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1、分别工程复习题1.填空题(1) 分别作用是由于参加分别剂而引起的，由于分别过程是熵减过程。(2) 分别过程是混合过程的逆过程，因此需参加分别剂来到达分别目的。(3) 衡量分别的程度用分别因子表示，处于相平衡状态的分别程度是固有分别因子.(4) 工业上常用分别因子表示特定物系的分别程度，汽液相物系的最大分别程度又称为固有分别因子。(5) 分别因子x 表x示任一分别过程所到达的分别程度，其定义为收集于网络，如有侵权请联系治理员删除a s =iji1xi2j1x j 2 。(6) 分别因子等于 1，则表示组分 i 及 j 之间不能被分别。(7) 分别剂可以是能量 ESA或物质 MSA，有时也可两种同
2、时应用。(8) 平衡分别的分别根底是利用两相平衡组成不等的原理，常承受平衡级作为处理手段，并把其它影响归纳于效率中。(9) 速率分别的机理是利用溶液中不同组分在某种推动力作用下经过某种介质时的传质速率差异而实现分别。(10) 分别过程是将一混合物转变为组成互不一样的两种或几种产品的哪些操作。(11) 固有分别因子是依据汽液相平衡来计算的。它与实际分别因子的差别用板效率来表示。(12)2.分别工程争论分别过程中分别设备的共性规律。简答题(1) 列出 5 种使用 ESA 和 5 种使用 MSA 的分别操作。答：属于 ESA 分别操作的有精馏、萃取精馏、吸取蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。属于 MSA 分
3、别操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取双溶剂、吸取、吸附。(2) 比较使用 ESA 与 MSA 分别方法的优缺点。答：当被分别组分间相对挥发度很小，必需承受具有大量塔板数的精馏塔才能分别时，就要考虑承受萃取精馏MSA，但萃取精馏需要参加大量萃取剂，萃取剂的分别比较困难，需要消耗较多能量，因此，分别混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。(3) 气体分别与渗透蒸发这两种膜分别过程有何区分？答：气体分别与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分别更成熟些，渗透蒸发是有相变的膜分别过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解与集中性能的差异而实现分别。1. 填空题(1) 分别剂可以是或，有时也可两种
4、同时应用。(2) 平衡分别的分别根底是利用两相平衡的原理，常承受作为处理手段，并把其它影响归纳于中。(3) 速率分别的机理是利用溶液中不同组分在某种作用下经过某种介质时的差异而实现分别。(4) 分别过程是将一混合物转变为组成的两种或几种产品的哪些操作。2. 简答题(1) 何为分别过程？分别过程的特征？(2) 何为分别工程？说明分别过程与分别工程的区分？(3) 何为逐级阅历放大法？(4) 实际分别因子与固有分别因子的主要不同点是什么？(5) 什么是分别因子，它与固有分别因子有何不同？怎样用分别因子推断分别过程进展的难易程度？(6) 按所依据的物理化学原理不同，传质分别过程可分为那两类？(7) 分
5、别过程常借助分别剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分别剂的类型.1. 填空题zi Ki(1) 汽液相平衡是处理汽液传质分别过程的根底。相平衡的条件是全部相中温度压力相等，每一组分的化学位相等。(2) 当混合物在肯定的温度、压力下，满足 Ki z1,1i条件即处于两相区，可通过物料平衡和相平衡计算求出其平衡汽液相组成。2. 简答题(1) 什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？露点温度压力是在恒压温下冷却气体混合物，当气体混合物开头冷凝消灭第一个液滴时的温度压力，简称露点。精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。(2) 怎样推断混合物在 T，P 下的相态，假设为两相区其组成怎样计算？对进料作如下检
6、验。B= 1T = T进料处于泡点，n = 0 k Zii1T TB可能为汽液两相区，n 01T 1T TD可能为汽液两相区，n 1 T进料为过热蒸汽D计算时，所指定的温度应在泡露点温度之间，这样才会消灭汽液两相，否则只( )会是单相不必进展等温闪蒸的计算。只有Zk 1 和k Z 1 时，混合物始iiii处于汽液两相区0n 0，则说明a.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高(2) 在肯定温度和压力下，由物料组成计算出的C K Xiii =1- 1 0，且cZ/ Kiii =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，假设yi / Ki - 1 1且Z/
7、 K 1 K Z 1且Z/ K 1a. iiiib.iiiiK Z 1K Z 1且Z/ K PS ，且BP PS ，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(3) 吸取操作中，假设要提高关键组分的相对吸取率应承受措施是a.提高压力 b.上升温度 c.增加液汽比 d.增加塔板数(4) 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(5) 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.抱负溶液 c.负偏差溶液(6) 多组分吸取过程承受图解梯级法的依据是a.恒温操作 b.恒摩尔流 c.贫气吸取(7) 当萃取塔塔顶产品不合格时，可承受以下
8、方法来调整a.加大回流比 b.加大萃取剂用量 c.增加进料量(8) 液相进料的萃取精馏过程，应当从何处加萃取剂a.精馏段 b.提馏段 c.精馏段和进料处 d.提馏段和进料板2. 简答题(1) 什么叫清楚分割法，什么叫不清楚分割法？(2) 什么是关键组分？非关键组分？安排组分与非安排组分？非关键组分是否就肯定是非安排组分？(3) 非清楚分割的根本思想是什么？怎样做物料的预分布？(4) 怎样用简捷法计算精馏过程的理论板板数。(5) 萃取精馏的实质是什么？如何提高其选择性。(6) 萃取精馏的原理是什么？画出液相进料的萃取精馏流程。(7) 当 A 12 0, X 0.5时，画出其萃取工艺流程。(8)
9、甲醇1，沸点 337.7k，丙酮2沸点 329.4k，溶液具有最低恒沸点，L= 328.7k , x恒1= 0.2的非抱负溶液，如用萃取精馏分别时，萃取剂应从酮类选还是从醇类选？请说明缘由。(9) 什么叫恒沸精馏，画出一个二元非均相恒沸精馏流程。(10) 怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量。(11) 恒沸精馏的根本原理，说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。(12) 当原溶液为二组分时，恒沸精馏和萃取精馏都可以用图解法求算，试问两者原理是否一样，为什么？(13) 请指出共沸精馏与萃取精馏的主要异同。(14) 简述精馏和吸取过程的主要不同点。(15) 怎样用简捷法计算吸取过程的理论板板数。(
10、16) 当吸取效果不好时，能否用增加塔板数来提高吸取效率，为什么？(17) 精馏有两个关键组分，而吸取只有一个关键组分，为什么？(18) 组分的吸取因子是怎样定义的，推导 i 组分的吸取相平衡方程。(19) 表达用简捷法作吸取过程物料预分布及理论板数的步骤。(20) 吸取因子如何定义？其值大小对设计塔高有何影响？(21) 请解释对于一般多组分吸取塔，为什么不易挥发的组分主要在塔釜几块板上吸取，而易挥发的组分主要在塔顶的几块板上吸取？(22) 试确定安排器、全凝器、分凝器的设计变量(23) 何为精馏？(24) 什么叫清楚分割法，什么叫不清楚分割法？(25) 什么叫恒沸精馏，画出一个二元非均相恒沸
11、精馏流程。(26) 何为设计变量、何未定设计变量？(27) 何为关键组分，何为轻关键组分、何为重关键组分？(28) 何为轻非关键组分、何为重非关键组分？(29) 何为安排组分、何为非安排组分？(30) 何为特别精馏？(31) 简述精馏和吸取过程的主要不同点。(32) 什么是萃取精馏，其实质是什么？如何提高其选择性。(33) 怎样用简捷法计算吸取过程的理论板板数。(34) 怎样用简捷法计算精馏过程的理论板板数。(35) 恒沸精流的根本原理，说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。(36) 萃取精馏的原理是什么？画出液相进料的萃取精馏流程。(37) 当吸取效果不好时，能否用增加塔板数来提高吸取
12、效率，为什么？(38) 什么是关键组分？非关键组分？安排组发与非安排组分？非关键组分是否就肯定是非安排组分？(39) 非清楚分割的根本思想是什么？怎样做物料的预分布？(40) 精馏有两个关键组分，而吸取只有一个关键组分，为什么？(41) 当原溶液为二组分时，恒沸精馏和萃取精馏都可以用图解法求算，试问两者原理是否一样，为什么？(42) 怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量。(43) 组分的吸取因子是怎样定义的，推导 i 组分的吸取相平衡方程。(44) 表达用简捷法作吸取过程物料预分布及理论板数的步骤。(45)当 A 12 0, X 0.5时，写出其工艺流程(46)甲醇1，沸点 337.7k，丙酮2沸
13、点 329.4k，溶液具有最低恒沸L= 328.7k , x点，恒1= 0.2的非抱负溶液，如用萃取精馏分别时，萃取剂应从酮类选还是从醇类选？请说明缘由。(47) 吸取因子如何定义？其值大小对设计塔高有何影响？(48) 请解释对于一般多组分吸取塔，为什么不易挥发的组分主要在塔釜几块板上吸取，而易挥发的组分主要在塔顶的几块板上吸取？(49)(50)1.什么是物理吸取和化学吸取？ 什么是平均有效吸取因子？填空题(1) 在多组分精馏计算中为了给严格计算供给初值，通常用清楚分割或非清楚分割方法进展物料预分布。(2) 对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由进料热焓打算，故可由热量衡算计算各板的温度。(3
14、) 流量加合法在求得 xij 后，由H方程求V j ，由S方程求T j 。(4) 对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由组成的转变打算，故可由相平衡方程计算各板的温度。(5) 当两个易挥发的组分为关键组分时，则以塔釜为起点逐板计算。(6) 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为衡摩尔流。(7) 三对角矩阵法的缺陷是对非抱负溶液消灭不收敛，不归一，计算易发散。(8) 常见简单分别塔流程有多股进料，侧线采出，设中间冷凝或中间再沸器。(9) 严格计算法有三类，即逐板计算，矩阵法，松弛法。(10) 设置简单塔的目的是为了削减塔数目，节约能量。(11) 松弛法是由开头的不稳定态向稳定态变化的过程中，对某一时间间
15、隔内每块板上的物料变化进展衡算。2.简答题(1) 简述从下往上对精馏塔进展逐板计算的步骤。 按工艺要求用非清楚分割进展物料分布，求得 XD，I 及 XWI，并用 UNDERWOOD 计算 RM 并选 R，依据操作条件P,T,G确定精馏段和提馏段的气液流量，写出操作线方程。 找出各组分的相平衡关系 YI=KIXI 由 XWI 试差塔釜泡点温度 TW，并同时得到与釜液组成相平衡的气液组成YWI，通过提馏段操作线方程求得与塔釜相邻的第一块板上的液相组成 XWI，依据 XIJ 设温度 T，由相平衡式得 YIJ，依次向上计算，直到与进料组成相近时，则改用精馏段操作线方程，依次逐板并列到塔顶为止。XWI泡
16、点TWIki相平衡ywi提操x1,i泡点t1,y1,Ix xS方程E方程方程S方程 nifi xn+1,i塔顶精操(2) 在严格的精馏计算中，应承受何种方法进展物料预分布,其物料衡算的原理是什么？设计型计算。在承受逐板计算时，须用非清楚分割法进展塔顶釜的分布估算。(3) 写出三对角矩阵法的方程及计算原理简洁说明该法在应用上的局限性。1) 物料平衡式(每一级有 C 个,共 NC 个)Material Balance Equ。Mji(Xji,Vj,Tj)=Lj-1Xj-1,I+Vj+1Yj+1+FjZj,i(Vj+Gj)Yji(Lj+Uj)Xji=02) 相平衡关系式(每一级有 C 个,共 NC
17、个) Equalibrium Balance Equ。Eji(Xji, Tji)=YjiKjiXji=03) 摩尔分率加和式(每一级有一个,共有 N 个) Summary Equ。Sj(Xji)= X ji1=0或 Sj(Yji)=Y ji1=04) 热量平衡式(每一级有一个,共有 N 个) Heat Balance Equ。Hji(Xji,Vj,Tj)=Lj-1Hj-1+Vj+1Hj+1+FjHFj(Vj+Gj)H j(Lj+Uj)H jQj =0矩阵法计算原理在初步假定的沿塔高温度 T、汽、液流量 V、L 的状况下逐板的用物料平衡M和汽液平衡E方程联立求得一组方程。并用矩阵求解各板上组成
18、XIJ。用 S 方程求各板上的温度 T。用 H 方程求各板上的汽液流量V、L。如此循环计算直到稳定为止。BP 法用于非线性较强的物系，往往不收敛，除对初值有要求外，最主要是由 M 方程得到的液相组成在没有收敛前，不满足的关系式，假设将这些组成直接返回其次步运算，结果会发散。(4) 三对角矩阵法泡点法的计算原理和计算框图，并简洁说明该法在应用上的局限性，即如何改进。矩阵法计算原理在初步假定的沿塔高温度 T、汽、液流量 V、L 的状况下逐板的用物料平衡M和汽液平衡E方程联立求得一组方程。并用矩阵求解各板上组成 XIJ。用 S 方程求各板上的温度 T。用 H 方程求各板上的汽液流量V、L。如此循环计
19、算直到稳定为止。BP 法用于非线性较强的物系，往往不收敛，除对初值有要求外，最主要是由 M 方程得到的液相组成在没有收敛前，不满足的关系式，假设将这些组成直接返回其次步运算，结果会发散。假设将得到的这些值圆整，则已不再满足 M 方程，将这些不满足物料衡算得到的值作为下次迭代的初值，对非抱负物系必定不收敛。仲，高松提出用物料衡算来矫正圆整后的液相组成，使之不仅满足 M 方程，也满足 S 方程。该法成为 CMB 法。(5) 计一个操作型精馏塔，分别含苯 0.35(摩尔分率)甲苯 0.35 及乙苯 0.30 的混合液,该塔为一板式塔,共有五块理论板,以第三块为进料板,表达怎样用三对角 矩阵法计算馏出
20、液,釜液的浓度及沿各理论板的浓度及温度分布。(6) 开发精馏过程的算法需对那几点作出选择和安排,以三对角矩阵法为例说明，并指出该法的缺陷与改进。1/迭代变量的选择。2/迭代变量的组织。3/一些变量的圆整和归一的方法以及迭代的加速方法。BP 法用于非线性较强的物系，往往不收敛，除对初值有要求外，最主要是由 M 方程得到的液相组成在没有收敛前，不满足的关系式，假设将这些组成直接返回其次步运算，结果会发散。假设将得到的这些值圆整，则已不再满足 M 方程，将这些不满足物料衡算得到的值作为下次迭代的初值，对非抱负物系必定不收敛。仲，高松提出用物料衡算来矫正圆整后的液相组成，使之不仅满足 M 方程，也满足
21、 S 方程。该法成为 CMB 法。(7) 松弛法的开发思路是什么？具有何种物理意义？其根本方程式什么？Rose 的松弛法的原则是仿照精馏过程由不稳态趋向稳态的进程来求解，它用非稳态的物料衡算方程，计算时各板的起始组成可以承受进料组成，也可选择其他认为便于计算的组成，选好起始组成后，用物料衡算方法对每块板进展计 算，每一时间间隔计算一次，每一次计算得到一组塔板上的液相组成，每一次得到的结果与上一次得到的组成稍有不同，重复这种计算将给出一组又一组的板上组成，当两次三次接连计算的结果不再变化时，表示板上的组成到达了稳定态，迭代次数代表计算过程时间。( x)jik +1= ( x)ji k+ Dt L
22、Ejxj-1j-1,i+ Vyj+1j+1,i- V yjji- L xjji k(8) 逐板计算法的计算起点如何选择，怎样确定适宜的加料位置，表达从塔釜向上逐板计算的步骤。 假设 A，B，C，D 进料，A 为 L ，B 为 H ，即有两个易挥发组分作关键组分，则以塔釜作起点向上逐级计算，其计算误差较小。 C 为 L，B 为 H ，即两个难挥发组分作关键组分时，则以塔顶为起点向下逐板计算，其计算误差较小。 假设 B 为 L ，C 为 H，即关键组分是中间组分，则无论从哪一端算起都有较大的误差，则可以从两端同时算起，在加料板上会合。计算方法 按工艺要求用非清楚分割进展物料分布，求得 XD，I 及
23、 XWI，并用 UNDERWOOD 计算 RM 并选 R，依据操作条件P,T,G确定精馏段和提馏段的气液流量，写出操作线方程。 找出各组分的相平衡关系 YI=KIXI 由 XWI 试差塔釜泡点温度 TW，并同时得到与釜液组成相平衡的气液组成YWI，通过提馏段操作线方程求得与塔釜相邻的第一块板上的液相组成 XWI，依据 XIJ 设温度 T，由相平衡式得 YIJ，依次向上计算，直到与进料组成相近时， 则改用精馏段操作线方程，依次逐板并列到塔顶为止。1. 填空题(1) 今有一股进料且无侧线出料和中间换热设备的塔型称为。(2) 描述多级分别过程的数学模型为。(3) 对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化
24、由打算，故可由计算各板的温度。(4) 精馏塔计算中每块板由于转变而引起的温度变化，可用确定。(5) 三对角矩阵法沿塔流率分布和温度的初值分别假定为。(6) 三对角矩阵法在求得 xij 后，由 Tj，由方程求 Vj 。(7) 三对角矩阵法在用 S 方程计算的温度分布，在未收敛前 xij 1,则承受 的方法。(8) 逐板计算起点选择应从组成的一端算起。(9) 逐板计算适宜的进料位置定义为到达规定分别要求所需的进料位置。(10) CMB 矩阵法用物料衡算来校正圆整后的液相组成，使之。(11) 松弛法的开发是仿照精馏过程由不稳态趋向稳态的进程来求解，故其中间计算结果可模拟精馏过程的。2. 选择题(1)
25、 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a.塔顶往下 b.塔釜往上 c.两端同时算起(X/ X)(2) 从塔釜往上逐板计算时假设要精馏段操作线方程计算的LHj +1 比由提馏段操作线方程计算得更大，则加料板为a. j 板 b. j+1 板 c. j+2 板(3) 流量加和法在求得 X ji 后由什么方程来求各板的温度a 热量平衡方程 b.相平衡方程 c 物料平衡方程(4) 三对角矩阵法在求得 X ji 后由什么方程来求各板的温度a 热量平衡方程 b.相平衡方程 c 物料平衡方程(5) 简洁精馏塔是指a 设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分别装置b 有多股进料的分别装置c 仅有一股进
26、料且无侧线出料和中间换热设备当两个易挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐板计算A 塔顶往下B 塔顶往上C 两端同时算起(6) 三对角矩阵法在求得 Xij 后，假设 X ij 1 则；a 直接用 S 方程计算温度b 硬性归一后用 S 方程计算温度c 组分物料衡算校正后用 S 方程计算温度(7) CMB 矩阵法在求得 Xij 后，假设 X ij 1，则：a 直接用 S 方程计算温度b 硬性归一后用 S 方程计算温度c 组分物料衡算校正后用 S 方程计算温度3. 简答题(1) 在严格的精馏计算中，应承受何种方法进展物料预分布，其物料衡算的原理是什么？(2) 简述从下往上对精馏塔进展逐板计算的步骤。
27、(3) 逐板计算法的计算起点如何选择，怎样确定适宜的加料位置，表达从塔釜向上逐板计算的步骤。(4) 逐板计算法应承受什么方法作物料预分布，表达其原理并说明从塔顶向上逐级计算的步骤。(5) 简述逐板的计算进料位置确实定原则。简述逐计算塔顶的推断原则。简述逐计算的计算起点的选择原则。(6) 试指出逐级计算法计算起点确实定原则按清楚分割处理，分只有轻非关键组分的物系、只有重非关键组分的物系两种状况论述。(7) 写出三对角矩阵法的方程及计算原理简洁说明该法在应用上的局限性。44(8) 三对角矩阵法泡点法的计算原理和计算框图，并简洁说明该法在应用上的局限性，即如何改进。(9) 写出三对角矩阵法的 MES
28、H 方程，并说明流量加合法和三对角矩阵发有何不同。(10) 三对角线矩阵法用于多组分多级分别过程严格计算时，以方程解离法为根底，将 MESH 方程按类型分为哪三组。(11) 设计一个操作型精馏塔，分别含苯 0.35(摩尔分率)甲苯 0.35 及乙苯 0.30的混合液,该塔为一板式塔,共有五块理论板,以第三快位进料板,表达怎样用三对角矩阵法计算馏出液,釜液的浓度及沿各理论板的浓度及温度分布。(12) 开发精馏过程的算法需对那几点作出选择和安排,以三对角矩阵法为例说明，并指出该法的缺陷与改进。(13) 简述三对角矩阵泡点法和露点法两种严格计算方法的主要区分。(14) 松弛法的开发思路是什么？具有何
29、种物理意义？其根本方程式什么？(15) 松弛法的根本思想是什么？列出松弛法的根本方程。1. 填空题(1) 精馏过程的不行逆性表现在三个方面，即通过肯定压力梯度的动量传递，通过肯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肯定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合。(2) 通过精馏多级平衡过程的计算，可以打算完成肯定分别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。(3) 为表示塔传质效率的大小，可用级效率表示。2. 名次解释(1) 理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。(2) 全塔效率：理论板数与实际板数的比值。1. 填空题(1) 可用准数表示板上
30、液体的混合状况，当板上完全不混合时，则该准数。(2) 雾沫夹带是气液两相在传质后分别引起的。(3) 但板上液体到达完全混合时，点效率板效率。(4) 实际板上液相为，古板上液相各点浓度。(5) 一般精馏过程的效率高于吸取过程，主要是由于精馏过程的。2. 选择题(1) 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 1b.总效率必小于 1 c.Murphere 板效率可大于 1 d.板效率必小于点效率(2) 当板上液体到达完全混合时，则：A. Pe=0B. Pe= C. 0 Pe (3) 当板上液体呈活塞流，即不完全混合时，则:A. Pe=0B. Pe= C. 0 Pe EOGB. EM
31、V=EOGC. EMVEOGB. EMV=EOGC. EMVEOG(7) 从液体粘度对流体状态的和液相传质阻力的影响来看，经馏过程的效率与吸取过程的效率的关系是A.更大B.相等C.更小3. 简答题(1) 实际板和理论板的差异表现在哪里，这些差异的影响应用什么方法处理？(2) 常用的有几种级效率？影响级效率的因素有哪些？(3) 影响气液传质设备处理力量的主要因素有哪些？(4) 精馏过程的不行逆性表现在哪些方面？节约精馏过程能耗有哪些措施？1.填空题(1) 对多组分物系的分别，应将分别要求高或最困难的组分最终分别。(2) 热力学效率定义为系统消耗的最小功与过程所消耗的净功之比。(3) 分别最小功是分别过程必需消耗能量的下限它是在分别过程可逆时所消耗的功。(4) 在一样的组成下，分别成纯组分时所需的功大于分别成两个非纯组分时所需的功。1. 填空题(5) 等温最小分别功与被分别组成的相对挥发度。(6) 假设分别过程的产品温度与原料