1114051班分离工程试卷A标准答案

《分离工程》试题A标准答案及评分标准

 供  化学工程与工艺  专业  1114051班 使用                     2008年6月

一、填空题（每空2分，共28分）：

1、当汽液两相处于平衡时，必然有： ；

2、全回流时所需的理论板数最少 ； 

3、在恒沸点，其组分的汽液相的摩尔分数 相同；

4、按恒沸物的相分，恒沸物分为 均相恒沸物和非均相恒沸物。

4、露点方程可以表示为。

5、对于理想溶液，若在和某温度下，组分A的饱和蒸汽压为，组分B的蒸汽压为，则其相平衡常数分别为 0.839 、0.967 ；

6、在精馏、吸收和吸附单元操作中，经常利用的关系是物料衡算、相平衡、传质速率和热量平衡；

7、影响亨利系数的因素是溶剂、溶质性质和  温度；

8、在等板高度法中，填料塔的高度；

9、吸附等温线分为线性、优惠型和非优惠型三种类型。

10、吸附亨利定律的表达式为；

11、在吸附等温式中，表示吸附平衡时单位质量吸附剂所吸附的吸附质的量，表示吸附平衡时溶液中吸附质浓度；

12、在化工生产中主要应用变温吸附和 变压吸附。

二、单项选择题：（每题3分，共15分）

1、若汽液相均为理想气体，汽相为理想溶液、液相为非理想溶液，则其相平衡常数可表达为 B

A、；B、； C、

2、当压力为、温度为30℃的汽液混合物进入操作压力为的精馏塔时发生绝热汽化，进料板处的温度应该 D 

A. 30℃；B. 50℃；C. 29℃℃；D. <30℃。

3、描述气体溶解的亨利的适用溶液条件是 C ；

A. 理想溶液；B. 非理想溶液；C. 稀溶液；

4、吸附过程界膜扩散为控制因素时，其扩散系数关系为  C；

A.；B.；

C.；          D.。

5、当吸收形成非理想溶液时的溶解热大小影响因素是  D

A、温度；                   B、压力；

C、温度和压力；              D、温度、压力、浓度

三、多项选择题：（每题3分，共12分）

1、精流塔理论板的简捷计算中，直接涉及的重要关系是 A、B；

A.物料平衡关系；B.相平衡关系；

C.热平衡关系；D. 传质速率关系。

2、工业化应用比较成熟的多组分分离技术是 B、C、D ；

A.超临界萃取；B. 多组分精馏；

C.多组分吸收；D、多组分吸附。

3、吸收设计中必须注意的问题是A B、C；

、原料中被吸收量不易过大；、塔内温差不易过大；

、不要通过理论板的增加提高分离效果；、不能用于非理想溶液。

4、在吸附剂颗粒内会发生  A、B、C；

、细孔扩散，、表面扩散，、吸附和解吸，、界膜扩散；

四、判断题：（每题3分，共12分）

1、若恒沸物在塔顶，则该恒沸物具有最高恒沸点恒沸物。 （）

2、低浓度的非理想溶液的相平衡常数与亨利常数的关系为。（√）

3、吸附带的移动速度不等于流体的流动速度。（ √ ）

4、多组分吸收中的和物理意义相同。（）

五、简答题（共4分）

简述吸附双膜理论要点。

（1）相互接触的流、固体间存在着定态的相界面，界面两侧各有一个有效滞流膜层，吸附质以分子扩散方式通过此二膜层。

（2）在膜层以外的区域，吸附质浓度是均匀的，全部组成变化集中在两个有效膜层中。

    （3）膜内无物质积累，即

（4）在相界面上存在平衡，即=H C

六、计算题（本题29分）

1、某烷烃混合物压力为、温度70℃、流量100，其组成及相平衡常数如下表。拟采用操作压力为的精馏塔对该物料精馏分离，若已知进料板温度为41℃。试确定进料汽化率和进料的汽液组成。假设该温度范围相内平衡常数变化为线性关系。（焓校核可省略）（10分）

 设汽化率为0.32               （ 1分）

2、进料板温度下的

3、计算汽液组成

1）计算

  （5）

         （7分）

2）计算

    （9）

（10）

故汽化率为0.32、进料板温度为41℃。              

2、某厂裂解气拟采用丙酮吸收分离工艺脱除乙烯。若裂解气流量为，要求丙烯收率为98%，试确定：（1）吸收塔理论板数；（2）其他组分吸收分率；（3）尾气量。已知塔的操作温度为-23℃、操作压力为，操作液气比为最小液气比的1.6倍。原料组成及操作压力温度下的见下表（本题19分）

2、由，当，

                                 （3分）

3、

  （4分）

4、

                                                       （ 5分）

5、         （7分） 

6、

                                 （9分）

解得                                              （10分）

7、，如甲烷，余列表            （12分）

8、，如甲烷   （15）

9、，如甲烷，余列表

             （19分）

        故尾气量为