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2025年大学化学工程（化工分离）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.以下哪种分离方法基于物质在两相之间的分配系数差异？（）A.蒸馏B.萃取C.过滤D.吸附2.精馏过程中，塔顶产品纯度主要取决于（）A.回流比B.塔板数C.进料组成D.加热量3.在吸收操作中，吸收剂的选择应考虑的首要因素是（）A.溶解度B.挥发性C.腐蚀性D.价格4.对于恒沸精馏，加入的夹带剂应与原溶液中的（）形成恒沸物。A.轻组分B.重组分C.所有组分D.特定组分5.以下哪种膜分离过程是利用压力差实现分离的？（）A.反渗透B.电渗析C.超滤D.以上都是6.离心机分离的原理主要是基于（）A.重力沉降B.离心力沉降C.过滤D.吸附7.在萃取操作中，分配系数越大，说明（）A.溶质越易溶于萃取剂B.溶质越难溶于萃取剂C.萃取效果越差D.与萃取效果无关8.吸附分离中，常用的吸附剂不包括（）A.活性炭B.硅胶C.离子交换树脂D.氯化钠第II卷（非选择题共60分）9.（10分）简述精馏塔的工作原理及主要组成部分。10.（10分）在吸收塔设计中，如何确定吸收剂的用量？11.（15分）某二元混合物，其中A的摩尔分数为0.4，泡点温度下的气液平衡数据如下：xAyA0.30.550.40.650.50.75求塔顶产品组成和塔底产品组成。12.（15分）材料：某化工生产过程中产生了含有乙醇和水的混合废水，乙醇含量为30%（质量分数）。要求通过分离方法回收乙醇，使其含量提高到95%以上用于循环利用。问题：请设计一种可行的分离方案，并说明选择该方案的理由。13.（10分）简述膜分离技术的优点和局限性。答案：1.B2.A3.A4.D5.D6.B7.A8.D9.精馏塔工作原理：利用混合液中各组分挥发度不同，多次进行部分汽化和部分冷凝，使气相中的轻组分不断增浓，液相中的重组分不断增浓，从而实现分离。主要组成部分包括塔体、塔板或填料、再沸器、冷凝器等。10.确定吸收剂用量需考虑：根据物料衡算确定最小吸收剂用量；考虑吸收效率、设备费用等因素，通过经验或实验确定适宜的吸收剂用量，一般会在最小用量基础上增加一定比例。11.塔顶产品组成：由气液平衡数据可知，当xA=0.4时，yA=0.65，所以塔顶产品组成中A的摩尔分数为0.65。塔底产品组成：设塔底产品中A的摩尔分数为x，根据物料衡算可得：0.4=0.65×塔顶产品量+x×塔底产品量，且塔顶产品量+塔底产品量=1，解得x=0.2。12.可采用精馏方案。理由：乙醇和水的沸点有一定差异，精馏可利用此差异实现分离。通过精馏能使乙醇含量逐步提高到95%以上，满足循环利用要求。先将混合废水预热后进入精馏塔，塔顶蒸出乙醇蒸汽经冷凝后得到初步提纯的乙醇，塔底排出水。再通过适当调整回流比等操作参数，进一步提高乙醇纯度。13.优点：

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