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分离工程试题及答案

【篇一：化工分离工程复习题及答案】

txt>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）。

25、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（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。

27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。

28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。

29、分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。

30、回流比是（可调）设计变量。

第二部分选择题

1、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

2、下列哪一个是机械分离过程（）

a. 蒸馏

b.吸收

c.膜分离

d.离心分离

3、下列哪一个是平衡分离过程（）

a.蒸馏

b.吸收

c.膜分离

d.离心分离

4、汽液相平衡k值越大，说明该组分越（）

a.易挥发

b.难挥发

c.沸点高

d.蒸汽压小

5、气液两相处于平衡时（）

a.两相间组份的浓度相等

b.只是两相温度相等

c.两相间各组份的逸度相等

d.相间不发生传质

6、当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（）

a.露点

b.临界点

c.泡点

d.熔点

7、当物系处于泡、露点之间时，体系处于（ d ）

a.饱和液相

b.过热蒸汽

c.饱和蒸汽

d.气液两相

8、闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（）

a.很高

b.较低

c.只是冷凝过程，无分离作用

d.只是气化过程，无分离作用

9、设计变量数就是（）

a.设计时所涉及的变量数

b.约束数

c.独立变量数与约束数的和

d.独立变量数与约束数的差

10、约束变量数就是（）

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的和；

d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件

11、当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时（）

a.液相不能气化

b.不能完成给定的分离任务

c.气相不能冷凝

d.无法操作

12、当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（）

a.提高进料量

b.降低回流比

c.提高塔压

d.提高回流比

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

14、下列哪一个不是均相恒沸物的特点（）

a.气化温度不变

b.气化时气相组成不变

c.活度系数与饱和蒸汽压成反比

d.冷凝可以分层

15、下列哪一个不是吸收的有利条件（）

a.提高温度

b.提高吸收剂用量

c.提高压力

d.减少处理的气体量

16、平衡常数较小的组分是（）

a.难吸收的组分

b.最较轻组份

c.挥发能力大的组分

d.吸收剂中的溶解度大

17、下列关于吸附剂的描述哪一个不正确（）

a.分子筛可作为吸附剂

b.多孔性的固体

c.外表面积比内表面积大

d.吸附容量有限

18、下列哪一个不是等温吸附时的物系特点（）

a.被吸收的组分量很少

b.溶解热小

c.吸收剂用量较大

d.被吸收组分的浓度高

19、吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（）

a.塔的底部

b.塔的中商

c.塔的顶部

20、对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（）

a.一定是做为塔底产品得到

b.一定是为塔顶产品得到

c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品

d.视具体情况而变

第三部分名词解释

1.分离过程：将一股或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：原料由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。

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：回流的液相的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：精馏时在一个回流比下，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解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：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向高浓

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：当用多孔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。

第四部分问答题

1.简述绝热闪蒸过程的特点。

答；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，体系的温度度降低。

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。答；普通精馏塔有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。

答；最小回流比是精馏的极限情况之一，此时，为了完成给定的分

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。

答；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。

答；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。

7.工艺角度简述萃取剂的选择原则。

答；a.容易再生，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？

答；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1.241.00 0.34

答；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？

答；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

质被吸附与否。

11. 吸附剂的选择原则。

答；a.选择性高；b.比表面积大；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？

答a.外扩散组份穿过气膜或液膜到固体表面；b.内扩散组份进入内

孔道； c.吸附；d.脱附；e.内反扩散组份由内孔道来到外表面；

f.外反扩散组份穿过气膜或液膜到气相主体流。

13.由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。

z(k?1)?0?(ki?1)??1 i?1

式中： ki——相平衡常数；?——气相分率（气体量/进料量）。

答;设物料衡算式：...(1) 相平衡关系式：...(2) (3)

将（3）代入（1）整理： (4)

将（2）代入（1）

整理:

(5)

【篇二：专科《分离工程》_试卷_答案】

>一、（共46题,共150分）

1. 按所依据的物理化学原理，传质分离过程可以分为________分离

过程和________分离过程，常见的平衡分离过程有________、

________、________。（5分） .标准答案：1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸;

2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率：____________和

____________。要降低分离过程的能耗，提高其____________效率，就应该采取措施减小过程的有效能损失。有效能损失是由

____________引起的。（4分）

.标准答案：1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性;

3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算，按规定哪

些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型：

________________________、________________________、

________________________和________________________。

（4分）

.标准答案：1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4.

泡点压力计算;

4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、________、________和________。（4分）

.标准答案：1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间;

5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的merq方

程分别是指________________________、

________________________、

________________________和________________________。

（4分）

.标准答案：1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面

相平衡方程;

6. 常见的精馏过程节能途径有

________________________________________、

________________________________________。（3分）

.标准答案：1. 单个精馏塔的调优节能;2. 精馏系统的综合优化节

能;3. 精馏系统与整个工艺过程的综合优化节能;

7. 理想气体和理想溶液混合物传热速率________最小分离功，非理

想溶液混和物传热速率________最小分离功，最小分离功的大小标

志着________。（3分） .标准答案：1. 等于;2. 不等于;3. 物质分

离的难易程度;

8. 假设相对挥发度与组成关系不大且不同组分的塔板效率相同，通

过对若干不同组分系统的精馏计算结果分析研究发现，( )下组分的分配比接近于实际操作回流比下的组分分配比。（2分）

a.高回流比

b.低回流比

c.全回流

d.最小回流比

.标准答案：c

9. 在多组分混合物的吸收过程中，不同组分和不同塔段的吸收程度

是不同的。( )一般主要在靠近塔顶的几级被吸收，在其余级变化很小。（2分） a.轻关键组分b.重关键组分 c.轻非关键组分 d.重非关键组

分 .标准答案：c

10. 多组分精馏与多组分吸收过程均不能对所有组分规定分离要求，而只能对分离操作中起关键作用的组分即关键组分规定分离要求，

其中多组分精馏过程最多只能有( )个关键组分，多组分吸收过程最多只能有( )个关键组分。（2分） a.1 b.2 c.3 d.4 .标准答案：b,a

11. 下列各单元中，( )单元的可调设计变量数为0，( )单元的可调设

计变量数为1。（2分）

a.混合器

b.分相器

c.分配器

d.再沸器.标准答案：a,b,c,d

12. 产品纯度越高，所需分离最小功越低。（2分） ( ) .标准答案：

错误

13. 多组分精馏和吸收过程都是双向传质过程，规定分离要求时多组分精馏过程最多只能指定2个关键组分，多组分吸收过程最多只能

有1个关键组分。（2分） ( )

.标准答案：错误

14. 窄沸程闪蒸的热量衡算更主要地取决于温度，而不是汽化分率。因此对于窄沸程闪蒸，应该通过热量衡算计算温度，解闪蒸方程确

定汽化分率。（2分） ( ) .标准答案：错误

15. 对于一个具体的萃取精馏过程，溶剂与原溶液中轻、重关键组分的相互作用不同及溶剂的稀释作用同时存在，均对相对挥发度的提

高有贡献。到底哪个作用是主要的随溶剂的选择和原溶液的性质不

同而异。（2分） ( ) .标准答案：正确

16. 由芬斯克公式可看出，最少理论板数与进料组成有关，且公式计算的精确度在很大程度上取决于数据的可靠性。（2分） ( ) .标准答案：错误

17. 简述精馏过程的严格计算中，给定迭代变量（级温度和级间气相流率）初值的一般方法。（5分）

标准答案：a.级间气相流率vj的初值可以通过规定的回流比、馏出

流率、进料和侧线采出流率按恒摩尔流率假设进行初估。b.塔顶温度的初值可按如下方法确定:①当塔顶为气相采出时，取气相产品的露

点温度；②当塔顶为液相采出时，取馏出液的泡点温度；③当塔顶

为气、液两相采出时，取露点、泡点之间的某一温度值。c.塔釜温度

的初值常取釜液的泡点温度。d.当塔顶和塔釜温度均假定后，用线性内插得到中间各级的温度初值。

18. 计算溶液泡点时，若，则说明（）。（2分） a.温度偏低b.正

好泡点c.温度偏高 .标准答案：c

19. 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的，且，该进

料状态为（）（2分）

a.过冷液体

b.过热气体

c.汽液混合物 .标准答案：c

20. 萃取精馏时若泡和液体进料，则溶剂加入位置点：（）。（2分） a.精馏段上部 b.进料板 c.提馏段上部 .标准答案：a

21. 在一定温度和组成下，a，b混合液的总蒸汽压力为p，若，且，则该溶液（）。（2分）

a.形成最低恒沸物

b.形成最高恒沸物

c.不形成恒沸物 .标准答案：

22. 当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节（）（2分） a.加大回流比b.加大萃取剂用量c.增加进料量 .标准答案：b

23. 下列哪一个是机械分离过程（）（2分）

a.蒸馏

b.吸收

c.膜分离

d.离心分离 .标准答案：d

24. 气液两相处于平衡时（）（2分）

a.两相间组份的浓度相等

b.只是两相温度相等

c.两相间各组份的化

学位相等 d.相间不发生传质.标准答案：c

25. 当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（）（2分） a.

露点 b.临界点 c.泡点 d.熔点 .标准答案：a

26. 闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（）（2分） a.很

高b.较低

c.只是冷凝过程，无分离作用

d.只是气化过程，无分离作用 .标准

答案：b

27. 设计变量数就是（）（2分）

a.设计时所涉及的变量数

b.约束数

c.独立变量数与约束数的和

d.独立变量数与约束数的差 .标准答案：

28. 吸收中平衡常数大的组分是____吸收组分，平衡常数小的组分

是____吸收组分，吸收因子越大对吸收越____，温度越高对吸收越

____，压力越高对吸收越____。（10分）

.标准答案：1. 难;2. 易;3. 有利;4. 不利;5. 有利;

29. 设计变量分为________________________与

________________________，与独立变量之间的关系可用下式来

表示________________________。（6分） .标准答案：1. 固定

设计变量;2. 可调设计变量;3. ni=nv-nc;

30. 若组成为zi的物系,,且时，其相态为（气液两相），kixi1时其

相态为________________，时，其相态为________________。

（6分） .标准答案：1. 过冷液相;2. 过热气相;

32. 简述简捷法的特点。（4分）

标准答案：简捷法是通过n、nm、r、rm四者的关系计算理论的板

数的近似计算法，其计算简便，不需太多物性数据，当要求计算精

度高时，不失为一种快捷的方法，也可为精确计算提供初值。

33. 下列哪一个不是吸收的有利条件( ) （2分） a.提高温度 b.提高

吸收剂用量c.提高压力 d.减少处理的气体量 .标准答案：a

34. 平衡常数较小的组分是( ) （2分）

a.难吸收的组分

b.最较轻组份

c.挥发能力大的组分

d.吸收剂中的溶解度大 .标准答案：d

35. 平均吸收因子法( ) （2分）

a.假设全塔的温度相等

b.假设全塔的压力相等

c.假设各板的吸收因

子相等 .标准答案：c

36. 对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物( ) （2分）

a.一定是做为塔底产品得到

b.一定是为塔顶产品得到

c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品

d.视具体情况而变 .标准答案：b

37. 如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是( ) （2分）

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不一定.标准答案：c

38. 下列哪一个是机械分离过程( ) （2分）

a.蒸馏

b.吸收

c.膜分离

d.离心分离 .标准答案：d

39. 气液两相处于平衡时( ) （2分）

a.两相间组份的浓度相等

b.只是两相温度相等

c.两相间各组份的化

学位相等 d.相间不发生传质.标准答案：c

40. 当蒸馏塔的回流比小于最小的回流比时( ) （2分） a.液相不能

气化 b.不能完成给定的分离任务 c.气相不能冷凝 d.无法操作.标准答案：c

41. 吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一( ) （2分）

a.最小理论板数

b.最小回流比

c.理论板

d.压力 .标准答案：d

42. 下列关于简捷法的描述那一个不正确( ) （2分） a.计算简便 b.

可为精确计算提供初值c.所需物性数据少 d.计算结果准确

.标准答案：d

43. 分离过程是________________的逆过程，因此需加入

________________来达到分离目的，衡量分离的程度用

________________表示，处于相平衡状态的分离程度是

________________。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________________。（12分）

.标准答案：1. 混合过程;2. 分离剂;3. 分离因子;4. 固有分离因子;5.

分离因子;6. 理想分离因子;

44. 从节能的角度分析难分离的组分应放在________分离，分离要

求高的组分应放在________分离，进料中含量高的组分应________分离。（6分） .标准答案：1. 最后;2. 最后;3. 先;

45. 在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有____

偏差的非理想溶液，希望与塔底组分形成具有____偏差的非理想溶液，萃取剂是从塔____出来。（6分）

.标准答案：1. 正;2. 负;3. 底;

46. 设计变量分为________________________与

________________________，与独立变量之间的关系可用下式来

表示________________________。（6分） .标准答案：1. 固定

设计变量;2. 可调设计变量;3. ni=nv-nc;

【篇三：化学分离工程试题及答案】

txt>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（kl）/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方程在全塔有个。

6. 热力学效率定义为?

；实际的分?. ?b分离w净离过程是不可逆的，所以热力学效率必定小于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。

zi(ki?1)

?0式中： ki???1i?1(ki?1)

相平衡常数；

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。ki=yi/xi 。

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0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在

101.3kpa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=152.56kpap20=61.59kpa

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=0.65(mol分率), 在此条件下：

0p1?90.24kpa,

p20?65.98kpa求该系统的活度系数。

3. 气体混合物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（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=1.26，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。 2

2006-2007学年第2学期考试参考答案（a）卷二、推导(20分)1. 设

物料衡算式：fzi相平衡关系式

：xi

??vf??气化分率

?lxi?vyi＝（－1?）fxi??fyi(1) ?kiyi (2) yi?kixi

(3) ?(1??)xi??kixi 整理：xi?

将（3）代入（1）zi

z (4)

1??(ki?1)

将（2）代入（1）zi

?(1??)

y??yi

ccc

整理：ykizi

i?1??(k (5)?

yzi(ki?1)

i??xi?i?1)

?i?1

i?1

v(ki?1)?1

gmi,j?lj?1xi,j?1?vj?1yi,j?1?fjzi,j?(lj?uj)xi,j?(vj?wj)yi,j?0 ge．

i,j?yi,j?ki,jxi,j?0c

gsyj??yi,j?1.0?0

i?1cg

sxj

??xi,j?1.0?0

i?1

ghj?lj?1hj?1?vj?1hj?1?fjhf,j?(lj?uj)hj?(vj?wj)hj?qj?0四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1.

?kizi?1.1468?1;

?zi

?1 同时存在，为汽液平衡态,满足闪蒸条件。、

k.05637?1i

p?p10?1x1?p02?2x2?p10?1?p0

2?2

??p

1?p0

?101.3

90.24?1.1206

101.3

p0?

?12

65.98

.53533.

a??1.26?0.81

1???1?2.73(1)n??1?lgalg1.26

(2)a?2?1.26?2.52

lg??

(an?1?a)(a

n?1

?1)

?0.95

一、填空(每空2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. 一个多组分系统达到相平衡的条件是所有相中的各相组分的逸度

相同。3. 在变量分析中，固定设计变量通常指进料物流的变量和装

置的压力。

4. 某二元系常压下汽液平衡数据在y～x图中摘录如下：x1=0.25时，y1=0.35；x1=0.8时，y1=0.62，该系统一定形成共沸物，这是因为

在y-x图中，平衡线与对角线相交（也可其它表示法）。

5. 三对角线矩阵法用于多组分多级分离过程严格计算时，以方程解

离法为基础，将mesh 方程按类型分为三组，即修正的m方程、

s方程、和修正的h方程6. 精镏和吸收操作在传质过程上的主要差

别是精馏为双向传质，吸收为单向传质7. 在abc三组分精馏中，有

2 个分离方案。 8.超滤是以压力差为推动力按粒径不同选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。

nc、ni、nx、na，回答对可调设计二、分析(20分)1．对再沸器

（图1）进行变量分析，得出：nv、

变量如何指定。

2.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：

0?1p2

?0?2p1

表示。

三、简答(每题5分,共20分)

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

1. 相平衡常数k的简化形式是什么方程？并说明理由。

lsssv(p?py?p?m,ii)（提示：k??exp[]） ivxirt?ip

2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？3精馏过

程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起？4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？四、计算(1、2题15分，3题10分，共40分) 1. 已知某精镏塔进料组

成和操作条件下的平均相对挥发度如下：

组分

摩尔分率 0.06 0.17 0.32 0.45 1.00

(?ic)均

2.58 1.99 1.00 0.84

已知塔顶b的回收率为95％，塔釜c的浓度为0.9，按清晰分割法

物料衡算；不对非关键组分校核，计算最少理论板数。

2. 用水萃取精馏醋酸甲酯（1）与甲醇（2）二组分溶液，若xs=0.8，馏出液量为100kmol/h，且馏出液中不含水，回流比取1.1，溶剂看

成不挥发组分，计算水的加入量。

3. 某气体混合物含甲烷95％，正丁烷5％，现采用不挥发的烃油进

行吸收，油气比为1∶1，进塔温度均为37℃，吸收塔压力为

304kpa, 今要从气体中吸收80％的丁烷，求所需理论板数。已知该

条件下：

k丁烷＝1.12

2006-2007学年第二学期考试参考答案（b）卷二、分析(20分)

1．

nv?3(c?2)?1?3c?7nc：方程数目

物料平衡式 c热量平衡式 1相平衡方程式 c 两相t、p相等 2

合计： 2c?3

ni?(3c?7)?(2c?3)?c?4nx?(c?2)?1?c?3na?(c?4)?(c?3)?1

s?1p1

指定：温度、热负荷、气化分率等之一均可。

2. 共沸时：?12

k1p??1(理想气体，非理想溶液）

sk2?2p2p

三、简答

?1p2?＝s?2p1

1答：常压下分离苯、甲苯、二甲苯混合物，为低压下分子结构相似物系，汽液相都为理想系，有：