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化工分离过程试题库

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化工分离过程试题库 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

化工分离过程试题库

朱智清

化学工程系有机教研室

目录

目录 ...................................................................................... 第一部分填空题 ...................................................................... 第二部分选择题 ...................................................................... 第三部分名词解释 ................................................................... 第四部分计算题 ......................................................................

第一部分填空题

1.分离作用是由于加入()而引起的,因为分离过程是()的逆过程。

2.质量分离的程度用()表示,处于相平衡状态的分离程度是()。

3.分离过程是()的逆过程,因此需加入()来达到分离目的。

4.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()。

5.固有分离因子是根据()来计算的。它与实际分离因子的差别用()来表

示。

6.汽液相平衡是处理()过程的基础。相平衡的条件是()。

7.当混合物在一定的温度、压力下,满足()条件即处于两相区,可通过()

计算求出其平衡汽液相组成。

8.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设()。

9.最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热()的组分增加。

10.吸收因子为(),其值可反应吸收过程的()。

11.对一个具有四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在()合成的。

12.吸收剂的再生常采用的是(),(),()。

13.精馏塔计算中每块板由于()改变而引起的温度变化,可用()确定。

14.用于吸收过程的相平衡关系可表示为()。

15.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。

16.在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。

17.吸收过程在塔釜的限度为(),它决定了吸收液的()。

18.吸收过程在塔顶的限度为(),它决定了吸收剂中()。

19.吸收的相平衡表达式为(),在()操作下有利于吸收,吸收操作的限度是

()。

20.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

()。

21.解吸收因子定义为(),由于吸收过程的相平衡关系为()。

22. 吸收过程主要在()完成的。

23. 吸收有()关键组分,这是因为()的缘故。

24. 图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为(),因此可得出()的结论。

25. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为()。 26. 恒沸剂的沸点应显着比原溶液沸点()以上。 27. 吸收过程只有在()的条件下,才能视为恒摩尔流。

28. 吸收过程计算各板的温度采用()来计算,而其流率分布则用()来计算。 29. 在一定温度和组成下,A,B 混合液形成最低沸点恒沸物的条件为()。 30. 对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用()的流程。 31. 非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在()时分布一致。 32. 精馏有b.个关键组分,这是由于()的缘故

33. 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()。

34. 当原溶液为非理想型较强的物系,则加入萃取剂起()作用。 35. 要提高萃取剂的选择性,可()萃取剂的浓度。

36. 对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用()的流程。 37. 吸收过程发生的条件为(),其限度为()。

38. 在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值,通常用()或()方法进行物料预分布。

39. 对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由()决定,故可由()计算各板的温度。

40. 流量加合法在求得ij x 后,由()方程求j V ,由()方程求j T 。

41. 对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由()决定,故可由()计算各板的温度。

42. 当两个易挥发的组分为关键组分时,则以()为起点逐板计算。 43. 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为()。 44. 三对角矩阵法的缺陷是()。

45. 常见复杂分离塔流程有(),(),()。 46. 严格计算法有三类,即(),(),()。 47. 设置复杂塔的目的是为了()。

48. 松弛法是由开始的()向()变化的过程中,对某一()内每块板上的()进行衡算。

49.精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(),()和()。

50.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(),为

表示塔实际传质效率的大小,则用()加以考虑。

51.为表示塔传质效率的大小,可用()表示。

52.对多组分物系的分离,应将()或()的组分最后分离。

53.热力学效率定义为()消耗的最小功与()所消耗的净功之比。

54.分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程()时所消耗的

功。

55.在相同的组成下,分离成纯组分时所需的功()分离成两个非纯组分时所需

的功。

56.超临界流体具有类似液体的()和类似气体的()。

57.泡沫分离技术是根据()原理来实现的,而膜分离是根据()原理来实现

的。

58.新型的节能分离过程有()、()。

59.常用吸附剂有(),(),()。

60.54A分子筛的孔径为(5埃),可允许吸附分子直径(小于5埃)的分子。

61.离程分为()和()两大类。

62.传质分离过程分为()和()两大类。

63.

64.分离剂可以是()和()。

65.

66.机械分离过程是()。吸收、萃取、膜分离。渗透。

67.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、()。

68.平稳分离的过程是过滤、离心分离、()。膜分离。渗透。

69.气液平相衡常数定、以为()。

70.理想气体的平稳常数()无关。

71.活度是()浓度。

72.低压下二元非理想农液的对挥发度α12等于()

73.气液两相处于平衡时,()相等。

74.Lewis提出了等价于化学位的物理量()。

75.逸度是()压力

76.在多组分精馏中塔顶温度是由()方程求定的。

77.露点方程的表达式为()

78.泡点方程的表达式为()

79.泡点温度计算时若∑Kixi>1,温度应调()

80.泡点压力计算时若∑Kixi>1,压力应调()

81.在多组分精馏中塔底温度是由()方程求定的。

82.绝热闪蒸过程,节流后的温度()。

83.若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时,其相态为()

84.若组成为Zi的物系,Kixi>1时其相态为()

85.若组成为Zi的物系,∑KiZi>1时,其相态为()

86.绝热闪蒸过程,饱和液相经节流后会有()产生。

87.设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示()

88.设计变量分为()与()。

89.

90.回流比是()()设计变量。

91.关键组分的相挥发度越大,精馏过程所需的最少理论板数()。

92.分离要求越高,精馏过程所需的最少理论板数()。

93.进料中易挥发含量越大,精馏过程所需的最少理论板数()。

94.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。

95.在萃取精馏中所选的取剂使A1P值越()越好。

96.在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有()偏差的非理想溶

液。

97.在萃取精馏中所选的萃取剂使A1P值越大,溶剂的选择性()

98.萃取精馏塔中,萃取剂是从塔()出来。

99.恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔()出来。

100.均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于()与()之比。

101.

102.在板式塔的吸收中,原料中的平衡常数小的组分主要在塔内()板被吸收。

103.吸收中平衡数大的组分主要在塔内()板被吸收。

104.吸收中平衡常数大的组分是()吸收组分。

105.吸收中平衡常数小的组分是()吸收组分。

106.吸收因子越大对吸收越()

107.温度越高对吸收越()

108.压力越高对吸收越()。

109.吸收因子A()于平衡常数。

110.吸收因子A()于吸收剂用量L。

111.吸收因子A()于液气比。

112.完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是()。113.从节能的角度分析难分离的组分应放在()分离。114.从节能的角度分析分离要求高的组分应放在()分离。115.从节能的角度分析进料中含量高的组分应()分离。116.物理吸附一般为()吸附。

117.化学吸附一般为()吸附。

118.化学吸附选择性()。

119.物理吸附选择性()

120.吸附负荷曲线是以()横坐标绘制而成。

121.吸附负荷曲线是以()为纵坐标绘制而成。

122.吸附负荷曲线是分析()得到的。

123.透过曲线是以()横坐标绘制而成。

124.透过曲线是以()为纵坐标绘制而成。

125.透过曲线是分析()得到的。

126.透过曲线与吸附符合曲线是()相似关系。

第二部分 选择题

1. 计算溶液泡点时,若∑=>-C

i 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 1

01,且∑=

i i i K Z 1

1/,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22 a.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22

5. ∑∑>>1/1i i i i K Z Z K 且∑∑<>1/1i i i i K Z Z K 且∑∑><1

/1i i i i K Z Z K 且∑∑<<1/1i i i i K Z Z K 且萃取精馏时若泡和液体进料,则溶剂加入位置点: a.精馏段上部b.进料板c.提馏段上部

6. 在一定温度和组成下,A ,B 混合液的总蒸汽压力为P ,若S

A P P >,且

S

B P P >,则该溶液

a.形成最低恒沸物

b.形成最高恒沸物

c.不形成恒沸物 7. 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

a.提高压力

b.升高温度

c.增加液汽比

d.增加塔板数 8. 最高恒沸物,压力增加使恒沸组成中汽花潜热小的组分

a.增加

b.不变

c.减小

9. 选择的萃取剂最好应与沸低低的组分形成

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液 10. 多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是

a.恒温操作

b.恒摩尔流

c.贫气吸收

11. 当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用下列方法来调节

a.加大回流比

b.加大萃取剂用量

c.增加进料量 12. 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 13. 当两个难挥发组分为关键组分时,则以何处为起点逐板计算44

a.塔顶往下

b.塔釜往上

c.两端同时算起

14. 从塔釜往上逐板计算时若要精馏段操作线方程计算的()1/+j H L X X 比由提馏段操作线方程计算得更大,则加料板为 板+1板+2板

15.流量加和法在求得

X后由什么方程来求各板的温度

ji

a.热量平衡方程

b.相平衡方程c物料平衡方程

16.三对角矩阵法在求得

X后由什么方程来求各板的温度

ji

a热量平衡方程b.相平衡方程c物料平衡方程

17.简单精馏塔是指

a.设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置

b.有多股进料的分离装置

c.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备

18.下面有关塔板效率的说法中哪些是正确的?

a.全塔效率可大于1

b.总效率必小于1

板效率可大于1d.板效率必小于点效率

19.分离最小功是指下面的过程中所消耗的功

a.实际过程

b.可逆过程

20.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

21.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

22.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

23.lewis提出了等价于化学位的物理量(

24.)

25.

a.蒸馏

b.吸收

c.膜分离

d.离心分离

26.二无理想溶液的压力组成图中,P-X线是(

27.)

28.

a.曲线

b.直线

c.有最高点

d.有最低点

29.形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中,P-X线是(

30.)

31.

a.曲线

b.直线

c.有最高点

d.有最低点

32.溶液的蒸气压大小()

a.只与温度有关

b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关

c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关

33.对两个不同纯物质来说,在同一温度压力条件下汽液相平衡K值越大,说

明该物质费点(

34.)

35.

a.越低

b.越高

c.不一定高,也不一定低

36.汽液相平衡K值越大,说明该组分越(

37.)

38.

a.易挥发

b.难挥发

c.沸点高

d.蒸汽压小

39.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.两相间各组份的化学位相等?

d.相间不发生传质

40.完全不互溶的二元物质,当达到汽液平衡时,两组分各自呈现的蒸气压()

a.等于各自的饱和蒸汽压

b.与温度有关,也与各自的液相量有关

c.与温度有关,只与液相的组成有关

41.完全不互溶的二元物系,当达到汽液平衡时,溶液的蒸气压力小()

a.只与温度有关

b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关

c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关

42.完全不互溶的二元物系,沸点温度()

a.等于P01

b.等于P02

c.等于P01+P02

d.小于P01+P02?

43.完全不互溶的二元物系,沸点温度()

a.等于轻组分组份1的沸点T1s

b.等于重组分2的沸点T2s

c.大于T1s小于T2s

d.小于T1s

44.当把一个常人溶液加热时,开始产生气泡的点叫作()

a.露点

b.临界点

c.泡点

d.熔点

45.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

46.当物系处于泡、露点之间时,体系处于()

a.饱和液相

b.过热蒸汽

c.饱和蒸汽

d.气液两相

47.系统温度大于露点时,体系处于()

a.饱和液相

b.过热气相

c.饱和气相

d.气液两相

48.系统温度小于泡时,体系处于()

a.饱和液相

b.冷液体

c.饱和气相

d.气液两相

49.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

50.下列哪一个过程不是闪蒸过程()

a.部分气化

b.部分冷凝

c.等含节流

d.纯组分的蒸发

51.等含节流之后()

a.温度提高

b.压力提高

c.有气化现象发生,压力提高

d.压力降低,温度也降低

52.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

53.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.

54.A、B两组份的相对挥发度αAB越小(

55.)

56.

、B两组份越容易分离、B两组分越难分离

、B两组分的分离难易与越多

d.原料中含轻组分越多,所需的越少

57.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

58.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

59.当蒸馏塔的在全回流操作时,下列哪一描述不正确()

a.所需理论板数最小

b.不进料

c.不出产品

d.热力学效率高

b.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程

60.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()

a.最小理论板数

b.最小回流比

c.理论版

d.压力

61.下列关于简捷法的描述那一个不正确()

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

62.如果二元物系,γ1>1,γ2>1,则此二元物系所形成的溶液一定是(

63.)

64.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

65.如果二元物系,γ1<1,γ2<1,则此二元物系所形成的溶液一定是(

66.)

67.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

68.如果二元物系,γ1=1,γ2=1,,,则此二元物系所形成的溶液一定是(

69.)

70.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

71.如果二元物系,A12>0,A21<0,则此二元物系所形成的溶液一定是(

72.)

73.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

74.如果二元物系,A12<0,A21>0,则此二元物系所形成的溶液一定是(

75.)

76.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

77.如果二元物系,A12=0,A21=0,则此二元物系所形成的溶液一定是(

78.)

79.

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不确定

80.关于萃取精馏塔的下列描述中,那一个不正确()

a.气液负荷不均,液相负荷大

b.回流比提高产品纯度提高

c.恒摩尔流不太适合

d.是蒸馏过程

81.当萃取精馏塔的进料是饱和气相对()

a.萃取利从塔的中部进入

b.塔顶第一板加入

c.塔项几块板以下进入

d.进料位置不重要

82.萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在()

a.塔的底部

b.塔的中部

c.塔的项部

83.在均相恒沸物条件下,其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用()

84.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

()

a.正偏差溶液

b.理想溶液

c.负偏差溶液

d.不一定

85.关于均相恒沸物的那一个描述不正确()

线上有最高或低点线上有最高或低点

c.沸腾的温度不变

d.部分气化可以得到一定程度的分离

86.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

87.关于恒沸精馏塔的下列描述中,那一个不正确()

a.恒沸剂用量不能随意调

b.一定是为塔项产品得到

c.可能是塔顶产品,也可能是塔底产品

d.视具体情况而变

88.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

89.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

90.在吸收操作过程中,任一组分的吸收因子Ai与其吸收率Φi在数值上相应是

91.)

92.

<Φ=Φ>Φi

93.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

94.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

95.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

96.易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收()

a.塔顶板

b.进料板

c.塔底板

97.平均吸收因子法()

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

98.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

99.关于吸收的描述下列哪一个不正确()

a.根据溶解度的差异分离混合物

b.适合处理大量大气体的分离

c.效率比精馏低

d.能得到高纯度的气体

100.当体系的yi-yi*>0时(

101.)

102.

a.发生解吸过程

b.发生吸收过程

c.发生精馏过程

d.没有物质的净转移103.当体系的yi-yi*=0时(

104.)

105.

a.发生解吸过程

b.发生吸收过程

c.发生精馏过程

d.没有物质的净转移106.下列关于吸附过程的描述哪一个不正确()

a.很早就被人们认识,但没有工业化

b.可以分离气体混合物

c.不能分离液体混合物

d.是传质过程

107.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

第三部分名词解释

1.分离过程:

2.机械分离过程:

3.传质分离过程:

4.相平衡:

5.相对挥发度:

6.泡点温度:

7.露点温度:

8.气化率:

9.冷凝率:

10.设计变量数:

11.独立变量数:

12.约束数:

13.回流比:

14.精馏过程:

15.全塔效率:

16.精馏的最小回流比:

17.理论板:

18.萃取剂的选择性:

19.萃取精馏:

20.共沸精馏:

21.吸收过程:

22.吸收因子:

23.渗透:

24.反渗透:

25.吸附过程:

第四部分计算题

1.以烃类蒸汽混合物含有甲烷%,乙烷%,丙烷%及异丁烷%。试求混合物在

25℃时的露点压力与泡点压力,并确定在t=25℃,p=1MPa大气压时的气相分率。

解:

2.某混合物含丙烷(摩尔分数),异丁烷,正丁烷,在t=94℃和p=下进行闪

蒸,试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。已知K1=,K2=,K3=。

解:

3.已知某乙烷塔,塔操作压力为标准大气压,塔顶采用全凝器,并经分析得塔

顶产品组成为

组分甲烷a.乙烷b.丙烷c.异丁烷d.总合

组成(摩尔分数)

求塔顶温度。

解:

4.某精馏塔的操作压力为,其进料组成为

组分正丁烷正戊烷正己烷正庚烷正辛烷总合

组成(摩尔分数)试求:①露点进料的进料温度。

②泡点进料的进料温度。

解:

5.已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所

示,要求甲烷的蒸出率为98%,乙烯的回收率为96%,试分别按清晰分割

6.解:某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关

进料为饱和液体进料。

试求:a.最小回流比m R ,b.若回流比1=R ,用简捷法求理论板数N 。

解:

7. 要求在常压下分离环己烷a.(沸点80.8℃)和苯b.(沸点80.2℃),它们的恒沸组成为苯(摩尔分数),共沸点77.4℃,现以丙酮为恒沸剂进行恒沸精馏,丙酮与环己烷形成恒沸物,共沸组成为(环己烷摩尔分数),若希望得到几乎纯净的苯,试计算: ①所需恒沸剂量。

②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。(以100kmol/h 进料计) 解:

8. 四氢呋喃水b.混合液当854.01=x (摩尔分数)时形成恒沸物,恒沸温度为63.4℃,当以呋喃(S )为恒沸剂时,则与其水成为非均相恒沸物,恒沸温度为30.5℃,恒沸组成为0438.02=x 。要求该溶液分离得999.01=x (顶)及

001.01

已知:42.012=A ;068.121=A ;01=S A ;01=S A ;95.12=S A ;59.22=S A 。

30.5℃时各饱和蒸汽压:kPa p 359.2701=;kPa p 833.402

=;kPa p S 418.1000= 9. 甲醇丙酮b.在55.7℃时形成恒沸物,其恒沸组成为198.01=x ,水和苯均可作为萃取剂进行萃取精馏以分离甲醇和丙酮,试通过计算确定水c.与苯d.的选择度,并据理说明哪种萃取剂更佳及塔顶馏出液各为何种物质? 10.

已知:)(8.0mol x S

=;2798.012=A ;2634.021=A ;3794.013=A ;2211.031=A ;

9709.023=A ;5576.032=A ;8923.014=A ;7494.041=A ;2012.024=A ;1533.042=A

解:

11. 乙酸甲酯a.和甲醇b.混合物在45℃时为恒沸物,今以水为溶剂进行萃取精馏,已知其组成为7.01=x ,8.0=S x ;447.012=A ;411.021=A ;3.113=A ;

82.031=A ;36.023=A ;22.032=A 。试求其选择度,并说明塔顶馏出何物?

12. 解:

13.

现拟以i-C 4H 10馏分作吸收剂,从裂解气中回收99%的乙烯,原料气的处理量为100kmol/h ,塔的操作压力为,塔的平均温度按-14℃计,求: ①为完成此吸收任务所需最小液气比。

②操作液气比若取为最小液气比的倍,试确定为完成吸收任务所需理论板数。

③各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。 ④塔顶应加入的吸收剂量。 解:

当在压力下,以相对分子质量为220的物质为吸收剂,吸收剂温度为30℃,而塔中液相平均温度为35℃。试计算异丁烷(i-C 4H 10)回收率为时所需理论塔板数以及各组分的回收率。操作液气比为最小液气比的倍,求塔顶尾气的数量和组成。 解:

15. 在一精馏塔中分离苯(B ),甲苯(T ),二甲苯(X )和异丙苯(C )四元混合物。进料量200mol/h ,进料组成z B =,z T =,z X =(mol)。塔顶采用全凝器,饱和液体回流。相对挥发度数据为:BT α=,TT α=,XT α=,CT α=。规定异丙苯在釜液中的回收率为%,甲苯在馏出液中的回收率为%。求最少理论板数和全回流操作下的组分分配

解:根据题意顶甲苯为轻关键组分,异丙苯为重关键组分,从相对挥发度的大小可以看出,二甲苯为中间组分,在作物料衡算时,初定它在馏出液和釜液中的分配比,并通过计算修正 物料衡算如下

组分 进料 馏出液i d 釜液i W B 40

40

- T 60

?

?

X

20

2

18

C

200

80

D 40002.0? W

998

.080?

解得

16. 某原料气组成如下:

组分

CH 4 C 2H 6 C 3H 8 i-C 4H 10 n-C 4H 10 i-C 5H 12

n-C 5H 12

n-C 6H 14

y 0(摩尔分率)

先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收,平均吸收温度为38℃,压力为,如果要求将i-C 4H 10回收90%。试求: ①为完成此吸收任务所需的最小液气比。

②操作液气比为组小液气比的倍时,为完成此吸收任务所需理论板数。 ③各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。 ④求塔底的吸收液量 解:

17. 某1、2两组分构成二元系,活度系数方程为2

21ln Ax =γ,212ln Ax =γ,端值常

数与温度的关系:A=?(T ,K ) 蒸汽压方程为 T P S

4050

0826.16ln 1-

=

T P S

40503526.16ln 2-

=(P :kPa :T :K ) 假设汽相是理想气体,试问时①系统是否形成共沸物?②共沸温度是多少?

解:

18. 在压力下氯仿甲醇b.系统的NRTL 参数为:12τ=mol ,12τ=mol ,12α=。试确定共沸温度和共沸组成。 安托尼方程(S P :Pa ;T :K )

氯仿:)

(16.4679.26968660.20ln 1--=T P S

甲醇:)

(29.3455.36264803.23ln 2--=T P S 解:

19. 以水为溶剂对醋酸甲酯(1)-甲醇(2)溶液进行萃取精馏分离。料液的1F x =(摩尔分率),呈露点状态进塔。要求塔顶馏出液中醋酸甲酯的浓度1D x =,其回收率为98%。选取塔的精馏段中溶剂的浓度s x =,操作回流比为最小回流的倍。试计算溶剂与料液之比和所需的理论板数。经研究,此三元系中各组分活度系数可按式(2-73)计算,查得的端值常数为:

12A =,21A =。,S 2A =, 1S A =,S 1A =,A =而C ≈0

解:

20. 在转盘塔中有机溶剂萃取烃类混合物中的芳烃。原料处理量100吨/天,溶剂:进料=5:1(质量)。取溶剂相为连续相。有关物性数据为 溶剂c ρ=1200Kg/3m ,s P a c ??=-3100.1μ 烃3/750m Kg d =ρs P a d ??=-3104.0μσ=310-?m

转盘塔转速n=1s -。结构尺寸的比例为:7.0/=D D S ,6.0/=D D R ,

1.0/=D H T 。试计算所需塔径。

解:

21. 乙醇-苯-水系统在,64.86℃形成恒沸物,其组成为%乙醇a.,%苯b.和%水c.,利用恒沸点气相平衡组成与液相组成相等这样有利条件,计算在64.86℃等温分离该恒沸混合液成为三个纯液体产物所需的最小功。

解:

22. 含乙烯%的乙烯-乙烷混合物于2Mpa 压力下进行蒸馏,塔顶为纯乙烯,温度为239K ,塔釜为纯乙烷、温度为260K ,正常操作下,塔釜加入热量为8800kJ/kg 乙烯,试计算分离净耗功为多少? 23.

解:

24.

解:

25. 将含丙稀80%(摩尔)和丙烷20%的料液在常压下分离为含丙稀%和5%的两股产品,试求分离最小功。设料液和产品均处于环境温度298K ,料液可以当作理想溶液。

解:

26. 已知某混合乙烷,丙烷正丁烷(摩尔分率),操作压力下各组分的平衡常数?可按下式进行计算,试求其泡点温度. 27. 乙烷:K=+46667 28. 丙烷:k=+

29. 正丁烷:k=+(t 的单位为℃)

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