分离模拟考题

模拟考试试题 （1）卷

一、填空(每空2分,共20分)

1、气液传质分离过程的热力学基础是( )。如果所有相中的温度压力相等、每一组分的逸度也相等，则此时达到了 。

2. 一烃类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度a值如下，现有A、B 两种方案可供选择（见下图），你认为哪种方案合理？为什么？

异丁烷 正丁烷 戊烷 异丁烷 正丁烷 戊烷

摩尔% 25 30 45 相对挥发度：1.24 1.00 0.34 2、精馏塔计算中每块板温度变化是由于 改变，每块板上的温度利

用 确定。

3、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。

4、只在塔顶或塔釜出现的组分为 。

5、 超滤是以 为推动力，按( )选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。 6、吸收操作在传质过程上的主要特征是 二、推导分析(20分)

1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。

?czi(Ki?1)?0i?1(Ki?1?)?1 式中： Ki——相平衡常数；?——气相分率（气体量/进料量）。

1

三、简答(每题5分,共25分)

1. 在萃取精馏中，萃取剂在何处加入？为何？

2. 从热力学角度和工艺角度简述萃取精馏中萃取剂选择原则？

3. 在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？ 4. 试分析吸附质被吸附剂吸附一脱附的机理？ 5. 精馏过程全回流操作的特点？

四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分)

1. 将含苯0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在101.3kPa下 绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？ 已知：94℃时 P 10=152.56kPa P20=61.59kPa

2. 已知某乙烷塔，塔操作压力为28.8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. 乙烷. 丙烷. 异丁烷. 总合

组成xiD 1.48 88 10.16 0.36 100%（摩尔） 相平衡常数: 5.4 1.2 0.37 0.18 （20℃） 5.6 1.24 0.38 0.19 （22℃） 试计算塔顶温度。

3. 气体混合物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔 的平均吸收因子A=1.26，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均 液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。

lgA??（注：N?1??

lgA?1）

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模拟考试试题 （2）卷

一、填空(每空2分,共20分)

1. 传质分离过程分为 两大类。 2. 一个多组分系统达到相平衡的条件是所有相中的

。

3. 在变量分析中，固定设计变量通常指 。 4. 某二元系常压下汽液平衡数据在y～x图中摘录如下：x1=0.25时，y1=0.35；x1=0.8时，y1=0.62，该系统一定形成共沸物，这是因为 。 5. 三对角线矩阵法用于多组分多级分离过程严格计算时，以方程解离法为基础，将MESH 方程按类型分为三组，即 、 、和 。 6. 精镏和吸收操作在传质过程上的主要差别是

。 7. 在ABC三组分精馏中，有 个分离方案。

8. 超滤是以压力差为推动力，按 选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。

二、分析(20分)

1．对再沸器（图1）进行变量分析，得出：Nv、Nc、Ni、Nx、Na，回答对可调设计变量如何指定。

2.溶液中1，2组分形成均相共沸物，分析共沸时活度系数与饱和蒸汽

压之间的关系可用式：?1??p200表示。 2p1

三、简答(每题5分,共20分)

1. 常压下分离苯、甲苯、二甲苯混合物，用活度系数法计算该物系

相平衡常数K的简化形式是什么方程？并说明理由。

ss（提示：Ky?p?vL(p?psi)i?i?i??iiexp[m,ix]） iivpRT2. 在萃取精馏中，由相对挥发度表达式分析，为什么在加入萃取剂

后会提高原溶液的相对挥发度？

3. 精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起？

4. 在固定床吸附过程中，什么是透过曲线？在什么情况下，吸附剂

失去吸附能力需再生？

四、计算(1、2题15分，3题10分，共40分)

1. 已知某精镏塔进料组成和操作条件下的平均相对挥发度如下：

组分

A

B

C

D

?

摩尔分率 0.06 0.17 0.32 0.45 1.00

(?ic)均

2.58 1.99 1.00 0.84

3

已知塔顶B的回收率为95％，塔釜C的浓度为0.9，按清晰分割法物 料衡算；不对非关键组分校核，计算最少理论板数。

2. 用水萃取精馏醋酸甲酯（1）与甲醇（2）二组分溶液，若XS=0.8，馏 出液量为100kmol/h，且馏出液中不含水，回流比取1.1，溶剂看成不 挥发组分，计算水的加入量。

3. 某气体混合物含甲烷95％，正丁烷5％，现采用不挥发的烃油进行吸 收，油气比为1∶1，进塔温度均为37℃，吸收塔压力为304kPa, 今 要从气体中吸收80％的丁烷，求所需理论板数。

已知该条件下：K丁烷＝1.12

4

模拟考试试题 （3）卷

一、 填空（20分）

1 分离过程是（ ）的逆过程，因此需加入（ ）来达到分离目的。

2 精馏有（ ）个关键组分，这是由于（ ）的缘故。 3 吸收过程在塔顶的限度为（ ），由此规定了吸收剂中（ ）。

4 吸收的相平衡表达式为（ ），在（ ）操作下有利于吸收。

5 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。

6 设计变量分为可调设计变量和（ ），装置的设计变量与各单元设计变量的关系为（ ）。 7

在

塔

顶

和

塔

釜

同

时

出

现

的

组

分

为

（ ）。

8 吸收过程主要在吸收塔的（ ）完成的。

9 对多组分物系的分离，应将（ ）或（ ）的组分放在最后进行分离。

10 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（ ）。 11 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（ ）。 12在超临界状态下流体具有（ ）的特点

13膜分离是用天然或人工合成膜，以（ ）作推动力，对混合物进行分离、提纯和富集的方法 二、选择题（6分）

1 在一定温度和组成下，A、B混合物的总蒸汽压为P，若PAS?P,PBS?P， 则该溶液

（1） 形成最低恒沸物， （2）形成最高恒沸物， （3）不形成恒沸物 2分离最小功是指下面的过程中所消耗的功

（1） 实际过程， （2）可逆过程， （3）完全可逆过程 3 流量加和法在求得xji后，由什么方程求Vj

（1） 热量平衡， （2）相平衡方程， （3）归一方程 4当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节

（1）加大回流比， （2）加大萃取剂用量， （3）增加进料量。 5最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分 （1）增加， （2）不变， （3）减小

6从塔釜往上逐板计算时，若由精馏段操作线方程计算的(xLxH)j?1比由提馏段操作线方程计算的更大，则加料板为 （1） j板， （2）j+1板， （3）j+2板 三、简答题（20分）

1、萃取精馏的实质是什么？如何提高其选择性。 2、什么是恒沸精馏，如何用三角相图求解恒沸剂用量。 3、叙述用简捷法作萃取精馏过程理论板数的步骤。

4、精馏过程的不可逆性表现在那些方面，节省精馏过程能耗有哪些措施。5、松弛法的开发思维是什么？具有何种物理意义，写出其基本方程。 四、开发精馏过程的新算法需对哪几点做出选择和安排，以三对角矩阵法为例说明之，并写出MESH方程，指出该法的缺陷与改进。（10分） 五、逐板计算法的计算起点如何选取，叙述从塔釜向上逐板计算的步骤。（6分）

六、非清晰分割的基本思想是什么？怎样做物料的预分布？（6分） 七、某汽相混合物的组成及平衡常数如下：

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