化工分离工程期末考试题及答案

化工分离工程期末考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种分离方法基于各组分挥发度差异（）A.萃取B.精馏C.吸附D.离子交换2.精馏塔中，加料板以上的塔段称为（）A.精馏段B.提馏段C.进料段D.回流段3.萃取操作中，选择性系数β=（）A.yA/yBB.xA/xBC.(yA/yB)/(xA/xB)D.(xA/xB)/(yA/yB)4.吸收操作中，吸收质是指（）A.被吸收的气体组分B.吸收剂C.惰性气体D.混合气体5.以下哪种吸附剂常用于气体吸附（）A.硅胶B.离子交换树脂C.活性污泥D.分子筛6.精馏塔的回流比增大时，所需理论板数（）A.增多B.减少C.不变D.不确定7.萃取剂的选择性系数越大，说明萃取效果（）A.越差B.越好C.不变D.不确定8.恒沸精馏中，加入的第三组分称为（）A.萃取剂B.共沸剂C.吸收剂D.吸附剂9.吸附过程中，吸附质与吸附剂之间的作用力主要是（）A.化学键力B.范德华力C.静电力D.重力10.离子交换树脂的交换容量是指（）A.单位质量树脂所能交换的离子的物质的量B.单位体积树脂所能交换的离子的物质的量C.树脂中活性基团的数量D.树脂的质量答案：1.B2.A3.C4.A5.D6.B7.B8.B9.B10.A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.化工分离过程按分离原理可分为（）A.平衡分离过程B.速率分离过程C.反应分离过程D.物理分离过程2.精馏塔的主要性能指标有（）A.理论板数B.回流比C.塔效率D.塔顶产品纯度3.萃取操作中，选择萃取剂的原则有（）A.对溶质有较大的溶解度B.与原溶剂互不相溶C.与溶质不发生化学反应D.价格便宜4.吸收过程的影响因素有（）A.温度B.压力C.吸收剂性质D.气液接触方式5.常用的吸附剂有（）A.活性炭B.氧化铝C.分子筛D.离子交换树脂6.恒沸精馏与萃取精馏的共同点有（）A.都加入第三组分B.第三组分都不与原溶液形成恒沸物C.都用于分离恒沸物或沸点相近的混合物D.都能提高原溶液组分间的相对挥发度7.离子交换过程的影响因素有（）A.离子交换树脂的性质B.溶液的浓度C.温度D.流速8.以下属于速率分离过程的有（）A.超滤B.反渗透C.电渗析D.气体膜分离9.精馏塔操作中，可能出现的异常现象有（）A.液泛B.漏液C.雾沫夹带D.干板10.萃取设备应满足的基本要求有（）A.有较大的相际接触面积B.能使两液相充分混合并快速分层C.操作弹性大D.结构简单，造价低答案：1.AB2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ACD7.ABCD8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.精馏操作中，塔顶温度低于塔底温度。（）2.萃取操作只能分离液体混合物。（）3.吸收过程中，吸收质在气相中的分压小于其在液相中的平衡分压时，吸收才能进行。（）4.吸附过程都是不可逆的。（）5.离子交换树脂可以重复使用。（）6.恒沸精馏中，共沸剂必须从塔顶蒸出。（）7.精馏塔的理论板数越多，分离效果越好。（）8.萃取剂的黏度越大，萃取效果越好。（）9.吸收操作中，增大液气比有利于提高吸收效率。（）10.吸附剂的比表面积越大，吸附能力越强。（）答案：1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述精馏塔实现精馏的必要条件。答：精馏塔实现精馏的必要条件有：①有塔顶液相回流和塔底上升蒸汽；②塔内有塔板或填料提供气液接触场所，使传质、传热过程进行；③各组分间存在挥发度差异。2.简述萃取操作的基本流程。答：萃取操作基本流程：首先将原料液与萃取剂加入萃取设备充分混合，使溶质从原料液转移到萃取剂中，形成萃取相和萃余相；然后将两相分离；最后对萃取相进行后续处理回收溶质和萃取剂，萃余相可进一步处理或废弃。3.简述吸附过程的分类。答：按吸附作用力分为物理吸附和化学吸附。物理吸附基于范德华力，可逆、吸附热小；化学吸附基于化学键力，不可逆、吸附热大。按吸附剂与吸附质形态分，有气-固吸附、液-固吸附等。4.简述离子交换树脂的工作原理。答：离子交换树脂内部有活性基团，活性基团上的可交换离子能与溶液中同性离子发生交换反应。当溶液流过树脂时，树脂上的可交换离子与溶液中离子按离子交换平衡规律进行交换，从而实现离子的分离、提纯等目的。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论精馏塔操作中回流比的影响。答：回流比增大，精馏段和提馏段传质推动力增大，所需理论板数减少，分离效果提高，产品纯度上升。但回流比过大，能耗增加，设备投资可能增大，还可能导致液泛等问题。回流比减小，理论板数增多，当回流比小于最小回流比时，无法实现分离。2.讨论萃取操作中萃取剂选择的重要性。答：萃取剂选择至关重要。合适的萃取剂对溶质溶解度大，能提高萃取效率；与原溶剂互不相溶，便于分层分离；选择性系数大，可实现有效分离；化学稳定性好，不与溶质等反应；此外，还要考虑价格、毒性等因素，影响萃取过程的经济性和可行性。3.讨论吸收操作中如何提高吸收效率。答：提高吸收效率可采取以下措施：降低温度，有利于吸收质溶解；增大压力，增加吸收质在液相溶解度；选择对吸收质溶解度大、选择性好的吸收剂；改善气液接触方式，如采用高效填料塔等，增加接触面积和时间；适当增大液气比，保证吸收剂充足。4.讨论恒沸精