自考化工分离工程复习题
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化工分离工程试题库-第一部分填空题1.传质分离可分为和2分离过程常见的开发方法有和3.相平衡关系的表示方法有、、。
4.精馏的数学模型有、、5.产生恒沸物的原因是6.在萃取精馏中,为使分离效果较好,所选溶剂与塔顶产品形成,与塔釜产品形成,常用的方法是7.常用的解吸方法有、8.与物理吸收相比较,化学吸收平衡分压,推动力。
9.解吸操作中,解吸因数解吸分率β,解吸操作方能进行,当S增加时,β,理论板数10.在液流主体进行缓慢化学反应的吸收过程,传质速率由11.衡量分离的程度用12.汽液相平衡是处理过程的基础,相平衡的条件是。
13.当混合物在一定的温度、压力下,满足计算求出其平衡汽液相组成。
14.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设。
15.最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热16.吸收因子为,其值可反应吸收过程的。
17.吸收剂的再生常采用的是,。
18.精馏塔计算中每块板由于19.用于吸收过程的相平衡关系可表示为20.多组分精馏根据指定设计变量不同可分为型计算和型计算。
21.在塔顶和塔釜同时出现的组分为。
22.吸收的相平衡表达式为,在是23.解吸收因子定义为。
24.精馏有的缘故25.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,所以在进料。
26.原溶液为非理想型较强的物系,则加入萃取剂起27.提高萃取剂的选择性,可萃取剂的浓度。
28.在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值,通常用方法进行物料预分布。
29.通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的塔实际传质效率的大小,则用加以考虑。
30.对多组分物系的分离,应将或31.超临界流体具有类似液体的和类似气体的。
32.分离剂可以分为和33.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、34.理想气体的平衡常数与无关。
35.在多组分精馏中塔底温度是由36.绝热闪蒸过程,节流后的温度37.设计变量分为。
38.关键组分的相挥发度越大,精馏过程所需的最少理论板数。
分离工程试题及答案一、选择题1.以下哪个不是分离工程的主要目标?A.分离固体和液体B.分离固体和气体C.分离液体和气体D.分离化学物质答案:D2.分离工程中常用的一种方法是?A.蒸馏B.结晶C.萃取D.过滤答案:A3.以下哪个过程不属于固体分离工程?A.沉淀B.离心C.过滤D.萃取答案:D4.分离工程的主要原理是根据物质的什么性质进行分离?A.化学性质B.物理性质C.生物性质D.机械性质答案:B5.下列哪个设备不属于分离工程中常用的设备?A.蒸馏塔B.过滤器C.离心机D.反应釜答案:D二、填空题1.分离工程的目的是将不同物质进行_______。
答案:分离2.常用的固体分离方法有________、过滤等。
答案:沉淀3.蒸馏是根据物质的_______性质进行分离的。
答案:沸点4.离心技术是利用物质的_______差异进行分离的。
答案:密度5.过滤器是用来分离_______和液体的设备。
答案:固体三、简答题1.请简述固体分离工程的常用方法。
答:固体分离工程的常用方法包括沉淀、过滤等。
沉淀是利用物质在溶液中形成固体颗粒的性质进行分离,通过让固体颗粒在溶液中聚集形成沉淀,然后通过过滤将沉淀分离出来。
过滤是通过筛选或者滤纸等材料将固体颗粒从液体中分离出来。
这些方法都是根据固体颗粒与液体的物理性质差异进行分离的。
2.蒸馏是一种常用的分离方法,请简要介绍其原理及应用领域。
答:蒸馏是根据物质的沸点差异进行分离的方法。
在蒸馏过程中,将混合物加热至沸腾,液体中的成分会根据其沸点的高低逐渐蒸发出来,然后通过冷凝器将蒸汽冷却成液体,从而分离出不同组分。
蒸馏广泛应用于石油化工、药品工业、食品加工等领域,例如在石油炼制中用于分离原油中的不同馏分,制药过程中用于提取药物中的纯净成分等。
四、解答题请根据你对分离工程的理解,对以下问题进行解答。
1.为什么需要进行分离工程?答:分离工程是为了将混合物中的不同组分进行分离,以便获取纯净的物质或者提取其中有用的成分。
《分离工程》综合复习资料一、填空题1.在分离工程中,分离过程分为机械分离和传质分离两大类。
传质分离过程用于___________ 混合物的分离。
工业上的传质分离过程可分为 _____________________和____________________________ O2.膜分离的推动力可以是________ 、_______ 或___________ 。
3.相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焙处于_;从动力学来看,相间_______________ □4.宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于_________ ,因此将热衡算放在________ 循环屮。
5.MESH方程分别指_____________ ; _____________ ; __________ ; ________________ o6.分离媒介包括 __________________和____________________ o7.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用___________________ 不同而达到分离有关组分的传质分离过程。
8.____________________________________________ 离子交换的步骤分为________ 、、交换反应、_________________ 、___________________ 五步。
9.液液平衡的分离因子又称为____________________ o二、选择题1•膜分离属于()。
A.平衡分离B.吸附分离C.机械分离D.传质分离2.下列不属于速率分离过程的是()oA.超滤B.反渗透C.过滤D.电渗析3.公式KU〕f:适用于下面哪种情况?()汽相为理想溶液,液相为理想溶液;汽相为理想气体,液相为理想溶液;汽相为理想溶液,液相为非理想溶液;汽相为理想气体,液相为非理想溶液。
4.在设汁变量中,表示()装置设计变量数B.单元固定设计变量数C.单元可调设计变量数D.装置固定设计变量数5.HNK 表示()A.分配组分B.重关键组分C.重非关键组分D.轻非关键组分&液液平衡的分离因子又称为()A.相对挥发度B.分配系数C.相对选择性D.回收率三、名词解释1•清晰分割2.萃取精憾:3•分离媒介:四、简答题1.试描述“逆行精馅”效应,实际操作中如何减弱或消除?2.如何判断闪蒸问题是否成立?3.萃取精谓流程中,溶剂加入口如何确定?解释原因。
《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。
化工分离工程一、单选题1.对吸收有利的操作条件为A、低温低压B、高温高压C、高压低温D、低压高温答案:C2.气液相平衡K 值越大说明该组份A、易挥发B、难挥发C、沸点高D、蒸汽压小答案:A3.速率控制分离过程中热扩散的原料A、气体B、气体或液体C、液体D、固体答案:B4.下列表述不正确的是A、二元理想溶液的压力组成图中,总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系B、完全互溶的二元物系,不形成恒沸物的非理想溶液的蒸汽总压都介于两纯组分蒸汽压之间C、完全互溶的二元物系,由相律可知恒沸物在两相平衡时其自由度为“ 0D、完全不互溶的二元物系,当处于平衡状态时总压等于两饱和蒸汽压之和答案:C5.约束变量数是A、过程所涉及的变量的数目B、固定设计变量的数目C、独立变量数与设计变量数之和D、变量之间可以建立的方程数和给定的条件答案:D6.浸取分为哪几类A、物理浸取B、化学浸取C、细菌浸取D、全部答案:D7.多级逆流浸取的计算方法包括()① Baker 式② Kremser 式③ McCabe-Smith 式④陈氏式A、①②③B、①②④C、②③④D、①②③④答案:D8.萃取精馏中溶剂的作用是A、使组分1 和2 间的相对挥发度变小B、使组分1 和2 间的相对挥发度变大C、使组分1 和2 间的相对溶解度变大D、使组分1 和2 间的相对溶解度变小答案:B9.下列哪一个是速率分离过程A、蒸馏B、吸收C、膜分离D、离心分离答案:C10.下列哪一个不是等温吸附时的物系特点A、被吸收的组分很少B、溶解热小C、吸收剂用量较大D、被吸收组分的浓度高答案:D11.关键组分中按分离要求选取的两组分中挥发度大的组分被称为A、轻关键组分B、重关键组分C、非分布组分D、中间组分答案:A12.分离过程得以进行的基础是在() 的存在下,利用分离组分间物理或化学性质的差异A、分离B、场C、介质D、传质答案:B13.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量A、温度B、吸收剂用量C、压力D、气体浓度答案:D14.液相进料的萃取精馏过程,应该从何处加萃取剂A、精馏段B、提馏段C、精馏段和进料处D、提馏段和进料板答案:C15.平衡常数较小的组分是()A、难吸收的组分B、较轻组份C、挥发能力大的组分D、吸收剂中的溶解度大答案:D16.对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态、闪蒸罐的压力给定之后,则闪蒸罐的A、其它参数都确定B、不确定C、温度不固定、气化率固定D、温度固定、气化率固定答案:A17.()是解决多阶段决策过程最优化问题的算法A、静态规划B、动态规划C、决策规划D、目标函数答案:B18.分离过程可分为()和(),两大类。
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。
分离工程考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在分离工程中,下列哪种方法不适用于液-液分离?A. 离心分离B. 过滤C. 蒸馏D. 吸附答案:D2. 哪种类型的分离过程是基于分子大小差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案:B3. 以下哪个参数对过滤速率影响最大?A. 滤饼厚度B. 过滤面积C. 过滤压力D. 滤液粘度答案:B4. 在蒸馏过程中,提高哪种参数可以增加分离效率?A. 进料温度B. 回流比C. 塔板数D. 塔顶压力答案:C5. 反渗透膜分离技术主要应用于哪种类型的分离?A. 气-液分离B. 液-固分离C. 液-液分离D. 固-固分离答案:C6. 离心分离中,离心力的大小与哪个参数成正比?A. 转速的平方B. 转速的立方C. 转速的四次方D. 转速的五次方答案:A7. 以下哪种方法不适用于气体的分离?A. 吸收B. 吸附C. 膜分离D. 沉降答案:D8. 哪种类型的分离过程是基于分子间作用力差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 蒸发D. 结晶答案:A9. 在液-液萃取中,选择性系数αAB/AC表示什么?A. 组分A与组分B的分配系数之比B. 组分A与组分C的分配系数之比C. 组分B与组分C的分配系数之比D. 组分A在两种溶剂中的分配系数之比答案:A10. 哪种类型的分离过程是基于分子质量差异进行的?A. 萃取B. 膜分离C. 超滤D. 蒸馏答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 在过滤过程中,滤饼的厚度增加会导致过滤阻力_____。
2. 蒸馏操作中,提高回流比可以_____组分间的分离效果。
3. 反渗透膜分离技术中,水分子通过膜的驱动力是_____。
4. 离心分离中,离心力的大小与转速的_____次方成正比。
5. 在液-液萃取中,选择性系数αAB/AC越大,表示组分A与组分B 之间的_____越大。
6. 蒸馏过程中,塔板数的增加可以提高_____效率。
《化工分离工程》练习题一、 判断题1.系统温度大于露点时,体系处于过热蒸汽。
( )2.汽液相平衡常数K 值越大,说明该组分越难挥发。
( )3.当精馏塔的回流比小于最小回流比时,依然能完成给定的分离任务。
( )4.萃取精馏过程中,萃取剂的加入位置是塔顶。
( )5.若组成为i z 的物系1>∑K X i i 且1/>∑i i K y ,其相态为气液两相。
( ) 二、填空题1.在泡点法严格计算过程中,除用修正的M-方程计算 外,在内层循环中用S-方程计算 ,而在外层循环中用H-方程计算 。
2.吸收因子定义式为 ,其值可反映吸收过程的 。
3.等温闪蒸的计算一般采用 算法,求汽化分率的迭代公式为 。
4.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设 。
5.电渗析中主要传递过程是 ,分离的推动力为 。
二、 简答题1.简述分离过程的基本特征。
2.试用简图描述泡点温度的迭代过程并列出迭代公式,假设体系为完全理想系,K i = f i (T, P)。
四、计算题1. 用吸收剂从原料气中回收99%的C组分。
已知原料气中各组分的摩尔分率分别为:在平均操作压力和温度下各组分的相平衡常数如表所列,其中A为惰性组分,不被吸收。
若处理的入塔裂解气量为100kmol/h,试用平均吸收因子法计算:(1)完成吸收任务所需最小液气比;(2)操作液气比为最小液气比的1.5倍时,完成吸收任务所需的理论板数。
《化工分离工程》答案一、 判断题1.系统温度大于露点时,体系处于过热蒸汽。
(√)2.汽液相平衡常数K 值越大,说明该组分越难挥发。
(×)3.当精馏塔的回流比小于最小回流比时,依然能完成给定的分离任务。
(×)4.萃取精馏过程中,萃取剂的加入位置是塔顶。
(×)5.若组成为i z 的物系1>∑K X i i 且1/>∑i i K y ,其相态为气液两相。
(√ ) 二、填空题1.在泡点法严格计算过程中,除用修正的M-方程计算 液相组成 x ij 外,在内层循环中用S-方程计算 级温度T j ,而在外层循环中用H-方程计算 气相流率V j 。
《化工分离工程》练习题及参考答案一、选择题1. 当操作温度降低时,多组分吸收的吸收因子()A. 增大B. 不变C. 减小D. 不能确定2. 能透过反渗透膜的是()A. 溶剂B. 无机离子C. 大分子D. 胶体物质3. 汽相为理想气体,液相为理想溶液的体系,相平衡常数的计算式可简化为()A. B. C. D.4. 下列哪一个膜分离过程不能用筛分机理来解释()A. 微滤B. 反渗透C. 纳滤D. 超滤5. 多组分吸收中,难溶组分一般在()被吸收A. 靠近塔釜几级B. 塔中部几级C. 靠近塔顶几级D. 全塔范围内被吸收6. 进行等温闪蒸时,温度满足()时,系统处于两相区(T b:泡点温度,T d:露点温度)A. T<T dB. T d>T>T bC. T>T bD. T>T d7 简单绝热操作理论板的设计变量数是()A. 4C+8B. 2C+3C. 2C+5D. 08. 下列哪一个是机械分离过程()A. 精馏B. 吸收C. 电渗析D. 过滤9. 萃取精馏塔若饱和蒸汽进料,则萃取剂加入位置在()A. 精馏段上部B. 进料级C. 提馏段上部D. 塔顶10. 多组分物系达到相平衡,下列说法错误的是()A. 体系的熵达到最大值B. 自由焓达到最小值C. 相间没有传质D. 相间表观传递速率为零二、填空题1. 分离的最小功表示,最小分离功的大小标志着。
2. 相平衡的条件是汽液两相中、和相等。
3. 化工生产中将反应和分离相结合的一种操作称作。
4. 通常所说多组分精馏的FUG简捷计算法中,F代表Fenske方程,用于计算,U代表Underwood 公式,用于计算,G代表Gilliland关联,用于确定。
5. 对多组分物系的精馏分离,应将或的组分最后分离。
三、简答题1. 何为分离过程?分离过程的基本特征是什么?2. 简述精馏和吸收过程的主要不同点。
参考答案一、选择题AAABCBCDAC二、填空题1. 分离的最小功表示分离过程耗能的最低限,最小分离功的大小标志着物质分离的难易程度。
化工分离工程复习题答案一、选择题1. 化工分离工程中,哪种分离方法是基于物质的沸点差异?A. 离心分离B. 蒸馏C. 膜分离D. 萃取答案:B2. 以下哪项不是蒸馏分离的类型?A. 简单蒸馏B. 精馏C. 反渗透D. 真空蒸馏答案:C3. 萃取过程中,通常使用哪种物质作为萃取剂?A. 惰性气体B. 溶剂C. 催化剂D. 反应物答案:B4. 膜分离技术中,根据膜孔径的大小,可以进行哪种分离?A. 微滤B. 超滤C. 反渗透D. 所有以上答案:D5. 以下哪种分离方法不涉及相变?A. 蒸发B. 吸附C. 结晶D. 液-液萃取答案:B二、填空题6. 在精馏过程中,为了提高分离效率,通常使用_________来实现连续分离。
答案:塔板或填料7. 萃取分离中,萃取剂的选择原则是与原溶剂_________,且与被萃取物_________。
答案:不相溶,相溶8. 膜分离技术中,根据膜孔径大小的不同,可以实现_________、_________和_________等分离过程。
答案:微滤、超滤、反渗透9. 结晶分离过程中,温度的控制对于_________的形成至关重要。
答案:晶体10. 吸附分离中,常用的吸附剂包括活性炭、_________和_________等。
答案:沸石、硅胶三、简答题11. 简述蒸馏分离的原理。
答案:蒸馏分离是一种基于不同物质沸点差异的分离方法。
通过加热混合物至沸点,使沸点较低的物质先蒸发,然后通过冷凝回收,实现分离。
12. 描述萃取分离的一般过程。
答案:萃取分离通常涉及将混合物与萃取剂混合,萃取剂与被萃取物相溶而不与原溶剂相溶,从而将被萃取物从原溶剂中转移到萃取剂中。
之后,通过分相将萃取剂与原溶剂分离,实现目标物质的提取。
13. 解释膜分离技术中的反渗透过程。
答案:反渗透是一种利用半透膜的分离过程,该膜只允许溶剂通过而不允许溶质通过。
在压力作用下,溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透,从而实现分离。
化工分离工程1.有相变的膜分离过程是渗透蒸发2.膜分离过程中,推动力不同于其它过程的是透析3. 约束变量关系数就是变量之间可以建立的方程数和给定的条件4. 等焓节流之后压力降低,温度也降低5. 塔板上液层越厚,气泡越分散,表面湍动程度越高,则点效率越高6. 当把一个气体溶液冷凝时,开始产生液滴的点叫作露7. 对多组分物系的分离,应将分离要求高的组分最后分离8.与板式塔相比,填料塔常具有的特点是压降小9. 吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是增加液汽比10. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.5时泡点为t1,与之相平衡的气相组成y A=0.75时,相应的露点为t2,则t1=t211. 膜分离是速率分离过程12. 当物系处于泡、露点之间时,体系处于气液两相13.一般吸收过程,可调设计变量数为1个14. 下列哪一个不是吸收的有利条件?提高温度15. 关于简捷法的描述那一个不正确?计算结果准确16.全回流操作时,精馏塔进料F、馏出液D和釜液W 的流率应为W = 0,D = 0,F = 017. 适合于选用填料塔的情况为物料具有腐蚀性时18. 电渗析膜分离过程不能用筛分原理来解释19. 每一单股进料均有C+2个设计变量。
20. 闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度较低21. 组分i、j之间不能分离的条件是分离因子等于122. 分离过程是一个熵减少的过程23.分离最小功是指完全可逆过程中所消耗的功24.与填料塔相比,压降小不属于板式塔的特点25. 纯组分的蒸发不是闪蒸过程26. 气体浓度不是影响吸收因子的物理量27. 利用液体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使不同组分分离的操作称为萃取28. 以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是精馏29. 汽液平衡关系pyi=γixipi0的适用条件是低压条件下的非理想液相30. 汽液相平衡K值越大,说明该组分越易挥发31. 溶解度与物质化学性质、溶剂性质及温度无关。
一、填空(共30分)1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 ,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 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 偏差的非理想溶液,与组分2形成 溶液 ,可提高组分1对2的相对挥发度。
4. 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。
5. 传质分离过程分为 两大类。
6. 一个多组分系统达到相平衡的条件是所有相中的。
7. 在变量分析中,固定设计变量通常指 。
8. 某二元系常压下汽液平衡数据在y ~x 图中摘录如下:x 1=0.25时,y 1=0.35;x 1=0.8时,y 1=0.62,该系统一定形成共沸物,这是因为。
9. 精镏和吸收操作在传质过程上的主要差别是。
10. 在ABC 三组分精馏中,有 个分离方案。
二、简答(每题6分,共30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 iz K K ψ=-=-+∑式中: K i ——相平衡常数;1. ψ——气相分率(气体量/进料量)。
2. 什么叫相平衡?相平衡常数的定义是什么?3. 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?4. 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?5. 在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率?6. 反应精馏的主要优点有那些?7. 溶液中1,2组分形成均相共沸物,分析共沸时活度系数与饱和蒸汽压之间的关系可用式:010221p p =γγ表示。
8. 常压下分离苯、甲苯、二甲苯混合物,用活度系数法计算该物系相平衡常数K 的简化形式是什么方程?并说明理由。
(提示:]RT )p p (v exp[p p x y K s i L i ,m v i s i s i i i ii -==ΦΦγ )9. 在萃取精馏中,由相对挥发度表达式分析,为什么在加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度?10. 精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起?11. 在固定床吸附过程中,什么是透过曲线?在什么情况下,吸附剂失去吸附能力需再生?12. 对再沸器(图1)进行变量分析,得出:v c i x a N N N N N 、、、、,回答对可调设计变量如何指定。
选择题
在化工分离工程中,以下哪种方法常用于固体与液体的分离?
A. 蒸馏
B. 过滤(正确答案)
C. 萃取
D. 结晶
下列哪种分离技术是基于组分在溶剂中溶解度的差异而实现的?
A. 蒸馏
B. 吸附
C. 萃取(正确答案)
D. 沉淀
化工分离过程中,精馏塔的主要作用是?
A. 混合物料
B. 分离沸点相近的液体混合物(正确答案)
C. 改变物料温度
D. 储存液体
膜分离技术中,以下哪种膜主要用于脱盐处理?
A. 微滤膜
B. 超滤膜
C. 纳滤膜
D. 反渗透膜(正确答案)
在化工分离中,离心分离主要适用于哪种混合物的分离?
A. 互不相溶的液体混合物
B. 固体与液体的混合物(正确答案)
C. 气体与液体的混合物
D. 沸点相差很大的液体混合物
下列哪种方法是利用物质在磁场中的行为差异进行分离的?
A. 蒸馏
B. 萃取
C. 磁分离(正确答案)
D. 沉淀
化工分离工程中,干燥操作的主要目的是?
A. 去除物料中的水分(正确答案)
B. 改变物料的温度
C. 增加物料的溶解度
D. 提高物料的纯度
离子交换分离技术是基于什么原理进行分离的?
A. 组分沸点差异
B. 组分溶解度差异
C. 离子在交换剂上的吸附能力差异(正确答案)
D. 组分密度差异
在化工分离过程中,吸附分离通常用于?
A. 分离沸点非常接近的液体
B. 去除气体或液体中的少量杂质(正确答案)
C. 分离固体与液体混合物
D. 分离互不相溶的液体混合物。
分离工程综合复习资料(答案)一、 不定项选择1.下列属于机械分离的是( A C )A .沉降 B. 超滤 C. 静电除尘 D. 吸附分离 2.膜分离属于(B D )A. 平衡分离B. 传质分离C. 机械分离D. 速率分离 3.ESA 被用于下列哪种分离过程?( B D )A. 机械分离B. 速率分离C. 平衡分离D. 传质分离4.公式Vi L i i f f K / 适用于下面哪种情况?( A )A. 汽相为理想溶液,液相为理想溶液;B. 汽相为理想气体,液相为理想溶液;C. 汽相为理想溶液,液相为非理想溶液;D. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液;5.已知:T ,y 1,y 2 ……y C ;求解:P ,x 1,x 2……x C 属于哪种计算类型( A )A . 露点压力 B. 泡点温度 C. 露点温度 D. 泡点压力 6.在设计变量中,ea N 表示( C )A. 装置设计变量数B. 单元固定设计变量数C. 单元可调设计变量数D. 装置固定设计变量数 7.HNK 表示( C )A. 重组分 B . 重关键组分 C. 重非关键组分 D .8.根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是(B )A. HNK 为分配组分,LNK 为非分配组分;B. HNK 为非分配组分,LNK 为分配组分;C. HNK为分配组分,LNK 为分配组分;D. HNK 为非分配组分,LNK 为非分配组分;9. 根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是( A. HNK 为分配组分,LNK 为非分配组分;B. HNK 为非分配组分,LNK 为分配组分;C. HNK 为分配组分,LNK 为分配组分;D. HNK 为非分配组分,LNK 为非分配组分; 10.液液平衡的分离因子又称为( C ? P14)A. 相对挥发度B. 分配系数C. 相对选择性D. 回收率11.图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线,描述的是图Ⅱ中的哪个区域?( D )(第8题) (第9题)A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区12. 图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线,描述的是图Ⅱ中的哪个区域?( B )A. 属于1区B. 属于3区C. 属于4区D. 属于6区13.分离丙酮-甲醇的共沸物,加入下面哪种物质可使得丙酮成为轻组分?( A ) 见P75A. 水B. 乙酸甲酯C. 正己烷D. 乙醚二、1. 有其它轻组分,这种情况称为~。
《分离工程》课程综合复习资料一、单选题1.图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线,描述的是图Ⅱ中的()区域。
A.属于1区B.属于3区C.属于4区D.属于6区答案:D2.根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是()。
A.HNK为分配组分,LNK为非分配组分B.HNK为非分配组分,LNK为分配组分C.HNK为分配组分,LNK为分配组分D.HNK为非分配组分,LNK为非分配组分答案:AN表示()。
3.在设计变量中,eaA.装置设计变量数B.单元固定设计变量数C.单元可调设计变量数D.装置固定设计变量数答案:C4.已知:T ,y1,y2……yC ;求解:P ,x1,x2……xC 属于()计算类型。
A .露点压力B .泡点温度C .露点温度D .泡点压力答案:A5.公式V i L i i f f K / 的适用条件是()。
A .汽相为理想溶液,液相为理想溶液B .汽相为理想气体,液相为理想溶液C .汽相为理想溶液,液相为非理想溶液D .汽相为理想气体,液相为非理想溶液答案:A6.吸收是利用液体处理气体混合物,根据气体混合物中各组分在液体中()的不同,而达到分离目的传质过程。
A .挥发度B .吸附性C .渗透性D .溶解度答案:D7.借助一定的(),实现混合物中组分的分级、浓缩、富集、纯化、精制与隔离等的过程称为分离过程。
A .设备B .吸收剂C .分离剂D .溶剂答案:C8.若板式精馏塔塔板发生雾沫夹带,应该增大()。
A .气体流速B .开孔率C .塔板直径D.塔板间距答案:D9.共沸精馏属于()过程。
A.平衡分离B.速率分离C.机械分离答案:A10.超滤属于()过程。
A.平衡分离B.传质分离C.机械分离答案:B11.下列不是分离设备的是()。
A.离心泵B.吸收器C.闪蒸罐D.填料塔答案:A12.平衡分离过程用到的分离媒介不包括()。
A.热能B.溶剂C.吸收剂D.生物膜答案:D13.绿色分离工程主要针对的是工业过程对环境的影响而言,下列()不是它的别称。
化工分离工程考试题目附答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种分离操作可以将固体和液体分离?()A. 过滤B. 萃取C. 蒸馏D. 吸附答案:A2. 在吸收操作中,下列哪种因素会影响吸收效率?()A. 吸收剂的种类B. 吸收剂的流量C. 气体流量D. 温度答案:A3. 下列哪种塔适用于分离易挥发组分的混合物?()A. 填料塔B. 板式塔C. 固定床塔D. 流动床塔答案:B4. 在分离过程中,下列哪种方式可以提高分离效果?()A. 增加压力B. 降低温度C. 增加流量D. 减小塔径答案:B5. 下列哪种方法可以实现气体的净化?()A. 吸附B. 吸收C. 冷凝D. 膜分离答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 分离过程中,平衡分离系数是衡量分离效果的一个重要参数,其表达式为_________。
答案:α = (y_out / y_in) / (x_out / x_in)2. 在蒸馏操作中,塔内液相的组成与塔顶液相组成之比称为_________。
答案:回流比3. 吸收操作中,吸收剂的选择应考虑其_________。
答案:溶解能力、挥发性、成本等4. 填料塔的塔内压降主要与填料的_________、_________及操作条件有关。
答案:形状、材质、流速等5. 在分离过程中,提高_________可以提高分离效果。
答案:塔板效率三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述萃取和吸附的区别。
答案:萃取是利用溶剂将目标组分从混合物中溶解出来,而吸附则是利用吸附剂将目标组分固定在表面。
萃取适用于在溶剂中有较高溶解度的组分,而吸附适用于在吸附剂上有较高吸附能力的组分。
2. 简述板式塔和填料塔的优缺点。
答案:板式塔优点是结构简单,操作稳定,适用于气液两相流动;缺点是塔板效率较低,压力降较大。
填料塔优点是塔内压降小,塔板效率高,适用于气液两相流动;缺点是结构复杂,安装困难,填料的堵塞和磨损问题。
3. 简述膜分离的原理及应用。
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)。
化学分离专业试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 在化学分离中,以下哪种方法不属于物理分离技术?A. 蒸馏B. 萃取C. 沉淀D. 离子交换答案:C2. 萃取分离中,溶剂的选择主要依据是:A. 颜色B. 气味C. 溶解度D. 密度答案:C3. 蒸馏过程中,沸点较低的物质会:A. 先蒸发B. 后蒸发C. 不蒸发D. 无法判断答案:A4. 在沉淀分离中,加入沉淀剂的目的是:A. 增加溶液的pH值B. 降低溶液的pH值C. 增加溶液的浓度D. 减少溶液的浓度答案:B5. 离子交换分离中,离子交换树脂的作用是:A. 吸附离子B. 释放离子C. 吸附和释放离子D. 过滤离子答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 在化学分离中,______分离法是通过改变物质的溶解度来实现分离的。
答案:沉淀2. 萃取分离法中,萃取剂的选择原则是与被萃取物质的______相容性差。
答案:溶剂3. 蒸馏分离法中,______是影响物质沸点的主要因素。
答案:分子间作用力4. 在离子交换分离中,______是实现离子交换的关键。
答案:离子交换树脂5. 化学分离过程中,______是影响分离效率的重要因素之一。
答案:操作条件三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述蒸馏分离法的原理及其应用。
答案:蒸馏分离法的原理是利用混合物中各组分的沸点差异,通过加热使沸点低的组分先蒸发,再通过冷凝收集,从而实现分离。
该方法广泛应用于石油、化工、食品等领域的混合物分离。
2. 描述萃取分离法的基本原理及其操作步骤。
答案:萃取分离法的基本原理是利用不同物质在两种不相溶的溶剂中的溶解度差异,将目标物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中。
操作步骤包括:混合、分离、洗涤和萃取剂的回收。
3. 沉淀分离法有哪些优缺点?答案:沉淀分离法的优点是操作简单、成本低廉、适用于大量样品的处理。
缺点是分离效率可能不高,需要后续的过滤或离心操作,且可能引入新的杂质。
《分离工程》复习
一、填空题
1. 请在下列选项中选择:
超滤属于B 、D过程;沉降属于 C ;共沸精馏属于A、B过程。
A. 平衡分离
B. 传质分离
C. 机械分离
D. 速率分离
2. 膜分离的推动力可以是、或。
压力差、浓度差或电位差
3. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于,因此将热衡算放在循环中。
温度,外层5. 推导Underwood公式所用假设是:1);2)。
塔内气相和液相均为恒摩尔流率
6. 根据右图中恒浓区(阴影部分)的位置,
HNK为,LNK为。
非分配组分,分配组分
7. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液时,
(第6题)
活度系数法计算相平衡常数的简化形式是。
K i=γi P i s/P
8. 液液平衡的分离因子又称为。
相对选择性
9. MESH方程分别指;;;。
M-物料平衡方程;E-相平衡方程;S-摩尔分率加和式;H-焓平衡方程(热量平衡)
11.分离过程是将分成的两种或几种产品的操作。
混合物组成互不相同
12.平衡分离过程是借助,使均相混合物系统变成,再以混合物中各组分在处于
的两相中为依据而实现分离。
分离媒介,两相系统,相平衡,不等同的分配
13.传质分离过程用于各种混合物的分离,其特点是有发生,依据的不同,传质分离过程又分为过程和过程。
均相,质量传递现象,物理化学原理,平衡分离,速率分离。
14.活度系数的基准态是指活度系数等于1的状态。
15.从动力学上讲,相平衡是指相间为零的状态。
相平衡指的是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的状态。
从动力学来看,相间表观传递速率为零。
16.膜分离过程包括、、、、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。
电渗析、反渗透、超滤
17.恩特伍德公式的假设条件是(1);(2)数。
塔内汽液相流率为恒摩尔流,各组分相对挥发度是常数
20.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用不同而达到分离有关组分的传质分离过程。
气体在液体中的溶解度
21.分离媒介包括和。
能量媒介(ESA)和物质媒介(MSA)22.离子交换的步骤分为、、交换反应、、五步。
膜扩散、颗粒扩散、扩散到颗粒外表面、扩散到溶液主体。
23.相平衡常数计算方法有、两种计算方法。
状态方程法、活度系数法。
24.最小理论塔板数与无关,只取决于。
进料组成,分离要求。
25.萃取剂的作用是和。
改变原溶液关键组分间的相互作用和稀释作用
二、简答题
1. 试描述“逆行精馏”效应,实际操作中如何减弱或消除
答:精馏塔的作用是使轻、重关键组分的摩尔分率比从再沸器中的最低值提到冷凝器中的较高值,接近最小回流比下操作时,在进料板上下区域会出现随蒸汽逐级上升,此比值反而下降,及精馏成果被抵消的情况,称为“逆行精馏”效应。
提高回流比或改变进料位置均可以减弱或消除该效应。
4.非均相催化反应精馏的定义是什么利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点
答:非均相催化反应精馏,即将催化剂填充于精馏塔中,它既起加速反应的催化作用,又作为填料起分离作用。
优点:
1).对于受平衡制约的反应,采用催化精馏能够大大超过固定床的平衡转化率。
2).由于精馏作用移出物系中较重的污染物,使催化剂保持清洁,延长了催化剂的寿命。
5.萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么
答:相同点:
都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度,使其可以用精馏方法分离。
不同点:
1)可供选择的共沸剂数目远不及萃取剂多,且萃取剂用量不像共沸剂受限制;
2)共沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底出,因此消耗能量多;
3)共沸精馏受组成限制,操作条件比较苛刻,萃取精馏可在较大范围变化,操作比较容易,流程较简单,只用于连续操作;
4)同样压力下共沸精馏温度低,适于热敏性物料。
7.计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么当简单精馏塔在最小回流比下操作时,当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下,塔内恒浓区的位置分布情况。
答:假定:
1) 塔内汽相和液相均为恒摩尔流率;
2)各组分的相对挥发度均为常数;
9.如何判断闪蒸问题是否成立
答:方法一:分别用泡点方程和露点方程计算在闪蒸压力下进料混合物的露点和泡点温度,然后核实闪蒸温度是否处于泡露点温度之间。
若该条件成立,则闪蒸问题成立。
方法二:计算ΣK i z i和Σz i/K i,若ΣK i z i>1, 说明T B<T;若Σz i/K i>1,说明T D>T。
综合两种试算结果,只有T B<T<T D成立,才构成闪蒸问题。
四、计算题
1. 今有A、B、C、D四元混合物送入精馏塔分馏,进料组成及相对挥发度见下表。
要求馏出液中B的收率为98%(mol),釜液中D的收率为99%(mol)。
计算最少理论板数和全回流操作下的组分分配。
组分摩尔分率相对挥发度
A
B
C
D
注:Fensk 公式:HK
LK W HK D LK W
HK D LK m N -⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣
⎡--•=αϕϕϕϕlg )1)(1(lg ,,,,
解:由题意,组分B 和D 分别为轻、重关键组分,用公式计算最少理论板数:
HK LK W HK D LK W HK D LK m N -⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣
⎡--•=αϕϕϕϕlg )1)(1(lg ,,,,=76
.4lg )99.01)(89.01(99.089.0lg ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⨯ ==
全回流下组分分配计算:(假设100mol/h 进料)
由此计算非关键组分含量:以组分D 为参考组分
组分
进料
馏出液
釜液
数量
mol% 数量 mol%
数量 mol%
A 20
B 30
C 10
D 40 合计
100
100
2. 设计一个脱乙烷塔,从含有4个轻烃的混合物中回收乙烷,进料组成、各组分的平均相对挥发度见
设计条件表,要求馏出液中乙烷的收率为97%,釜液中丙烯的收率为85%(mol.)。
试求最小理论板数及在全回流条件下馏出液和釜液的组成。
脱乙烷塔的设计条件
编号 进料组分 mol% α 1
甲烷
2乙烷
3丙烯
4丙烷
2 解:假设100kmol/h进料,
由题意,乙烷(2)和丙烯(3)分别为轻、重关键组分。
用Fensk公式计算最少理论板数:
HK
LK
W
HK
D
LK
W
HK
D
LK
m
N
-
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
-
-
•
=
α
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
lg
)
1
)(
1(
lg
,
,
,
,
=09
.2
lg
)
85
.0
1
)(
97
.0
1(
85
.0
97
.0
lg⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
-
-
⨯
==(块)
d2=h,w2=h,d3=h,w3=h。
由此计算非关键组分含量:以组分3为参考组分,
计算结果:
编号进料组分f i, kmol/h d i, kmol/h w i, kmol/h 1甲烷0
2乙烷
3丙烯
4丙烷。