《分离工程》综合复习答案
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V i 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，e
a 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.）
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. ）
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. 11.
D ） A. 属于3区 C. 12. ） （第8题） （第9
题）
（图Ⅰ） （图Ⅱ）
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P75
A. 水
B. 乙酸甲酯
C. 正己烷
D. 乙醚 二、 名词解释 1.
外没有其它轻组分，这种情况称为～。 2.
的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏被称为～ 三、 填空题
1.分离过程是将 混合物 分成 组分不相同 的两种或几种产品的操作。
2.平衡分离过程（P3）是借助 分离媒介 ，使均相混合物系统变成 两相混合物 ，再以混合物中各组分在处于 相平衡 的两相中 不等同的分配 为依据而实现分离。
3.传质分离过程（P3）用于各种 均相 混合物的分离，其特点是有 质量传递现象 发生，依据 物理化学原理 的不同，传质分离过程又分为 平衡分离 过程和 速率分离 过程。
4.活度系数的基准态是指活度系数等于 1 的状态。
5.从动力学上讲，相平衡是指相间 表现传递速率 为零的状态。
6.膜分离过程(P204)包括 超滤、渗析、电渗析、反渗透、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。
7.恩特伍德公式的假设条件是（1） 塔内汽相液相均为恒摩尔流率 ；（2）各组分挥发度均为常数。
8.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为 关键组分 ，其中相对易于挥发的组分成为 轻关键组分（LK ） ，不易挥发的组分称为 重关键组分（HK ） 。
9.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。 四、 简答题
P75） 答：在选择溶剂时，应注意以下几点：
① 溶剂与被分离组分有较大的相互溶解度（防止分层）； ② 溶剂在操作中热稳定性要好（为了长期循环使用）； ③ 与混合物中任何组分不起化学反应（缔合、络合等）； ④ 溶剂比（溶剂/进料）不得过大； ⑤ 无毒、不腐蚀、价格低廉，易得等。
（P10）
是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态，仅有组成上的差别。速率分离包括有：膜分离、超滤、反渗透、渗析、气体渗透分离、液膜分离等。
五、
图中塔11，同时向塔内加入溶剂S 但需要与塔顶保持有
（图Ⅰ）
（图Ⅱ）
B
S
若干块塔板，起到回收溶剂的作用，这一段称为溶剂回收段。在该塔顶得到组分A，而组分B与溶剂S由塔釜流出，进入塔2（溶剂回收塔），从该塔顶蒸出组分B，溶剂从塔釜排出，经与原料热和进一步冷却，循环到塔1。
六、写出闪蒸过程的物料平衡式（2个），相平衡关系式，浓度加和式，并根据它们推导出
Rachford-Rice公式：
)
(
)1
(
1
)1
(=
=
ψ∑-
ψ
+
-
c
K
z
K
i
i
i
f
由式③消去式①中的
i
y得：
i i i i
Fz Lx VK x
=+i=1,2,…c
解得：i
i
i
Fz
x
L VK
=
+
i=1,2,…c
将L F V
=-代入得：i
i
i
Fz
x
F V VK
=
-+
⑥
用F除式⑥中的分子与分母，并以/
V F
ψ=表示汽相分率则：
1(1)
i
i
i
z
x
K
ψ
=
+-
i=1,2,…c ⑦
ψ的取值在0～1.0之间，将式⑦代入式③得：
1(1)
i i
i
i
z K
y
K
ψ
=
+-
i=1,2,…c ⑧
将式⑦、式⑧分别代入浓度加和式（总和方程）④⑤得
1
1.0
1(1)
c
i
i i
z
K
ψ
=
=
+-
∑⑨
1
1.0
1(1)
i
c
i
i i
K z
K
ψ
=
=
+-
∑⑩
七、设计变量（含C个组分），指出装置的设计变量如何规定（设计型和核算型两种）
1.再沸器（P56）
2.
何规定。
u x N ：
压力等级数 1
进料变量数 2c + -------------------------
合计 3c +
u a N ：
串级单元数 3 回流分配 1 侧线采出单元数 1 传热单元数 2
------------------------ 合计 7
八、 已知甲醇-
46%(mol)，
而1.1MPa 下，共沸物组成变化为含甲醇62%(mol)时，请判断常压塔与高压塔的塔序，并画出相应的流程图。（本题考查对分离共沸物的双压精馏过程，见教材P86-87） 解答：
如果进料中含甲醇大于62％ ，则在塔I （常压）进料，塔釡为纯甲醇，塔顶为含甲醇46％的共沸物，进塔II （高压），塔顶为含甲醇62％的馏出液循环到塔1，塔釡得到纯丙酮。 塔序为：先常压塔，后高压塔。图如下：
九、 试求总压为86.279kPa 时，氯仿(1)-乙醇(2)之共沸组成与共沸温度。已知：
)66.159.0(ln 12
21x x +=γ；)66.142.1(ln 2212x x -=γ
(A) 11163.0lg 6.02818227S P t =-
+；21652.05
lg 7.33827231.48S P t
=-+
(B)
解答：（与P82例3-6相同，但该例1S P 、2S
P 等数据所得值与我计算所得不同，按书上来） 设t=55℃，由式(B)得：182.372S P = ；237.311S P =
Q 1122
ln ln S
S P P γγ= 由（A ）式得：2
212
1122ln 0.59 1.42 1.66)x x x x γγ=-+ 用试差法求得：10.8475x =，20.1525x =
将1x ，2x 代入（A ）式得：1 1.0475γ=， 2 2.3120γ= 所以
111222 1.04750.847582.372 2.3120.152537.31186.279S S
P x P x P γγ=+=??+??=
与给定值相同，故共沸温度为55℃，共沸组成为10.8475x =
D