分离工程复习题

1. 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（熵减过程）。

(2) 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。

(3) 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）.(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（固有分离因子）。

(5) 分离因子表示任一分离过程所达到的（分离程度），其定义为（2211j i j i s ij x x x x =α）。

(6) 分离因子（等于1），则表示组分i 及j 之间不能被分离。

(7) 分离剂可以是（能量ESA ）或（物质MSA ），有时也可两种同时应用。

(8) 平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（效率中）。

(9) 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。

(10) 分离过程是将一混合物转变为组成（互不相同）的两种或几种产品的哪些操作。

(11) 固有分离因子是根据（汽液相平衡）来计算的。

它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。

(12) 分离工程研究分离过程中分离设备的（共性规律）。

2. 简答题(1) 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。

答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。

属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。

(2) 比较使用ESA 与MSA 分离方法的优缺点。

答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA ），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。

(3) 气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别？答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。

气体分离更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。

1.填空题(1)分离剂可以是（）或（），有时也可两种同时应用。

(2)平衡分离的分离基础是利用两相平衡（）的原理，常采用（）作为处理手段，并把其它影响归纳于（）中。

(3)速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（）作用下经过某种介质时的（）差异而实现分离。

(4)分离过程是将一混合物转变为组成（）的两种或几种产品的哪些操作。

2.简答题(1)何为分离过程？分离过程的特征？(2)何为分离工程？说明分离过程与分离工程的区别？(3)何为逐级经验放大法？(4)实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么？(5)什么是分离因子，它与固有分离因子有何不同？怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度？(6)按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为那两类？(7)分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分离剂的类型.1.填空题(1)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）。

(2)当混合物在一定的温度、压力下，满足（1,1∑>∑>iiii KzzK）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。

2.简答题(1)什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？露点温度（压力）是在恒压（温）下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度（压力），简称露点。

精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。

(2) 怎样判断混合物在T ，P 下的相态，若为两相区其组成怎样计算？对进料作如下检验。

= 1 B T T = 进料处于泡点，0=νi i Z k ∑ > 1 T >B T 可能为汽液两相区，ν>0< 1 T <B T 进料为过冷液体，= 1 D T T = 进料处于露点，1=νi i k Z ∑ > 1 T <D T 可能为汽液两相区，ν<1< 1 T >D T 进料为过热蒸汽计算时，所指定的温度应在泡露点温度之间，这样才会出现汽液两相，否则只会是单相不必进行等温闪蒸的计算。

只有)(i i k Z ∑> 1和i i Z k ∑< 1时，混合物始处于汽液两相区（0<ν<1），需要进行等温闪蒸的计算。

(3) 用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时，什么情况下汽化率作为内循环，温度T作为外循环，为什么？宽沸程混合物的闪蒸计算，所谓宽沸程混合物，是指构成混合物的各组分的挥发度相差悬殊，在很宽的温度范围内，易挥发组分主要在蒸汽相中，而难挥发组分主要留在液相中。

进料热焓的增加将使平衡温度升高，但对汽液流率V 和L 几乎无影响。

因此宽沸程的热量衡算更主要地取决于温度，而不是v 。

根据序贯算法迭代变量的排列原则，最好是使内层循环中迭代变量的收敛值将是下次内层循环运算的最佳初值，因此的宽沸程闪蒸，由于v 对T 的取值不敏感，所以v 作为内层迭代变量较为合理。

(4) 简述绝热闪蒸计算的计算方法。

①作图法思路：先假设一个2t （2t 应在B D T T 与之间），这样可按闪蒸来计算产生的汽液两相组成和量，即得出v T -关系，闪蒸曲线，然后再由进出料热焓相等的原则来校核2t ，即等焓平衡线，交点为2t ，v 。

⑴闪蒸曲线（v T -曲线）a 、试差求2P 下的B D T T ,；b 、在B D T T ,之间设22,t t '''…，试差求21,v v …。

⑵等焓平衡线a 、 在上述B D T T ,之间所设22,t t '''…下，由求出的i i y x ,并根据22,T P 查出iL iV H H ,，求出L V H H ,，LV L H H H H v --=1*1 b 、作*2v T -等焓平衡线，交点即为2t ，v ，由此求出i i y x L V ,,,②手算或计算机计算思路：−→−=-→−−−→−→−−−→−−−→−→-y H H i i R N T H H H y x v k H T P L V 0,122,211,12迭代设结束 调整2T1. 填空题(1) 单级分离是指两相经（）后随即引离的过程。

(2) 常用的气液相平衡关系为（）。

(3) 相对挥发度的定义为两组分的()之比，它又称为（）。

(4) 根据炮、露点的概念，精馏塔塔顶温度即为对应塔顶气相组成的（），塔釜温度即为对应塔釜液相组成的（）。

(5) 用于泡点计算的调整公式为（）。

(6) 平衡常数与组成有关的露点计算，需迭代露点温度或压力外，还需对（）进行试差。

(7) 在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属（）。

(8) 在进行闪蒸计算时，需判断混合物在指定温度和压力下是否处于（）。

(9) 当混合物在一定的温度和压力下，满足（）条件，混合物处于（）。

(10) 等温闪蒸计算目标函数对收敛速度和稳定性有很大影响，采用Newton-Raphson 法时，较好的目标函数为（）。

(11) 绝热闪蒸与等温闪蒸计算不同点是需要考虑（）。

2. 选择题(1) 计算溶液泡点时，若∑=>-Ci i i X K 101，则说明a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高(2) 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的∑=>-C i i i X K 101，且∑=<c i i i K Z 11/，该进料状态为a.过冷液体b.过热气体c.汽液混合物(3) 计算溶液露点时，若01/<-∑i i K y ，则说明22a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高(4)进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区22a.∑∑>>1/1iiiiKZZK且b.∑∑<>1/1iiiiKZZK且c.∑∑><1/1iiiiKZZK且d.∑∑<<1/1iiiiKZZK且(5)5.气液两相均可视为理想溶液时，其气液相平衡关系为：A.ΦiVPyi=PiSfiO LxiB. ΦiVPyi=ΦiS PiS xiC. ΦiVPyi=ΦiSPiSxi3.简答题(1)什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？(2)相平衡关系可用几种方法来表达。

(3)就活度系数法计算气液平衡常数的通式，分以下几种情况进行讨论：(4)气相为理想气体，液相为理想溶液；(5)气相为理想气体，液相为非理想溶液；(6)气相为理想溶液，液相为理想溶液；(7)气相为理想溶液，液相为非理想溶液。

(8)怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？(9)用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时，什么情况下汽化率作为内循环，温度T作为外循环，为什么？(10)简述绝热闪蒸计算的计算方法和特点。

1.填空题(1)萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。

(2)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。

(3)吸收因子为（KVLA=），其值可反应吸收过程的（难易程度）。

(4)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。

(5)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）。

(6)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。

(7)用于吸收过程的相平衡关系可表示为（L = A V）。

(8)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。

(9)在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）(10) 吸收过程在塔釜的限度为（i N i iN x K y ,,1≥+），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。

(11) 吸收过程在塔顶的限度为（ii i x K y ,0,1≤），它决定了吸收剂中（自身挟带）。

(12) 吸收的相平衡表达式为（L = A V ），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 i iN x K y ,,1≥+，i i i x K y ,0,1≤）。

(13) 若为最高沸点恒沸物，则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为（∞∞21211γγ S S P P ）。

(14) 解吸收因子定义为（S’= VK / L ），由于吸收过程的相平衡关系为（V = SL ）。

(15) 吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。

(16) 吸收有（1个）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。

(17) 图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数，假定条件为（三组分物系中，xA 与xS 的比值与共沸物中组分A 与组分B 的相对量一样），因此可得出（αAB,αSB ）的结论。