化工分离过程试题库(重点)
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2013化工分离过程期中考试试题答案一、填空题(每空1分,共20分)1. 传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
2. 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。
3. 汽液相平衡是处理(传质分离)过程的基础,相平衡的条件是(各相温度压力相等,各组分在每一相中的化学位相等)。
4. 当混合物在一定的温度、压力下,进料组成z i 和相平衡常数K i 满足(1,1>>∑∑i i ii K z zK )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。
5. 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。
6. 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。
7. 最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时,经常采取(增加萃取剂用量)或(减小进料量)的措施使产品达到分离要求。
9. 吸收有(1个)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
10. 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)和(用蒸馏塔)。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)1. 吸收属于(A ) A.平衡分离;B.速率分离;C.机械分离;D.膜分离。
2. 计算溶液泡点时,若∑=>-Ci i i X K 101,则说明(C )A. 温度偏低;B. 正好泡点;C. 温度偏高。
3. 如果体系的汽相为理想气体,液相为非理想溶液;则相平衡常数可以简化表示为( D ) A. L i i V iK φφ= B. s i i P K P = C. Lii V iK φφ= D. s i i i P K P γ=4. 汽液相平衡K 值越大,说明该组分越( A )A.易挥发;B.难挥发;C.沸点高;D.蒸汽压小。
5. 如果塔顶采用全凝器,计算塔顶第一级的温度可以利用方程( B )A.泡点方程;B.露点方程;C. 闪蒸方程;D.相平衡方程。
【化⼯分离⼯程】试卷试题(附答案)cheng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()/⽆化学吸收的液相分传质系数(k 0L )。
5. 对普通的N 级逆流装置进⾏变量分析,若组分数为C 个,建⽴的⽅程在全塔有 2(23) 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。
1(1)0(1)1ci i i i z K K ψ=-=-+∑ 式中: ——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。
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。
绝⼤多数在塔顶出现,在釜中量严格控制;绝⼤多数在塔釜出现,在顶中量严格控制;全部或接近全部在塔顶出现;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。
化工分离过程过程性考核试卷(二)一.填空题(每空1分,本大题共18分)1.按照蒸馏方式划分,蒸馏可以分为 简单蒸馏 、 平衡蒸馏 、 精馏 和 特殊精馏 。
2.相对挥发度等于1,说明 物系不能用普通的蒸馏方法加以分离。
3.蒸馏中常用的相图为常压下的 t-x-y 相图 和 x-y 相图 。
4.连续精馏塔中,加料板以上的塔段称为 精馏段 ,加料板以下的塔段称为 提馏段 。
5.精馏塔常见的进料热状况包括 过冷液体 、 饱和液体 、 气液混合物 、 饱和蒸气 和 过热蒸气 。
6.间歇精馏的两种基本操作方式为 恒回流比 和 恒回馏液组成 。
7.精馏段的操作线方程为y =0.75x +0.24,则回流比为 3 ,塔顶馏出液组成为 0.96 。
二、单项选择题:(每空1分,本大题共8分)在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
8.操作中的精馏塔,若增加回流比,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是( A )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低D .x D 降低,x W 增加9.操作中的精馏塔,若保持F 、x F 、q 、D 不变,增加R ,则提馏段下降液体量L ( A ) A .增加 B .减少 C .不变 D .不确定10.操作中的精馏塔,若将进料由饱和液体改为过冷液体,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是( A )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低D .x D 降低,x W 增加11.在蒸馏所用的温度-组成相图中,位于泡点线和露点线之间的点所代表的状态为( C )。
A .饱和液体 B .饱和蒸气 C .气液两相混合物 D .过冷液体 12.精馏塔灵敏板的位置( C )。
A .一般靠近塔顶B .一般靠近塔底C . 一般靠近进料板D .无确定的规律 13.饱和蒸气进料,进料热状况参数( D ) A .q ﹤0 B .0﹤q ﹤1 C . q =1 D . q =0 14.操作中的精馏塔,若x F 减小,则( C )A .x D 增加,x W 降低B .x D 增加,x W 增加C .xD 降低,x W 降低 D .x D 降低,x W 增加三、判断题:判断下列各题是否正确,正确的在题后括号内划√,错误的划×。
《化工分离工程》题集说明: 本试卷旨在考察学生对化工分离工程基本概念、原理、方法及应用的掌握程度。
请认真作答,总分100分。
一、选择题(每题5分,共50分)1.下列哪项不是化工分离工程的主要任务?A. 物质的纯化B. 混合物的分离C. 化学反应的催化D. 产品的精制2.在蒸馏过程中,提高塔顶温度会导致:A. 塔底产品纯度提高B. 塔顶产品纯度降低C. 塔底产品产量增加D. 塔顶产品产量减少3.吸收操作中,吸收剂的选择原则不包括:A. 对溶质有较大的溶解度B. 易于与溶质分离C. 挥发性高D. 成本低,无毒害4.下列哪种分离方法基于溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同的原理?A. 萃取B. 结晶C. 过滤D. 离心5.在膜分离技术中,超滤主要用于分离:A. 胶体与溶液B. 气体混合物C. 固体颗粒D. 离子6.下列哪项不是离心分离的应用?A. 悬浮液中固体颗粒的分离B. 乳浊液的分离C. 气体中尘粒的去除D. 溶液中离子的分离7.吸附分离过程中,常用的吸附剂是:A. 活性炭B. 石英砂C. 玻璃珠D. 金属网8.蒸发操作中,提高加热蒸汽压力会:A. 降低蒸发速率B. 提高溶液的沸点C. 减少能耗D. 增加二次蒸汽量9.干燥过程中,湿物料表面的水分首先以何种形式去除?A. 结合水B. 非结合水C. 毛细管水D. 内部水10.萃取塔的设计中,为了提高萃取效率,通常采取的措施是:A. 增加塔高B. 减小塔径C. 增大萃取剂流量D. 降低操作温度二、填空题(每题5分,共50分)1.在精馏塔中,______是实现混合物分离的关键部件。
2.吸收操作中,吸收剂的用量需保证有足够的______以吸收溶质。
3.萃取分离过程中,选择合适的______是提高分离效率的关键。
4.离心分离是基于不同组分在旋转场中受到的______不同而实现分离的。
5.蒸发操作中,溶液的沸点随压力的______而升高。
6.干燥速率曲线通常分为______和______两个阶段。
化工分离过程过程性考核试卷(二)一.填空题(每空1分,本大题共18分)1.按照蒸馏方式划分,蒸馏可以分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏。
2.相对挥发度等于1,说明物系不能用普通的蒸馏方法加以分离。
3.蒸馏中常用的相图为常压下的t-x-y相图和x-y相图。
4.连续精馏塔中,加料板以上的塔段称为精馏段,加料板以下的塔段称为提馏段。
5.精馏塔常见的进料热状况包括过冷液体、饱和液体、气液混合物、饱和蒸气和过热蒸气。
6.间歇精馏的两种基本操作方式为恒回流比和恒回馏液组成。
7.精馏段的操作线方程为y=+,则回流比为3 ,塔顶馏出液组成为。
二、单项选择题:(每空1分,本大题共8分)在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
8.操作中的精馏塔,若增加回流比,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是(A )增加,x W降低增加,x W增加降低,x W降低降低,x W增加9.操作中的精馏塔,若保持F、x F、q、D不变,增加R,则提馏段下降液体量L (A )A.增加B.减少C.不变D.不确定10.操作中的精馏塔,若将进料由饱和液体改为过冷液体,而其他操作条件不变,则下列结论正确的是(A )增加,x W降低增加,x W增加降低,x W 降低 降低,x W 增加11.在蒸馏所用的温度-组成相图中,位于泡点线和露点线之间的点所代表的状态为( C )。
A .饱和液体 B .饱和蒸气 C .气液两相混合物 D .过冷液体 12.精馏塔灵敏板的位置( C )。
A .一般靠近塔顶B .一般靠近塔底C . 一般靠近进料板D .无确定的规律 13.饱和蒸气进料,进料热状况参数( D ) ﹤0 ﹤q ﹤1 C . q =1 D . q =0 14.操作中的精馏塔,若x F 减小,则( C ) 增加,x W 降低 增加,x W 增加降低,x W 降低 降低,x W 增加三、判断题:判断下列各题是否正确,正确的在题后括号内划√,错误的划×。
化工分离过程过程性考核试卷(一)一. 填空题(每空1分,本大题共27分)1.目前,对流传质模型中最具代表性的模型是 双膜 模型、 表面更新 模型和 溶质渗透 模型。
2.在吸收过程中,一般来说,温度升高,亨利系数E 增加 ,溶解度系数H 降低 ,相平衡常 数m 增加 。
3. 一般说来,温度 降低 ,压力 升高 ,有利于吸收,而反之则有利于 脱吸 。
4. 应用亨利定律时,除要求溶液为理想溶液或稀溶液外,还要求溶质 在气相和液相中的分子状态必须 相同 。
5.难溶气体的溶解度系数较 较小 ,易溶气体的亨利系数较 较小 。
6.菲克定律的表达形式为 zc D Jd d AABA -=。
7.气相中的分子扩散包括 等分子反方向扩散 和 一组分通过另一停滞组分的扩散 。
8.发生在流体中的扩散包括 分子扩散 和 涡流扩散 。
9.漂流因数的定义为Bmp p,它反映了 主体流动 对传质速率的影响。
10.采用传质单元数法计算填料 层高度时,填料层高度计算的通式为填料层高度= 传质单元高度 × 传质单元数 。
11.吸收传质过程中常用的无量纲准数有 Sh 、 Sc 和 Re 。
12.传质单元数反映吸收过程进行的 难易程度 ,吸收过程的平均推动力越小,所需的传质单元数越 大 。
二、单项选择题:(每空1分,本大题共8分)在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。
13.下列吸收过程中,属于“液膜控制”的为( D )A .用水吸收氨B .用水吸收氯化氢C .用浓硫酸吸收水蒸气D .用水吸收氧14.在塔设备中进行吸收操作,若减少吸收剂的用量而其他条件不变,则出塔溶液组成( A )A .增加B .减少C .不变D .不确定 15.下列吸收过程中,属于“气膜控制”的为( B )A .用水吸收氮B .用水吸收氯化氢C .用水吸收硫化氢D .用水吸收氧16.在塔设备中进行吸收操作,若提高操作温度而其他条件不变,则出塔溶液组成( B )A .增加B .减少C .不变D .不确定17.在描述对流传质的表面更新模型中,对流传质系数与扩散系数的( B )成正比。
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第一部分填空题1.分离作用是由于加入()而引起的,因为分离过程是()的逆过程。
2.质量分离的程度用()表示,处于相平衡状态的分离程度是()。
3.分离过程是()的逆过程,因此需加入()来达到分离目的。
4.工业上常用()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()。
5.固有分离因子是根据()来计算的。
它与实际分离因子的差别用()来表示。
6.汽液相平衡是处理()过程的基础。
相平衡的条件是()。
7.当混合物在一定的温度、压力下,满足()条件即处于两相区,可通过()。
16.17.吸收过程在塔釜的限度为()18.吸收过程在塔顶的限度为()19.吸收的相平衡表达式为(),在()20.()。
21.解吸收因子定义为(),由于吸收过程的相平衡关系为()。
22.吸收过程主要在()完成的。
23.吸收有()关键组分,这是因为()的缘故。
24.图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为(),因此可得出()的结论。
25.在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。
26.恒沸剂的沸点应显着比原溶液沸点()以上。
27.吸收过程只有在()的条件下,才能视为恒摩尔流。
28.吸收过程计算各板的温度采用()来计算,而其流率分布则用()来计算。
29.在一定温度和组成下,A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为()。
30.对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用()的流程。
31.非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在()时分布一致。
32.精馏有b.个关键组分,这是由于()的缘故33.采用液相进料的萃取精馏时,要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值,所以在()。
化工分离过程试题库(复习重点)第一部分填空题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、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。
3、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)。
4、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。
5、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。
6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。
9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由(热量衡算)计算各板的温度。
10、对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(组成的改变)决定,故可由(相平衡方程)计算各板的温度。
11、为表示塔传质效率的大小,可用(级效率)表示。
12、对多组分物系的分离,应将(分离要求高)或(最困难)的组分最后分离。
13、泡沫分离技术是根据(表面吸附)原理来实现的,而膜分离是根据(膜的选择渗透作用)原理来实现的。
14、新型的节能分离过程有(膜分离)、(吸附分离)。
15、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
16、分离剂可以是(能量)和(物质)。
17、Lewis提出了等价于化学位的物理量(逸度)。
18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(Ni=Nv-Nc 即设计变量数=独立变量数-约束关系)19、设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。
20、温度越高对吸收越(不利)21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。
22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为(V = SL )。
23、精馏有(两个)个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。
分离工程复习题库第一部分填空题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、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。
3、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)。
4、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。
5、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。
6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。
8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。
9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由(热量衡算)计算各板的温度。
10、对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(组成的改变)决定,故可由(相平衡方程)计算各板的温度。
11、为表示塔传质效率的大小,可用(级效率)表示。
12、对多组分物系的分离,应将(分离要求高)或(最困难)的组分最后分离。
13、泡沫分离技术是根据(表面吸附)原理来实现的,而膜分离是根据(膜的选择渗透作用)原理来实现的。
14、新型的节能分离过程有(膜分离)、(吸附分离)。
15、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。
16、分离剂可以是(能量)和(物质)。
17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量(逸度)。
18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约束关系 )19、设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。
20、温度越高对吸收越(不利)21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。
22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为(V = SL)。
23、精馏有(两个)个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。
24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(通过一定压力梯度的动量传递),(通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合)和(通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合)。
化工分离过程试题库(复习重点)
第三部分名词解释
1. 分离过程:将一股式多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。
2. 机械分离过程:原料本身两相以上,所组成的混合物,简单地将其各相加以分离的过程。
3. 传质分离过程:传质分离过程用于均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生。
按所依据的物理化学原理不同,工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。
4. 相平衡:混合物或溶液形成若干相,这些相保持着物理平衡而共存的状态。
从热力学上看,整个物系的自由焓处于最小状态,从动力学看,相间无物质的静的传递。
5. 相对挥发度:两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。
6. 泡点温度:当把一个液相加热时,开始产生气泡时的温度。
7. 露点温度:当把一个气体冷却时,开始产生气泡时的温度。
8. 设计变量数:设计过程需要指定的变量数,等于独立变量总数与约束数的差。
9. 独立变量数:描述一个过程所需的独立变量的总数。
10. 约束数:变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。
11. 回流比:回流的液的相量与塔顶产品量的比值。
12. 精馏过程:将挥发度不同的组分所组成的混合物,在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组成的过程。
13. 全塔效率:理论板数与实际板数的比值。
14. 精馏的最小回流比:精馏时有一个回流比下,完成给定的分离任务所需的理论板数无穷多,回流比小于这个回流比,无论多少块板都不能完成给定的分离任务,这个回流比就是最小的回流比。
实际回流比大于最小回流比。
15. 理论板:离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。
16. 萃取剂的选择性:加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。
17. 萃取精馏:向相对挥发度接近于1或等于1的体系,加入第三组分P,P体系中任何组分形成恒沸物,从塔底出来的精馏过程。
18. 共沸精馏:向相对挥发度接近于1或等于1的体系,加入第三组分P,P体系中某个或某几个组分形成恒沸物,从塔顶出来的精馏过程。
19. 吸收过程:按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。
20. 吸收因子:操作线的斜率(L/V)与平衡线的斜率(KI)的比值。
21. 绝对吸收率:被吸收的组分的量占进料中的量的分率。
22. 半透膜:能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。
23. 渗透:当用半透膜隔开没浓度的溶液时,纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗透。
24. 反渗透:当用半透膜隔开不同浓度的溶液时,纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透。
25. 吸附过程:当用多几性的固体处理流体时,流体的分子和原子附着在固体表面上的现象叫吸附过程。
第四部分问题题
1. 简述绝热闪蒸过程的特点。
绝热闪蒸过程是等焓过程,节流后压力降低,所以会有汽化现象发生,汽化要吸收热量,由于是绝热过程,只能吸收本身的热量,因此,体系的漫度降低。
2. 普通精馏塔的可调设计变量是几个?试按设计型和操作型指定设计变量。
普通精馏塔由4个可调设计变量。
按设计型:两个分离要求、回流比、再沸器蒸出率;
按操作型:全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。
3. 简述精馏过程最小回流时的特点。
最小回流比是馏的极限情况之一,此时,未完成给定的分离任务,所需要理论经板数无穷多,如果回流比小于最小回流比,则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。
4. 简述精馏过程全回流的特点。
全回流是精馏的极限情况之一。
全回流所需的理论板数最少。
此时,不进料,不出产品。
5. 简述萃取塔操作要注意的事项。
a.气液相负荷不均,液相负荷远大于气相负荷;
b.塔料的温度要严控制;
c.回流比不能随意调整。
6. 从热力学角度简述萃取剂的选择原则。
萃取应能使的体系的相对挥发度提高,即与塔组分形成正偏差,与塔组分形成负偏差或者理想溶液。
7. 工艺角度简述萃取剂的选择原则。
a.容易再生,即不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高;
b.适宜的物性,互溶度大、稳定性好;
c.价格低廉,来源丰富。
8. 吸收的有利条件是什么?
低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量
9. 有一烃类混合物送入精馏装置进行分离,进料组成和相对挥发度a值如下,现有A、B 两种方案可供选择,你认为哪种方案合理?为什么?
异丁烷正丁烷戊烷
摩尔% 25 30 45
a值 1.24 1.00 0.34
由于正丁烷和异丁烷是体系中最难分的组份,应放在最后分离;进料中戊烷含量高,应尽早分出。
所以方案B是合理的。
10. 表观吸附量等于零,表明溶质不被吸附对吗?
不一定。
表观吸附量只有在溶液是稀液、溶质吸附不明显时,才能代表实际的吸附量,因此,不能单纯用表观吸附量等于零看溶质是否被吸附与否。
11. 吸附剂的选择原则。
a.选择性高;
b.比表面积;
c.有一定的机械强度;
d.有良好的化学稳定性和热稳定性。
12. 吸附质被吸附剂吸附一脱附分哪几步?
a.外扩散组份穿过气膜或淮膜到固体表面;
b.内扩散组份进入内孔道;
c.吸附;
d.脱附;
e.内反扩散组份内孔道来到外表面;
f.外反扩散组份穿孔过气膜或液腊到气相主体流。
第五部分计算题
1. 已知某乙烷塔,塔操作压力为28.8标准大气压,塔顶采用全凝器,并经分析得塔顶产品组成为
组分甲烷a. 乙烷b. 丙烷c. 异丁烷d. 总合
组成xiD 1.48 88 10.16 0.36 100%(摩尔分数)
求塔顶温度。
解:设t=20℃,p=28.8MPa=2917kPa,由查图2-1a得:
K1=5.4,K2=1.2,K3=0.37,K4=0.18
选乙烷为参考组分,则
由和p=2917kPa,查图2-1a得t=22℃:
K1=5.6,K2=1.24,K3=0.38,K4=0.19
故塔顶温度为22℃。
2. 要求在常压下分离环己烷a.(沸点80.8℃)和苯b.(沸点80.2℃),它们的恒沸组成为苯0.502(摩尔分数),共沸点77.4℃,现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏,丙酮与环己烷形成恒沸物,共沸组成为0.60(环己烷摩尔分数),若希望得到几乎纯净的苯,试计算:
①所需恒沸剂量。
②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。
(以100kmol/h进料计)
解:以100kmol/h进料为基准,设丙酮恒沸剂的用量为Skg,恰好与料液中的环己烷组成恒沸物,进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为。
对环己烷作物料平衡;
恒沸剂S的用量为
由于塔釜希望得到几乎纯净的苯,
3. 在转盘塔中有机溶剂萃取烃类混合物中的芳烃。
原料处理量100吨/天,溶剂:进料=5:1(质量)。
取溶剂相为连续相。
有关物性数据为
溶剂=1200Kg/ ,
烃=5.924 N/m
转盘塔转速n=0.5 。
结构尺寸的比例为:,,。
试计算所需塔径。
解:为计算塔径。
必先求特性速度,而的计算式中含由特定的塔径,故应试差。
假设D=2.1m
则, =1.26m, =0.21m
由式(5-30)得
=0.069/s
由式(5-35)
由式(5-33)
设计速度取液泛速度的75%
由式(5-39)
由于D=2.05可直接圆整成2.1m,故不再继续试差。
4. 已知A、B两组分在压力p=760mmhg下所形成的均相恒沸物的组成XA=0.65 (摩尔分
率),在恒沸温度下纯A组分的饱和蒸汽压电效应507mmhg,纯B组分的饱和蒸气压=137=mmhg求:
a.在恒沸组成条件下的活度系数。
b.该恒沸物是最低温度恒沸物还是最高温度恒沸物?为什么?
a.均相恒沸物的特点
b.该恒沸物是正偏差最温度的恒沸物,因为两组分得活度系数皆为大于1,故一定是正偏差物系。