四川轻化工大学《化工分离工程》2024-2025 学年第一学期期末试卷（化学工程与工艺核心课）

班级班级学号姓名本科．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．密．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．封．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．试卷说明：1、试卷满分100分，120分钟完成试卷；2、钢笔或圆珠笔直接答在试题中（除题目有特殊规定外）；3、答卷前将密封线内的项目填写清楚。题号一二三四五总分合分人复核人满分100得分一、选择题（本大题总共15小题，每题2分，共30分）1.以下哪种分离方法不属于平衡分离过程？A.精馏B.吸收C.离子交换D.萃取2.对于二元理想溶液的精馏过程，当回流比一定时，进料热状态参数q值越大，提馏段操作线斜率（）。A.越大B.越小C.不变D.先增大后减小3.在吸收操作中，吸收剂的选择应满足以下条件，除了（）。A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性小C.与溶质有化学反应D.粘度大4.萃取操作中，选择性系数β（），说明萃取剂的选择性越好。A.越接近1B.大于1C.小于1D.远大于15.以下关于吸附过程的说法，错误的是（）。A.物理吸附无选择性B.化学吸附热效应大C.物理吸附速度快D.化学吸附不可逆6.精馏塔进料为饱和液体时，进料热状态参数q=（）。A.0B.0.5C.1D.27.在连续精馏塔中，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.2075，则回流比R=（）。A.0.75B.1C.2D.38.吸收塔的操作线是直线，主要基于以下假设（）。A.气液两相充分接触B.气液平衡关系符合亨利定律C.吸收过程无热效应D.气液逆流流动9.萃取操作中，分配系数kA=（）。A.yA/xAB.xA/yAC.yA/(1-yA)/[xA/(1-xA)]D.[xA/(1-xA)]/[yA/(1-yA)]10.对于恒沸精馏，以下说法正确的是（）。A.加入的夹带剂与原溶液形成恒沸物B.夹带剂必须与原溶液互溶C.恒沸精馏不能分离具有最低恒沸点的物系D.恒沸精馏塔顶得到的是纯组分11.吸附等温线的类型中，Langmuir等温线适用于（）。A.多层吸附B.单分子层吸附C.化学吸附D.物理吸附12.在精馏塔设计中，若保持进料组成、流量和回流比不变，将进料热状态从饱和液体改为过热蒸汽，则塔顶产品组成（）。A.增加B.减少C.不变D.不确定13.吸收操作中，当操作压力增大时，亨利系数E（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小14.萃取剂的加入量应使原料与萃取剂的和点M位于（）。A.溶解度曲线内B.溶解度曲线上C.溶解度曲线外D.不确定15.对于多组分精馏，关键组分的选择原则是（）。A.相对挥发度差异最大B.含量最高C.含量最低D.沸点最高二、填空题（本大题总共5题，每题4分，共20分）1.化工分离过程按分离原理可分为平衡分离过程、速率分离过程和______。2.精馏塔的全塔效率ET与单板效率EMV的关系为______。3.吸收操作中，传质单元高度HOG与填料的有效比表面积a的关系为______。4.萃取操作中，若溶质A在萃取相E和萃余相R中的分配系数kA=1，则选择性系数β=______。5.吸附过程中，吸附质在吸附剂表面的吸附量与温度的关系一般是______。三、简答题（本大题总共6题，每题4分，共24分）1.简述平衡分离过程的特点。2.说明精馏塔进料热状态参数q的定义及物理意义。3.分析吸收操作中影响吸收速率的因素。4.简述萃取操作中选择萃取剂的原则。5.解释吸附等温线的概念及常见类型。6.简述多组分精馏中清晰分割法的基本假设。四、计算题（本大题总共2题，每题6分，共12分）1.某二元理想溶液在连续精馏塔中进行分离，进料流量F=100kmol/h，进料组成xF=0.5，要求塔顶产品组成xD=0.9，塔底产品组成xW=0.1，回流比R=2，泡点进料。试求塔顶产品流量D、塔底产品流量W以及精馏段操作线方程。2.在一逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质A，已知混合气流量为1000m³/h（标准状态），溶质A的摩尔分数为0.05，要求溶质A的吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，操作条件下气液平衡关系为y=1.5x。试求吸收剂用量L及出塔液相组成x1。五、综合题（14分）某化工生产过程中产生含有溶质A的混合气体，其流量为500m³/h（标准状态），溶质A的摩尔分数为0.08。现采用吸收法回收溶质A，吸收剂为水，吸收塔为填料塔，填料层高为