《分离工程》课程试卷5

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1、《分离工程》课程试卷5本试卷用于生物与化学工程系2005级化学工程与工艺专业（精化方向）本科学生（时量：120分钟总分100分）注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上的无效。2、答卷必须写明题目序号，并按题号顺序答题。3、请保持行距，保持卷面整洁。一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）1、分离过程可分为、两大类。2、在平衡分离过程中，平衡关系用分离因子表示为％=。分离因子在精馏中又称为，在液液平衡中又称为o3、对于一四组分气液平衡物系而言，其自由度数f等于。4、吸收过程按溶质数多少

2、可分为和；按吸收温度状况可分为和o5、超临界流体萃取有、和等三种操作方法6、闪蒸温度必须介于物系的与之间。7、吸附剂的再生方法有、、O8、结晶分离的传质推动力为O9、膜分离过程按分离体系不同可分为O按推动力不同可分为、O二、简述题（本大题共5小题，每题5分，共25分）1、平衡常数与组成无关的泡点温度计算过程。2、平衡常数与组成有关的露点温度计算过程。3、萃取精馏中提高塔顶产品含量的方法有哪些。4、间歇精馏中的操作方式有哪儿种，工业上主要采用哪一种。5、变温吸附的原理是什么？（以图示表示）。三、名词

3、解释（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1、化学吸附2、轻关键组分3、清晰分割4、物理吸收四、计算题（本大题共3小题，共34分）1、一烃类混合物中含有乙烷30%、丙烷30%、正丁烷40%。苏安托因方程参数见下表。试求30°C时的泡点压力及此时的气相组成。（物系可认为是完全理想物系）（10分）。安托因方程为：lnp二c组分ABCT(K)P(mmHg)乙烷15.66371511.42-17.16丙烷15.7261872.46-25.16丁烷15.67822154.9-34.422、将苯（A）——甲

4、苯（B）——对二甲苯（C）混合物送入精馏塔分离，进料流量为100kmol/h,组成为Za=0.4、Zb=0.4、Zc=0.2,要求苯在塔顶回收率为95%，甲苯在塔釜的回收率为95%。组分相对平均挥发度（xab=2.0,试按清晰分割法求全回流条件下所需理论板数及塔顶与塔底的流量及组成。（10分）3、具有三块理论板的吸收塔，用来处理下列组成的气体（VN+1）,在操作条件下各组分平均吸收因子见下表。富气与贫油流率均为100kmol/h,试用平均吸收因子法计算各组分的吸收率、吸收液与尾气的量及组成。（14

5、分）组分VN+I,iLoiAic2h66000.8c3h83003n-C4Hi()10010n-CfjHu0100合计100100《分离工程》课程试卷5参考答案及评分细则一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）（每填对一空给一分）1、平衡分离过程、速率分离过程。XX；K;2、=—-=相对挥发度，相对选择性。KJ3、4。4、单组分吸收、多组分吸收；等温吸收、非等温吸收。5、等温法、等压法、吸附法。6、露点温度、泡点温度。7、变压法、变温法、惰性气体吹扫法、置换再生法、。8、过饱和度。9、气体、

6、液体。浓度差、压力差、电位差。二、简述题（本大题共5小题，每题5分，共25分）1、平衡常数与组成无关的泡点温度计算过程。答：1）已知/；，假设r+求出（或查出）各组分的g2）Kj=PL^Ki由已知的易+X=P3）

7、1/0^-1

8、<£（£通常取为0.005）巧泡点74）如果狄入-1>£;降低T,重新计算。IS—升高T,重新计算。2、平衡常数与组成有关的露点温度计算过程。答：1）已知A假设T求出（或査出）各组分的相应参数及利用维里方程计算绝2）由已知的yi，取=1求出Ki，初步算出Xi3）校正方，求出

9、Ki，由己知的％=乂./么4）

10、Zx,-1

11、<£（£通常取为0.005）…露点T5）如果降低T，重新计算。升高T,重新计算。3、萃取精馏中提高塔顶产品含量的方法有哪些。答：1）加大采出量，减小回流量。2）加大萃取剂用量3）减少进料量4、间歇精馏中的操作方式有哪几种，工业上主要采用哪一种。答：1）恒回流比2）恒塔顶组成3）变优化操作（先恒塔顶组成后恒回流比）。工业中常采用变优化操作。5、变温吸附的原理是什么？（以图示表示）。答：三、名词解释（本大题共4小题，每小题4分，共16分）1、化学吸附一一在吸

12、附过程中吸附质与吸附剂分子间形成化学键的作用。2、轻关键组分一一精馏过程由设计者指定浓度或提出分离要求（如指定回收率）的那个相对易挥发的组分。3、清晰分割一一馏出液中除了HK外，没有其他重组分，釜液中除了LK外，没有其他轻组分。4、物理吸收一一气体溶质溶入到吸收溶剂中，不与溶剂发生化学反应。四、计算题（本大题共3小题，共34分）1、解：1）求出各组分的饱和蒸气压，由：ln/?=A—T=303.15K,得：（3分）ln=15.6637-1511.42303.15-17.1610378