化工分离工程试卷及答案.docxVIP

— PAGE \* Arabic 1 — 化工分离工程试卷及答案 一、填空(每空2分,共20分)  1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等  于设计变量，设计才有结果。  2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是  非分配组分，轻组分为分配组分，存在  着两个恒浓区，出现在精镏段和进料  板位置。  3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大  时，加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分2形成负偏差或理想  溶液，可提高组分1对2的相对挥发度。  4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相分传质系数（k0L）。  5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组分数为C个，建立的MESH方程在全塔有NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。  6. 热力学效率定义为  =  η；实际的分离过  程是不可逆的，所以热力学效率必定  于1。  7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过  溶剂的性质，对溶液施加压力，克服  溶剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液  的膜分离过程。  二、推导(20分)  1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1  单级分离基本关系式。  式中：K i——相平衡常数；  ψ——气相分率（气体量/进料量）。  2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立MESH方程。  三、简答(每题5分,共25分)  1.什么叫相平衡相平衡常数的定义是  什么  由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。  K i =y  i  /x  i  。  2.关键组分的定义是什么；在精馏操  作中，一般关键组分与非关键组分  在顶、釜的分配情况如何  由设计者指定浓度或提出回收率的组分。  LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；  HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制；  LNK全部或接近全部在塔顶出现；  HNK全部或接近全部在塔釜出现。  3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流  量为什么不能视为恒摩尔流  吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。  4.在精馏塔中设中间换热器为什么会  提高热力学效率  在中间再沸器所加入的热量其温度低  于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器  所引出的热量其温度高于塔顶引出热  量的温度，相对于无中间换热器的精馏  塔传热温差小，热力学效率高。  5.反应精馏的主要优点有那些  （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。  四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分)  1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求已知：94℃时P10=P20=  2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃下形成共沸物，共沸组成X2=(mol分率), 在此条件下：  kPa  P  kPa  p98  .  65  ,  24  .  9002   1  =  =求该系统的活度系数。  3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。  考试参考答案 （A ）卷  一、填空(每空2分,共20分) 1. 设计变量 。  2. 精镏段和进料板。  3. 正 ；负偏差或理想。  4. 化学吸收的液相分传质系数（k L ）/无化学吸收的液相分传质系数（k 0L ）。  5. NC+NC+2N+N=N(2C+3) 。