开发思维是什么？具有何种物理意义，写出其根本方程。MESH方程，指出该法的缺陷与改进。〔10分〕五、逐板计算法的计算起点如何选取，表达从塔釜向上逐板计算的步骤。〔6分〕〔6分〕七、某汽相混合物的组成及平衡常数如下：一、 填空〔20分〕分别过程是〔逆过程，因此需参与〔精憎有〔〕个关键组分，这是由于〔吸取过程在塔顶的限度为〔 〕的缘由。中〔 此规定了吸取吸取的相平衡表达式为〔〕下有利于吸取。 ),在( 〕操精馆塔计算中每块板由于〔用〔 〕确定。〔单元设计变量的关系为〔在塔顶和塔釜〔吸取过程主要在吸取塔的〔 〔的组分放在最终进展分别。在塔顶和塔釜同时消灭的组分为〔

〕转变而引起的温度变化，可〕,装置的设计变量与各〕。 现的组分为〕完成的。或〔萃取精憎塔在萃取剂参与口以上需设〔在超临界状态下流体具有〔膜分别是用自然或人工合成膜，以〔方法二、选择题〔6分〕

〕的特点

〕作推动1在确定温度和组成下，A、BP,Pj>P,P“P,组分组分组成〔摩尔分数〕K；(T,°C；P,atm)A0.20.02T/PB0.350.15T/PC0.450.01T/PP=20.001o50°C,试分析是否有液相存在。〔12分〕八、拟进展吸取的某厂裂解气的组成在吸取塔内操作压为IMpa操作温308K下组分相平衡常数如下：甲烷 乙烷丙烷异丁烷VN+I26.56.54.512.5K.193.61.20.53〔1〕 1.15倍时异丁烷组分被吸取90%时所需的理论板数.各组分的吸取率。设计上述吸取操作流程。〔12分〕九、试求将以下溶液在等温、等压下分别成纯组分所需的最小分别功：5%的苯-甲苯溶液；假设溶液20°Co〔8分〕32.4%2Mpa压力下进展蒸馆，塔顶为纯乙239K,260K,正常操作下，塔釜参与热量88OOkJ/kg乙烯，试计算分别净耗功和热力学效率。〔10分〕六、某混合物含丙烷〔1〕0.451〔摩尔分数〕，异丁烷〔2〕0.183,正丁p=2.41Mpa下进展闪蒸，试估算平衡时混合物的Ki=1.42,K2=0.86,K3=0.72O〔12分〕七、某厂裂解气组成〔摩尔％〕如下：13.2%氢、37.18%甲烷、30.2乙烯、乙烷、&4%丙烯、1.3299%。100kmol/h,下：g3.1 0.72 0.52 0.15 0.058试求：〔1〕最小液气化；〔2〕〔3〕〔4〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕酯所需理论板数；各组份的吸取因子、吸取率塔顶尾气的组成及数量；塔顶应参与的吸取剂量〔12分〕和甲醇〔2〕混合物系的范拉尔数〔In表示〕54°C时有无恒沸物？〔2〕形成什么样的恒沸物？〔10分〕一、简答题〔25分〕12345CC个产品，需几个塔？如何安排这些塔的序列？二、简述加盐萃取精馆是如何开发出来的〔10分〕序号组分1H22CH43序号组分1H22CH43C2H44C2H65C3H66C3H87c4Xi“摩尔％33.85.833.225.70.500.200.70Ki/1.70.280.180.0330.0220.004〔11分〕四、组分1和组分2所构成的二元系统，当处于汽-液-液平衡时，两个平衡的液相组成如下：x2°=0.05,x/=0.05,P!0=0.65amt,P2°=0.75atm,此对称系统的范拉尔常数〔Ln表示〕A=3.272,Y2°,Y/平衡压力平衡的气相组成。〔10分〕16电渗析的离子交换阳膜只让阳离子通过，是由于阳膜上存在〔 〕活性基团。二、简答题〔24分〕1、什么是恒沸精馆，如何用三角相图求解恒沸剂用量。2、简述加盐萃取精憾是如何开发出来的3、表达用简捷法作一般精馆过程理论板数的步骤。4、精憾过程的不行逆性表现在那些方面，节约精憾过程能耗有哪些措施。5、实际板和理论板的差异表现在那些地方，这些差异的影响应用什么方法来处理?6、承受简洁塔完全分别含C个组分的物料为C个产品，需几个塔？如何安排这些塔的序列？三、开发精憾过程的算法需对哪几点做出选择和安排，请给出矩阵法三种以上的算法，并写ME方程，指出该法的缺陷与改进。〔10分〕四、某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下：组分组成(mol%)KiC30.23—0.75+0.06》C40.45-0.04+0.012rC50.32—0.17+0.0”〔1〕求其常压下的该混合物的温度，误差判据可取0.001o上述混合物假设温度为350K,试分析是否有液相存在。〔12分〕五、某精憾塔进料中含n-C6°0.33,n-C7°0.33,n-C8°0.34o要求憾出液中n-C?。含量不大于0.011,釜液中n-C6°含量不大于0.015〔以上均为摩尔分数〕。假设进料流率为100kmol/ho按清楚分割预算憾出液及塔釜液流量及组成。假设为非清楚分割，试表达其计算方法与步骤。〔12分〕六、拟进展吸取的某厂裂解气的组成在吸取塔内操作压为IMpa操作温度为308K下的相平衡常数如下：下的相平衡常数如下：组分 甲烷乙烷丙烷异丁烷\填空〔16分〕1分别过程是〔目的。

〕的缘由。〕,由此规定了吸取剂中精憾有〔〕个关键组分，这是由于〔吸取过程在塔顶的限度为〔〔 〕o吸取。精憾塔计算中每块板由于〔〔 〕确定。

〕，在〔 作下有利于〕转变而引起的温度变化，可用〕,装置的设计变量与各单元设计变设计变量分为可调设计变量和〔量的关系为〔 〕。在塔顶和塔釜同时消灭的组分为〔吸取过程主要在吸取塔的〔〕來到达分别当两个难挥发组分为关键组分时，则应从〔、具有最高恒沸点的恒沸物，压力〔加。萃取精憾塔在萃取剂参与口以上需设〔在超临界状态下流体具有〔设置简洁塔的目的是为了〔

〕。〕完成的。〕为起点进展逐板计算。〕使恒沸组成中汽化潜热小的组分增〕。〕的特点〕o在确定温度和组成下，A、B混合物的总蒸汽压为P,假设P；>P,P/>P,则该溶液形成 〕的恒沸流量加合法在求得®后，由〔〕方程求匕，由〔 〕方程求7；JN+IKi36.526.524.512.5193.6JN+IKi36.526.524.512.5193.61.20.53丙烷的吸取率。设计上述吸取操作流程。〔12分〕0.101MP,21.3°C60%〔mol〕丙烯的丙烯-丙烷混和物分别成99%的丙烯产品和95%的丙烷产品，分别过程及产品均处于环境温度及压力，试计算分别最小功。〔6分〕八、乙酸甲酯〔1〕和甲醇〔2〕混合物在45°C时为恒沸物，今以水为溶剂进展萃取精徭，其组成为.X]=0.7-心=0.8；出2=0.447；飭=0.411； A =0.82；A31

=0.36；A32

0.22〔8分〕4、萃取精馆的实质是什么？如何提高其选择性。5、实际板和理论板的差异表现在那些地方，这些差异的影响应用什么方法来处理？6、承受简洁塔完全分别含C个组分的物料为C个产品，需几个塔？如何安排这些塔的序列？三、开发精憾过程的算法需对哪几点做出选择和安排，以三对角矩阵法为例说明之，并写出MESH方程，指出该法的缺陷与改进。〔10分〕组分ABC组分ABC组成〔摩尔分数〕0.350.20.45Ki(T,°C；P,atm)0.15T/P0.02T/P0.01T/PP=20.001o上述混合物假设温度为50°C,试分析是否有液相存在。〔12分〕五、第•段甲烷塔的进料组成和在塔压与平均温度下各组分的K,如下:组分组分2CH4摩尔分率0.128K：0.25171.7C2H40.2310.34C2H60.3860.24CE0.00330.05126要求塔底乙烯的回收率为93.4%,塔顶中烷回收率为98.9%,试确定:关键组分，非关键组分，安排组分，非安排组分。按清楚分割预算塔顶釜液的流量和组成。假设为非清楚分割，试表达计算方法和步骤。〔15分〕六、拟进展吸取的某厂裂解气的组成在吸取塔内操作压为IMpa操作温度为3O8K下的相平衡常数如下：组分氢气甲烷乙烷丙烷异丁烷7N+I5026.56.54.512.50193.61.20.53一、推断以下各题的正误，并改正。〔20分〕1YKZ-l>0,f<1,则iii=\ i=i该进料状态为过热蒸汽。2、流量加和法是在求得x后由S方程求各板的温度，用H方程计算各板的流率。3、精馆塔计算中每块板由于组成的转变而引起的温度变化，可用泡露点方程确定。4、萃取塔当塔顶产品不合格时，可承受加大回流比的方法。5、当两个难挥发组分为关键组分时，则应从塔顶往下为起点进展逐板计算。6、从塔釜往上逐板计算时，假设由提馆段操作线方程计算的