《《分离工程》综合复习资料答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《分离工程》综合复习资料答案.pdf（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、.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ViLiiffK/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，y1，y2 yC；求解：P，x1，x2xC 属于哪种计算类型（A）A.露点压
2、力 B.泡点温度 C.露点温度 D.泡点压力 6.在设计变量中，eaN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.轻非关键组分 8.根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（B）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.根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（A？P64）A.HNK 为分配组分
3、，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.回收率 11.图中的汽相浓度变化曲线，描述的是图中的哪个区域？（D）进料（第 8 题）进料（第 9 题）1 进料 1 2 3 4.A.属于 1 区 B.属于 3 区 C.属于 4 区 D.属于 6 区 12.图中的汽相浓度变化曲线，描述的是图中的哪个区域？（B）A.属于 1 区 B.属于 3 区 C.属于 4 区 D.属于 6 区 13.分离
4、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.清晰分割：若馏出液出除了重关键组分外没有其它重组分，而釜液中除了轻关键组分外没有其它轻组分，这种情况称为。2.萃取精馏：如果加入的新组分不与原系统中的任何组分形成共沸物，而沸点又较原有的任一组分高，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
5、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
6、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 1.在萃取精馏中，溶剂选择的工艺要求有哪些？（P75）答：在选择溶剂时，应注意以下几点：溶剂与被分离组分有较大的相互溶解度（防止分层）；溶剂在操作中热稳定性要好（为了长期循环使用）；与混合物中任何组分不起化学反应（缔合、络合等）；溶剂比（溶剂/进料）不得过大；无毒、不腐蚀、价格低廉，易得等。2.速率分离过程 （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（图）（图）进料 1 2 3 4 5 6（图）（图）1 0 HNK.配合下，利用各组分扩散速度
7、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、画出萃取精馏的流程图，并对过程进行描述。图中塔 1 为萃取精馏塔，塔 2 为溶剂回收塔，A、B 两组分混合物进入塔 1，同时向塔内加入溶剂 S，降低组分 B 的挥发度，而使组分 A 变得易挥发。溶剂的沸点比被分离组分高，为了使塔内维持较高的溶剂浓度，溶剂加入口一定要位于进料板之上，但需要与塔顶保持有若干块塔板，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
8、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：0)(1)1(1)1(ciKzKiiif 解答：每一组分的物料衡算式：iiiFzLxVy i=1,2,c 总物料衡算式：FLV 汽液平衡关系：iiiyK x i=1,2,c 浓度加和式：11.0ciix 11.0ciiy 由式消去式中的iy得：iiiiFzLxVK x i=1,2,c 解得：iiiFzxLVK i=1,2,c 将LFV代入得：iiiFzxFVVK 用 F 除式中的分子与分母，并以/V F表示汽
9、相分率则：1(1)iiizxK i=1,2,c 的取值在 0 1.0之间，将式代入式得：S 1 2 A B S A+BB+S S P,T V,yi,Hv L,xi,HL Q 阀 液体进料 F,zj,TF,PF,HF.1(1)iiiiz KyK i=1,2,c 将式、式分别代入浓度加和式（总和方程）得 11.01(1)ciiizK 11.01(1)iciiiK zK 用式减去式得到闪蒸方程式（Rachford-Rice）：1()(1)01(1)ciiifKizK 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）2.一个带侧线采出的精馏塔，塔顶全
10、凝器，塔底再沸器，无压降，求设计变量数及变量如何规定。uxN：压力等级数 1 进料变量数 2c -合计 3c uaN：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-丙酮在不同压力下均能形成共沸物，常压下，共沸物组成为含甲醇46%(mol)，而 1.1MPa 下，共沸物组成变化为含甲醇 62%(mol)，当进料中甲醇含量大于 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，
11、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：L Vo Lo Q F W S D .)66.159.0(ln1221xx；)66.142.1(ln2212xx (A)11163.0lg6.02818227SPt；21652.05lg7.33827231.48SPt (B)解答：（与 P82 例 3-6 相同，但该例1SP、2SP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：182.372SP ；237.311SP 1122lnlnSSPP 由（A）式得：22121122ln0.591.421.66)xxx x 用试差法求得：10.8475x，20.1525x 将1x，2x代入（A）式得：11.0475，22.3120 所以 1 1 12221.04750.847582.3722.3120.152537.31186.279SSPx Px P 与给定值相同，故共沸温度为55，共沸组成为10.8475x