化学分离工程练习题及答案

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1、化学分离工程练习题第一章绪论（一）填空题第1页，共7页第1页，共7页1.如图所示的吸收—解吸流程进行分析，求过程的、固定设计变量数、可调设计变量数和设计变量数。272．某厂裂解气组成（摩尔%）操作条件下各组分的相平衡常数如下表：所用的吸收剂中不含所吸收组分。要求乙烯的回收率达到99%。试求：（1）最小液气化；（2）操作条件下完成分离所需理论板数；(3)甲烷、和丙烷的吸收率。参考课本P139-3-24组分甲烷乙烯乙烷丙烷异丁烷总计摩尔分率％403510105100.0Kｉ3.10.722.0.520.150.063.第一脱甲烷塔的进料组

2、成和在塔压与平均温度下各组分的如下:组分H2mol%0.1280.25170.2310.3860.0033261.70.340.240.05127要求塔底乙烯的回收率为93.4%，塔顶甲烷回收率为98.9%，试确定:⑴关键组分，非关键组分；⑵按清晰分割预算塔顶釜液的流量和组成；⑶试求该过程所需最少理论板数。重复4某乙烯-乙烷精馏塔，操作压力2.0MPa，塔顶馏出液的冷凝温度为-29℃，塔底釜液的沸腾温度为-5℃、塔设备本身热损失为730kW，（可近似认为进出系统工艺物料塔的总焓值相等），塔顶冷凝器冷却剂的温度-40℃，热负荷为8050

3、kW，塔釜再沸器加热剂的温度5℃。环境温度20℃，分离过程的最小功为200kW。组分氢甲烷乙烯乙烷丙烯异丁烷组成（摩尔%）13.237.230.29.78.41.3100.0相平衡常数∞3.10.720520.150.058试求：（1）再沸器的热负荷；（2）分离过程的净功消耗；（3）过程热力学效率。参考课本P230271.如图为热藕合精馏系统，进料为三组分混合物，采出三个产品。若忽略系统塔压降，试计算该系统的规定设计变量数、可调设计变量数和设计变量数。2.某厂裂解气组成（摩尔%）操作条件下各组分的相平衡常数如下表：该吸收塔处理的气体量

4、为100kmo1/h，所用的吸收剂中不含所吸收组分，要求乙烯的回收率达到95%。 重复27试求:：（1）最小液气化；（2）操作液气化为最小液气比的1.4倍时所需理论板数；（3）氢和丙烯组分的吸收率。3、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zB=0.2，zT=0.3，zX=0.1，zC=0.4(mol)。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：=2.25，=1.0，，=0.21。规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99.5%。求最

5、少理论级数和全回流下的组分分配。重复4.分离苯（B）甲苯（T）和异丙苯（C）的精馏塔，塔顶采用全凝器。分析塔釜液组成为：xB=0.1(mol),xT=0.3,xC=0.6.蒸发比=1.0,27假设为恒摩尔流。相对挥发度，求再沸器上一板的上升蒸气组成。重复绪论1、分离剂可以是_____________或_____________，有时也可两种同时应用。2、速率分离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_______差异而实现分离。3、传质分离过程分为______________和__________两类

6、。4、分离过程中按有无物质传递现象发生来划分，分离过程可分为_________和____________。（二）选择题1、下列哪一个是机械分离过程（D）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离2、下列哪一个是速率分离过程（C）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离3、下列分离过程中属于平衡分离过程的是（B）：a.重力沉降分离过程；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。27第二章多组分分离基础（一）填空题1、闪蒸按体系与环境有无热量交换分为__________________和______________两类。2、在进行闪蒸计算时，需判断混

7、合物在指定温度和压力下是否处于_______________________。（二）选择题1、系统温度大于露点时，体系处于（）a.饱和液相；b.过热汽相；c.饱和气相；d.气液两相。2、系统温度小于泡点时，体系处于（）a.饱和液相；b.过冷液体；c.饱和汽相；d.汽液两相。3、同一温度压力条件下物质汽液相平衡常数K值越大，说明该物质沸点（）a.越低；b.越高；c.不一定高，也不一定低；d.上述说法均不对。第三章多组分多级分离过程分析与简捷计算（一）填空题1、对组分数为C的单相物流和相间成平衡的多相物流的独立变量数均为_________

8、_个。2、设计变量是指在计算前，必须由设计者__________的变量。3、吸收因子的定义式是____________；蒸出因子的定义式是______________。4、多组分解吸过程气液比一般取最小气液比的_____