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第一部分 填空题非常全的一份复习题， 各个方面都到了。
1. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。
2. 衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）。
3. 分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。
4. 工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（理想分离因子）。
5. 固有分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。
它与实际分离因子的差别用（板效率来表示。
6. 汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。
相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。
7. 当混合物在一定的温度、压力下，满足（1,1 ∑∑iK i z i z i K ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。
8. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。
9. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。
10. 吸收因子为（ A=L/KV ），其值可反应吸收过程的（难易程度）。
11. 对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（塔顶釜两块板 ）合成的。
12. 吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。
13. 精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。
14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为（ L = AV ）。
15. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。
16. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。
17. 吸收过程在塔釜的（i N x i K iN y ,,1≥+ ），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。
18. 吸收过程在塔顶的限度为（ix i K i y ,0,1≤ ），它决定了吸收剂中（自身挟带）。
19. ？限度为（吸收的相平衡表达式为（L = AV ），在（温度降低、压力升高）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（i N x i K iN y ,,1≥+，ix i K i y ,0,1≤ ）。
模拟试1题—1一、 填空1. 分离过程所加的分离媒介是 和 。
2. 相平衡常数K i 的定义是 。
3. 在变量分析中，固定设计变量通常指 。
4. 精镏中要指定 个关键组分，而吸收指定 个。
5。
用Underwood 法求R m 时，θ的取值范围是 。
6. 在多组分吸收中，理论板一定时,吸收因子大的组分，吸收程度 ；分离要求一定时，若关键组分吸收因子大,理论板数 .7。
当某组分在 中不存在时,该组分的相对吸收率与吸收率相等.8. 化学吸收中瞬时反应将在 完成，反应速率 传递速率。
9。
逐板计算法中,计算起点的确定以 为计算起点。
10。
塔板效率有多种表示方法，常用的三种方法有 。
11. 精镏和吸收操作在传质过程上的主要差别是 。
12。
影响气液传质设备处理能力的主要因素有 、 、 和 等。
13. 分离成非纯产品比分离成纯产品消耗的最小功 。
14. 超滤是以 为推动力，按 选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
二、分析与推导 1. 一单极分离如图所示（1） 通过分析得出设计变量数，并回答如何指定;（2） 用物料衡算与平衡关系推导1)1(+-=ii ij j jv f v f α （式中：j j i i j j i i Vy v Vy v FZ f FZ f ====）2。
溶液中组分在压力P 时形成均相共沸物,推导该共沸物中任意组分i 的活度系数0i i p p=γ。
3. 原溶液C 组分萃取精馏，加溶剂S ， 由相对挥发度定义推导溶剂对非溶剂的相对挥发度表达式：∑∑==α=βc i iis c i i x x 11. 三、简答1。
活度系数法计算气液平衡常数的通式为:]RT )p p (v exp[pp x y K s i L i ,m v i s i s i i i i i -==ΦΦγ 从以下几种情况讨论气液平衡常数的简化形式： （1） 气相为理想气体，液相为理想溶液；（2） 气相为理想气体，液相为非理想溶液；（3） 气相为理想溶液，液相为理想溶液；2。
绪论一：分离工程在工业生产中的地位和作用：1．分离工程定义：将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作2．化工生产装置：反应器+分离设备+辅助设备（换热器、泵）3．分离工程重要性：（1）纯化原料：清除对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应、提高收率。
（2）纯化产品：使未反应物质循环。
（3）环境治理工程：去除污染物。
4．分离工程发展现状：5．分离过程在清洁生产中的地位和作用：废物减少（分离系统有效分离和再循环）废物直接再循环+进料提纯+除去分离过程中加入的附加物质+附加分离与再循环系统二：传质与分离过程的分类和特征：1．过程：（1）机械分离：两相以上的混合物分离（过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电分离）（2）传质分离：均相混合物分离（精镏、吸收、结晶、膜分离、场分离、萃取、干燥、浸取、升华）△平衡分离过程：分离媒介（热、溶剂、吸附剂）使均相混合物变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相分配关系的差异实现分离。
（精镏、吸收、结晶、萃取、干燥、浸取、升华）△速率分离过程：推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差），组分选择性透过膜，各组分扩散速度的差异实现分离（膜分离、场分离）三：分离过程的集成化：新型1．反应过程与分离过程的耦合：化学吸收、化学萃取、催化精镏、膜反应器2．分离过程与分离过程的耦合：萃取结晶、吸附蒸馏、电泳萃取3．过程的集成：传统分离过程的集成（共沸精镏—萃取、共沸精镏—萃取精镏）传统分离过程与膜分离的集成（渗透蒸发—吸附、渗透蒸发—吸收、渗透蒸发—催化精镏）膜过程集成（微滤—超滤—纳滤—反渗透）第一章蒸馏与精馏§1—1 概述一：蒸馏定义和特点：1．定义：混合物中各组分挥发度差异进行分离提纯。
2．特点：工艺流程短、使用范围广、工艺成熟；但能耗大（汽相再冷凝）二：分类：1．蒸馏方式：闪蒸、简单蒸馏、精馏、特殊精馏、反应精馏2．操作压力：加压蒸馏、常压蒸馏、真空蒸馏3．混合物组分：两组分精馏、多祖分精馏4．操作流程：间歇蒸馏、连续蒸馏三：精馏操作流程：精馏段精馏段提馏段图：连续精馏操作流程图：间歇精馏操作流程1—精镏塔 2—再沸器 3—冷凝器 1—精镏塔 2—再沸器 3—全凝器 4—观察罩 5—贮槽§1—2 简单蒸馏和闪蒸组分挥发度相差较大、分离要求低——预分离一：工艺流程：图：简单蒸馏图：平衡蒸馏（闪蒸）1—蒸馏釜 2—冷凝器 3—接受器 1—加热器 2—节流阀 3—分离器1．简单蒸馏：一次进料，馏出液连续出料（出料浓度逐渐降低），釜残液一次排放——压力恒定、温度变化2．平衡蒸馏：连续进料，连续出料（出料浓度恒定）——压力、温度恒定混合液→加热器→温度＞料液泡点（分离器压力下）→节流阀（降压）→分离器→料液部分汽化、并在分离器中汽液分离（相平衡）二：原理：1．前提条件：理想物系——液相为理想溶液（拉乌尔定律）；汽相为理想气体（道尔顿分压定律）2．原理：汽液共存区饱和蒸汽线(露点线)过热蒸汽区饱和液体线(泡点线)液相区图：苯—甲苯混合液的t—x—y图图：苯—甲苯混合液的x—y图图：简单蒸馏t—x—y图图：平衡蒸馏t—x—y图（1）简单蒸馏：任何瞬间，蒸汽与液相处于平衡。
第一部分考试说明一、考试性质本课程是高等学校化学工程及工艺专业（本科）的一门专业基础课。
是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等技术基础知识后的一门专业主干课。
化工分离工程是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术学科。
化工分离过程是实现化工生产过程的必不可少的重要步骤。
它在化工生产中的地位和作用，决定了本课程在化学工程及相近化工类专业人才培养中的地位和作用。
因此，化工分离过程的知识和理论在化学工程及相近化工类专业人才的知识构成中占有相当重要的分量。
二、考试目标通过考试来督促学生学习和应用化工分离过程的基本理论、概念和知识，掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷和严格的计算方法和强化、改进操作的途径，对一些新分离技术有一定的了解；并能通过对典型实例的分析和讨论，选择适宜的分离方法，进行分离过程特性分析，解决在操作和设计方面的实际问题的能力。
三、考试形式与试卷结构（一）答题方式闭卷答案必须全部答在答题纸上，答在试卷上无效。
（如有答题卡，请注明选择题的答案必须答在答题卡上，非选择题的答案答在答题纸上。
）（二）答题时间90分钟。
（三）基本题型判断题、填空题、选择题、简答题、计算题第二部分考查的知识范围与要求(一）、绪论了解分离工程在化工生产中的重要性，分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。
理解工业上常用的分离单元操作的基本原理，了解一些典型应用实例。
1）了解本课程的任务和内容，与其它课程的相互关系。
2）了解分离操作在化工生产中的重要性。
掌握分离因子的定义。
3）了解传质分离过程的分类和特征。
(二)、单级平衡过程基本内容：相平衡；多组分物系的泡点和露点计算；闪蒸计算。
基本要求：1）了解相平衡常数的计算：状态方程法，活度系数法，活度系数法计算汽液平衡常数的简化形式。
2）熟练掌握多组分物系的泡点和露点计算3）掌握混合物相态的判别和等温闪蒸过程的计算4）了解绝热闪蒸过程的序贯迭代法，正割收敛法(三)、多组分精馏和特殊精馏基本内容：设计变量；多组分精馏过程；萃取精馏和共沸精馏；吸收和蒸出过程；萃取过程。
理论塔板数的计算一、逐板计算法精馏段操作线方程： 提馏段操作线方程： 相平衡方程： 或第一板：第二板：…… 第m 板：第m+1板： (1)11+++=+R x x R R y D n n w m m x R f x R R f y 1111+--++=+nn n x x y )1(1-+=ααnn n y y x )1(--=ααD, V, L, xD F,xx y m m-逐板计算示意图 111)1(y y x --=ααDx y =11112+++=R x x R R y D 222)1(y y x --=αα111+++=-R x x R R y D m m F m m m x y y x ≤--=)1(αα第m 板为进料111)1(+++--=m m m y y x ααw m m x R f x R R f y 1111+--++=+第N 板：在计算过程中, 每使用一次平衡关系, 表示需要一层理论板. 由于一般再沸器相当于一层理论板.结果: 塔内共有理论板N 块, 第N 板为再沸器, 其中精馏段m-1块, 提馏段N-m+1块 (包括再沸器), 第m 板为进料板。
二、图解法图解法求理论板层数的基本原理与逐板计算法的完全相同,只不过是用平衡曲线和操作线分别代替平衡方程和操作线方程,用简便的图解法代替繁杂的计算而已。
1、操作线的作法首先根据相平衡数据, 在直角坐标上绘出待分离混合物的x-y 平衡曲线, 并作出对角线.W NN N x y y x ≤--=)1(ααw N N x R f x R R f y 1111+--++=-在x=xD 处作铅垂线, 与对角线交于点a, 再由精馏段操作线的截距xD /(R+1) 值, 在y 轴上定出点b, 联ab. ab为精馏段操作线.在x=xF 处作铅垂线, 与精馏段操作线ab交于点d.在x=xW 处作铅垂线, 与对角线交于点c, 联cd. cd为提留段操作线.2、求N 的步骤自对角线上a点始, 在平衡线与精馏段操作线间绘出水平线及铅垂线组成的梯级.当梯级跨过两操作线交点d 时, 则改在平衡线与提馏操作线间作梯级, 直至某梯级的垂直线达到或小于xw为止.每一个梯级代表一层理论板. 梯级总数即为所需理论板数.3、梯级含义：如第一梯级:由a点作水平线与平衡线交于点1(y1, x1), 相当于用平衡关系由y1求得x1；再自点1作垂线与精馏段操作线相交, 交点坐标为(y2, x1), 即相当于用操作线关系由x1求得y2。
分离⼯程II复习题.答案1. 简述分离⼯程的定义分离⼯程是⼀门提供⼀定的原理及⽅法将混合物加以提纯或分离的学科。
2. 分离在⼯业过程中有什么作⽤？环境保护，能源开发与利⽤，冶⾦⾏业，⾷品⼯业，核⼯业，⽣化⾏业。
3. 什么是分离因⼦，其数学表达式是什么？影响分离因⼦的主要因素是什么？定义：任何⼀种分离过程中任意两组分间能够达到的分离程度称为分离因⼦或分离因数。
数学表达式：影响因素：液体组成，传递速率，分离设备的结构及流体流动的情况。
4. 说出分离剂的种类并就每类分离剂列举出3个以上的实例。
能量分离剂：氢氧化钠，醇胺类，液氮质量分离剂：阳离⼦交换树脂，⽔蒸⽓，活性炭5. 什么是相平衡，从动⼒学及热⼒学来看，分别是什么状态相平衡：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零6. 理想系与完全理想系的区别⽓相是理想⽓体混合物、液相是理想溶液组成的体系称为完全理想系；⽓相是实际⽓体，但可看作理想溶液，液相是理想溶液所组成的体系叫做理想系。
7. 什么是逸度，如何求取逸度？定义：逸度就是校正过的压⼒理想条件下：逸度等于组分分压⾮理想情况下：逸度=分压X 逸度因⼦8. 什么是活度，如何求取活度？定义：活度就是校正过的摩尔分数理想：活度等于组分摩尔分数⾮理想：活度=摩尔分数X 活度因⼦1122i j s iji j x x a x x9.⽓液相平衡的条件是什么？⽓液相平衡的条件是各相温度、压⼒及任意i组分的化学位均相等。
10.范德华⽅程的参数分别有什么意义？范德华对于内压⼒与 b 的导出都不尽完善，精确测定表明，a 、b 不但与⽓体性质有关，也与温度有关。
甚⾄与拟合导出的算法有关11.维⾥⽅程的系数分别有什么意义？维⾥⽅程后来⽤统计的⽅法得到了证明，成为具有⼀定理论意义的⽅程。
反映了分⼦间的相互作⽤对⽓体pV T 关系的影响。
因此，由宏观pV T 性质测定拟合得出的维⾥系数，可建⽴与微观上分⼦间作⽤势的联系。
化学分离工程练习题第一章绪论（一）填空题1.如图所示的吸收—解吸流程进行分析，求过程的、固定设计变量数、可调设计变量数和设计变量数。
2．某厂裂解气组成（摩尔%）操作条件下各组分的相平衡常数如下表： 所用的吸收剂中不含所吸收组分。
要求乙烯的回收率达到99%。
试求：（1）最小液气化；（2）操作条件下完成分离所需理论板数； (3)甲烷、和丙烷的吸收率。
参考课本P139-3-243. 第一脱甲烷塔的进料组成和在塔压与平均温度下各组分的i K 如下:组分 H 2 4CH 42H C 62H C 63H C mol%0.128 0.2517 0.231 0.386 0.0033 i K261.70.340.240.051组分 甲烷 乙烯 乙烷 丙烷 异丁烷 总计 摩尔分率％40 35 10 10 5 100.0K ｉ3.10.722.0.520.150.06组分氢甲烷乙烯乙烷丙烯异丁烷组成（摩尔%）13.2 37.2 30.2 9.7 8.4 1.3 100.0要求塔底乙烯的回收率为93.4%，塔顶甲烷回收率为98.9%，试确定:⑴关键组分，非关键组分；⑵按清晰分割预算塔顶釜液的流量和组成；⑶试求该过程所需最少理论板数。
重复4某乙烯-乙烷精馏塔，操作压力2.0MPa，塔顶馏出液的冷凝温度为-29 ℃，塔底釜液的沸腾温度为-5℃、塔设备本身热损失为730kW，（可近似认为进出系统工艺物料塔的总焓值相等），塔顶冷凝器冷却剂的温度-40℃，热负荷为8050kW，塔釜再沸器加热剂的温度5℃。
环境温度20 ℃，分离过程的最小功为200kW。
试求：（1）再沸器的热负荷；（2）分离过程的净功消耗；（3）过程热力学效率。
参考课本P2301. 如图为热藕合精馏系统，进料为三组分混合物，采出三个产品。
若忽略系统塔压降，试计算该系统的规定设计变量数、可调设计变量数和设计变量数。
相平衡常数 ∞ 3.1 0.72 052 0.15 0.0582. 某厂裂解气组成（摩尔%）操作条件下各组分的相平衡常数如下表： 该吸收塔处理的气体量为100kmo1/h ，所用的吸收剂中不含所吸收组分，要求乙烯的回收率达到95%。
分离工程知识要点填空题:在双组分精馏塔的讨论中，要使进料达到某一分离要求，存在着（）和（）的极限条件。
在多组分精馏计算中，通常把被指定浓度的两个组分称为，其中易挥发的组分叫，难挥发的组分叫。
利用简捷法讨论多组分精馏的计算时，对于清晰分割的情况来说就是，在馏出液中的重组分就是，在釜液中的轻组分就是。
逐板计算法就是以某一已知条件的塔板为起点，应用、、来反复逐板计算出各板的条件。
在进行逐板计算时，假如有A、B、C、D四个组分（其相对挥发度依次减小），一般来说，若A、B为关键组分，由计算。
若C、D为关键组分，则由计算。
若B、C为关键组分，则由计算。
＝。
当二组分形成共沸物时，其α1，2在多组分吸收中，因为φ≤1，所以当N=∞时，由吸收因子图可看出A= ，则（L/V）＝。
min吸附现象根据其作用力可分为和两种。
根据热力学第二定律，气体或液体混合过程是过程，而分离是。
按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的传质分离过程又可分为两大类，即和。
多组分吸收的计算方法主要有、、三种方法。
束关系数N的计算根据热力学第一定律、第二定律，包括：、、c和。
利用简捷法讨论多组分精馏的计算时，对于清晰分割的情况来说就是，在馏出液中的重组分就是，在釜液中的轻组分就是。
按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的传质分离过程又可分为两大类，即和。
分离过程可分为和。
二者主要区别在于是否有。
分离过程所能达到的分离程度用来表示，定义为。
如果用Nv来描述系统的Nc是，那么设计变量Ni= 。
按此式求Ni的计算方法有和两种。
在设计变量计算时，对一单相物流Nv＝，而约束关系式包括①②③④（无化学反应的分离系统）。
多组分吸收的计算方法主要有①②③三种方法。
基于传统分离方法的新型分离技术包括：①②③④等。
泡沫分离技术主要分为：①②③④⑤。
按工业上常用的传质分离过程的两大分类，多组分精馏属于过程，膜分离为过程。
的计算根据热力学第一定律、第二定律，包括：、、约束关系数Nc和。
【免费下载】逐板计算法⼀、概述1.1 精馏操作对塔设备的要求和类型1.1.1对塔设备的要求精馏所进⾏的是⽓(汽)、液两相之间的传质，⽽作为⽓(汽)、液两相传质所⽤的塔设备，⾸先必须要能使⽓(汽)、液两相得到充分的接触，以达到较⾼的传质效率。
但是，为了满⾜⼯业⽣产和需要，塔设备还得具备下列各种基本要求：⑴⽓(汽)、液处理量⼤，即⽣产能⼒⼤时，仍不致发⽣⼤量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。
⑵操作稳定，弹性⼤，即当塔设备的⽓(汽)、液负荷有较⼤范围的变动时，仍能在较⾼的传质效率下进⾏稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。
⑶流体流动的阻⼒⼩，即流体流经塔设备的压⼒降⼩，这将⼤⼤节省动⼒消耗，从⽽降低操作费⽤。
对于减压精馏操作，过⼤的压⼒降还将使整个系统⽆法维持必要的真空度，最终破坏物系的操作。
⑷结构简单，材料耗⽤量⼩，制造和安装容易。
⑸耐腐蚀和不易堵塞，⽅便操作、调节和检修。
⑹塔内的滞留量要⼩。
实际上，任何塔设备都难以满⾜上述所有要求，况且上述要求中有些也是互相⽭盾的。
不同的塔型各有某些独特的优点，设计时应根据物系性质和具体要求，抓住主要⽭盾，进⾏选型。
1.1.2 板式塔类型⽓－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两⼤类。
精馏操作既可采⽤板式塔，也可采⽤填料塔，板式塔为逐级接触型⽓－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上⽓－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、⾆形塔、浮动⾆形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在⼯业上最早使⽤的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五⼗年代以后，随着⽯油、化学⼯业⽣产的迅速发展，相继出现了⼤批新型塔板，如S 型板、浮阀塔板、多降液管筛板、⾆形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及⾓钢塔板等。
⽬前从国内外实际使⽤情况看，主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔，⽽前两者使⽤尤为⼴泛。
筛板塔也是传质过程常⽤的塔设备，它的主要优点有：⑴结构⽐浮阀塔更简单，易于加⼯，造价约为泡罩塔的60％，为浮阀塔的80％左右。
第五节 理论板数的求法所谓求理论塔板数，就是利用前面讨论的平衡关系，()n n x f y =和操作关系，()()m n n x f y x f y ''='=+或1计算达到指定分离要求所须的汽化-冷凝次数。
（1）逐板计算法每利用一次平衡关系和一次操作关系，即为一块理论板。
提馏段也是一样。
（2）图解法通常采用直角梯级图解法，其实质仍然是以平衡关系与操作关系为依据，将两者绘在y x -图上，便可图解得出达到指定分离任务所须的理论塔板数及加料板位置。
图解步骤如下： ①作平衡线与对角线②作精馏段操作线111+++=+R x x R R y D n n ，即连()D D D x x A R x C ,1,0与⎪⎭⎫ ⎝⎛+的直线。
③作进料线11---=q x x q qy F，过()d AC q q x x e F F 于的直线交点，作斜率为1,- ④作提馏段操作线W L Wx x W L L y W m m -'--''=+1，即连()d x x B W W 与,所得直线即是。
⑤从A 点开始，在平衡线与操作线之间作直角梯级，直到超过B 点。
有多少直角梯级，就有多少块理论板数。
跨越d 点的阶梯为加料板。
如图所示，共有5.2块理论板，第三块板为加料板。
图解法示意图a. 回流比与吉利兰图b. 回流比的影响因素（1）回流比R 对理论板数T N 的影响。
如图。
回流比对T N 的影响↑+↓1R x R D ，，操作线靠近平衡线，↑T N 反之，↓+↑1R x R D ，，操作线远离平衡线，↓T N 即 T N 正比于R 1（2）回流比对设备费与操作费的影响 ()D R D L V 1+=+=↑↑V R ,，塔直径↑，冷凝器↑，蒸馏釜↑ 设备费↑↓↑T N R ,，塔高下降，设备费↓↑↑V R ,，冷却水量↑，加热蒸汽量↑， 操作费↑须选一个合适回流比R ，使总费用最省。
