化工分离过程题库(含答案).pdf
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1、分离工程试题库目 录第一部分填空题.1第二部分选择题.3第三部分简答题.7第四部分计算题.9I第一部分填空题1.传质分离可分为 和 O2分离过程常见的开发方法有 和 O3.相平衡关系的表示方法有、o4.精镭的数学模型有、o5.产生恒沸物的原因是,二元恒沸物的判别式为 o6.在萃取精储中,为使分离效果较好,所选溶剂与塔顶产品形成,与塔釜产品形成,常用的方法是。7.常用的解吸方法有、o8.与物理吸收相比较,化学吸收平衡分压,推动力,溶解度,传 质系数。9.解吸操作中,解吸因数S解吸分率8,解吸操作方能进行,当S增加时,B,理论板数o10.在液流主体进行缓慢化学反应的吸收过程,传质速率由 决定。11
2、.衡量分离的程度用 表示,处于相平衡状态的分离程度是 O12.汽液相平衡是处理 过程的基础,相平衡的条件是 o13.当混合物在一定的温度、压力下,满足 条件即处于两相区,可通过 计算求出其平衡汽液相组成。14.萃取精储塔在萃取剂加入口以上需设。15.最低恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热 的组分增加。16.吸收因子为,其值可反应吸收过程的。17.吸收剂的再生常采用的是,,o18.精储塔计算中每块板由于 改变而引起的温度变化,可用确定。19.用于吸收过程的相平衡关系可表示为 o20.多组分精储根据指定设计变量不同可分为 型计算和 型计算。21.在塔顶和塔釜同时出现的组分为 o22.吸收的相平衡
3、表达式为,在 操作下有利于吸收,吸收操作的限度是。23.解吸收因子定义为,由于吸收过程的相平衡关系为 o24.精微有 个关键组分,这是由于 的缘故25.采用液相进料的萃取精储时,要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值,所以在 进料。26.原溶液为非理想型较强的物系,则加入萃取剂起 作用。27.提高萃取剂的选择性,可 萃取剂的浓度。28.在多组分精僧计算中为了给严格计算提供初值,通常用 或方法进行物料预分布。29.通过精微多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需 的,为表示塔实际传质效率的大小,则用 加以考虑。30.对多组分物系的分离,应将 或 的组分最后分离。31.超临界流体具有类似液体的
4、 和类似气体的 o32.分离剂可以分为 和 两大类。33,速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、o34.理想气体的平衡常数与 无关。35.在多组分精锚中塔底温度是由 方程求定的。36.绝热闪蒸过程,节流后的温度 o37.设计变量分为 与 o38.关键组分的相挥发度越大,精镭过程所需的最少理论板数 o39,分离要求越高,精微过程所需的最少理论板数。40.进料中易挥发含量越大,精储过程所需的最少理论板数 o41.在萃取精储中所选的萃取剂希望与塔顶镭出组份形成具有 偏差的非理想溶液。42.在萃取精微中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有 偏差的非理想溶液。43萃取精微塔中,萃取剂是从塔 采出。
5、44.恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔 采出。4 5.吸收因子越大对吸收越 o4 6.温度越高对吸收越 o4 7.压力越高对吸收越 o4 8.吸收因子A 于平衡常数。第二部分选择题1.在液相主体既有溶质又有反应物的化学吸收有()A.快速反应B.瞬时反应C.中速反应D.慢速反应2.对多元精储塔恒浓区无影响的是()A.轻组分B.重组分C.非分布组分D.中间组分3.特殊精储与普通精锵不同点在于()A.分离原理B.分离对象C.是否使用分离剂D.相对挥发度差异大小4.A、B、C、D、E(挥发度依次减少)混合物的分离,若选择B、D为关键组分,则()A.无重组分B.无中间组分C.无轻组分D以上
6、说法均不对5.A、B、C、D(挥发度依次减少)混合物的分离,工艺要求将B与C分开,则()A.A为轻关键组分,B为重关键组分B.B为轻关键组分,C为重关键组分C.A为轻关键组分,D为重关键组分D.C为轻关键组分,D为重关键组分6.化学吸收过程中,(D)总传质速率受化学反应控制A.瞬时反应B.快速反应C.中速反应D.慢速反应7.在超临界流体萃取过程中,采用改变压力回收萃取剂的是()A.等温变压法B.等压变温法C.吸附法D.以上方法都不是8.正偏差溶液具有以下特点()A.蒸汽压较拉乌尔定律预计的低B.具有最高恒沸点C.具有最低恒沸点 D.以上均不对9.采用饱和蒸汽进料,萃取塔中()萃取剂液相浓度最高
7、。A.塔顶B.精偏段C.提偏段D.塔釜10.下列单元操作中,()一定是多塔流程A.普通精储B.恒沸精储(非均相单塔)C.萃取精储D.以上都有可能11.恒沸精储中,塔顶采出的是最低恒沸物,塔釜采出的是()A.原溶液中沸点低的组分B.原溶液中沸点高的组分C.恒沸剂D.不一定12.吸收率()相对吸收率A.大于B.小于C.等于D.不一定13.与相对解吸率相比,解吸率()相对解吸率A.大于B.小于C.等于D.不一定14.当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用下列方法来调节()A.加大回流比B.加大萃取剂用量C.增加进料量。15.计算溶液泡点时,若(区一10,则()Z=1A.温度偏低B.正好泡点C.温度偏高16
8、.在一定温度和压力下,由物料组成计算出的七(区.-10,且tzjKal,该 Z=1 Z=1进料状态为()A.过冷液体B.过热气体C.汽液混合物17.萃取精储时若泡和液体进料,则溶剂加入位置在()A.精微段上部B.进料板C.提储段上部18.一定温度和组成下,A,B混合液的总蒸汽压力为P,若。P3且。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19.吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是()A.提高压力B.升高温度C.增加液汽比D.增加塔板数20.选择的萃取剂最好应与沸低的组分形成()A.正偏差溶液B.理想溶液C.负偏差溶液21.当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用
9、下列方法来调节()A.加大回流比B.加大萃取剂用量C.增加进料量22.简单精储塔是指()A.设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置B.有多股进料的分离装置C.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备23.下面有关塔板效率的说法中正确的是()A.全塔效率可大于1 B.总效率必小于1C.Murphere板效率可大于1 D.板效率必小于点效率24.下列哪一个是机械分离过程()A.蒸储B.吸收C.萃取C.离心分离25.下列哪一个是速率分离过程()A.蒸锵B.吸收C.膜分离D.离心分离26.形成二元最高恒沸物的溶液的压力组成图中,压力一组成线()A.曲线B.直线 C.有最高点D.有最低点27.溶液的蒸气
10、压大小()A.只与温度有关B.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关C.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关28.对两个不同纯物质来说,在同一温度压力条件下汽液相平衡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29.汽液相平衡K值越大,说明该组分越()A.易挥发B.难挥发C.沸点高D.蒸汽压小30.气液两相处于平衡时()A.两相间组份的浓度相等 B.只是两相温度相等C.两相间各组份的化学位相等 D.相间不发生传质31.当过冷液体进行被加热时,开始产生气泡的点叫作()A.露点B.临界点C.泡点D.熔点32.当过热蒸汽被冷却时,开始产生液滴的点叫作()A.露点B
11、.临界点C.泡点D.熔点33.当物系处于泡、露点之间时,体系处于()A.饱和液相B.过热蒸汽C.饱和蒸汽D.气液两相34.闪蒸是单级蒸偏过程,所能达到的分离程度()A.很高B.较低C.只是冷凝过程,无分离作用D.只是气化过程,无分离作用35.下列哪一个过程不是闪蒸过程()A.部分气化B.部分冷凝C.等含节流D.纯组分的蒸发36.等含节流之后()A.温度提高B.压力提高C.有气化现象发生,压力提高D.压力降低,温度也降低37.A、B两组份的相对挥发度a AB越小()A.A、B两组份越容易分离B.A、B两组分越难分离C.无影响38.吉利兰关联图,关联了四个物理量之间的关系,下列哪个不是其中之一()
12、A.最小理论板数B.最小回流比C.理论板D.回流比39.下列关于简捷法的描述那一个不正确()A.计算简便B.可为精确计算提供初值D.所需物性数据少D.计算结果准确40.关于萃取精编塔的下列描述中,那一个不正确()A.气液负荷不均,液相负荷大B.回流比提高产品纯度提高C.恒摩尔流不太适合D.是蒸储过程41.萃取塔的最大汽、液比在()A.塔的底部B.塔的中部C.塔的项部4 2.如果二元物系有最低压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是()A.正偏差溶液B.理想溶液C.负偏差溶液D.不一定 43,下列关于恒沸精储塔的描述中,不正确的是()A.恒沸剂用量不能随意调B.恒沸剂一定从塔顶采出C.恒沸
13、剂可能从塔顶采出,也可能塔底采出4 4.下列哪一个不是吸收的有利条件()A.提高温度B.提高吸收剂用量C.提高压力D.减少处理的气体量4 5.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量()A.温度B.吸收剂用量C.压力D.气体浓度第三部分简答题1.简述特殊精编的原理,在哪些情况下需采用特殊精储?2.简述等温闪蒸过程的计算步骤3.已知A,B二组分的恒压相图如下图所示,现有一温度为TO原料经加热后出口温度为T4 过加器前后压力看作不 I-变。试说明该原料在通过加热器的过程中,14 k二:各相应温度处的相态和组成变化的情况?t34.简述绝热闪蒸过程的特点。5.普通精储塔的可调设计变量是几个?试按设计型和操作
14、型指定设计变量。6.简述精偏过程最小回流时的特点。7.简述精储过程全回流的特点。8.画出理想系统的泡点计算框图。9.萃取精储塔如果不设回收段,把萃剂与塔顶同流同时都从塔顶打入塔内,将 会产生什么后果,为什么?10.从工艺角度简述萃剂的选择原则。11.恒沸精储中,恒沸剂用量能否随便调整?为什么?12.吸收的有利条件是什么?13.试分析吸收因子对吸收过程的影响。14.试写出闪蒸计算的条件及其判据?15.在吸收过程中,若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率中,将会出现什么现象?16.为何闪蒸过程中设定中初值不能接近于1或0?17.大多数吸收操作均需进行吸收剂的再生回收,画出吸收一解吸联合使
15、用的工 艺流程图。18.萃取精储塔共分几段?各段分别有什么作用?19.恒沸精储中,若恒沸剂用量不当,有何影响?用三角形相图说明。20.简述采用清晰分割法简捷计算理论塔板数的步骤。21.泡、露点计算过程中如何调整设定值?调整原则及调整公式分别如何?22.画出瞬间化学反应(或其他化学反应)的双膜理论模型。23.简述超临界流体萃取与普通萃取的相同点和异同点。24.化学吸收有几种类型?有什么差别?25.简述简捷法计算绝热闪蒸的步骤。26.比较反渗透、超滤及微滤这三种膜分离操作的相同点和异同点?a x27.简述分离因子a-的定义,并推导以下公式刀28.在萃取精储中,通常采用二塔串联,为什么?其中一塔的的
16、HK是如何确定的?29.30.在萃取精储中,多组分精锵中,如何改变操作条件增加溶剂的选择性?何为中间组分?对恒浓区分布有无影响?第四部分计算题1.已知某物料组成为:Z=1/3,%2=1/3,%3=1/3,相对挥发度a =1,c i 21a 31=3,并且知道组分1的相平衡常数K1与温度的关系为:InK广8.294-3.3X103/T,求此物料的泡点和露点。2.以烧类蒸汽混合物含有甲烷a.5%,乙烷b.10%,丙烷c.30%及异丁烷c L55%。试求混合物在25时的露点压力与泡点压力,并确定在t=25,p二IMPa大气压 时的气相分率。3.某混合物含丙烷0.4 51(摩尔分数),异丁烷0.183
17、,正丁烷0.366,在t=94 和p=2.4 1MPa下进行闪蒸,试估算平衡时混合物的气化分率及气相和液相组成。己矢口及二1.42,K2=0.86,K3=0.72o4.苯一甲苯的混合料液,组成为苯x fi=0.4,甲苯x f2=0.6(摩尔分率),在闪蒸塔中进行平衡蒸微,闪蒸塔压力为常压,温度为100 0C,试求闪蒸后的汽化率及汽液相组成。苯和甲苯的蒸汽压为psPs2,可按下式计算:l gp;=6.8974 0-1206.350/(t+220.237)l gp;=6.95334-134 3.94 3/。+219.377)5.已知某乙烷塔,操作压力为28.8大气压,塔顶采用全凝器,已知塔顶产品组
18、 成如下:组分 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 总和组成 1.4 8 88 10.16 0.36 100%(摩尔分数)求塔顶温度。6.某精储塔的操作压力为0.IM pa,其进料组成为组分 正丁烷 正戊烷 正己烷 正庚烷 正辛烷 总合组成(摩尔分数)0.05 0.17 0.65 0.10 0.03 1.00试求:露点进料的进料温度。泡点进料的进料温度。7.某一气体混合物,组成为甲烷0.0977%,乙烯85.76%,乙烷13.92%,丙 烯0.2003%(摩尔分率),该混合物在压力2.33 MPa和温度一18 C下,用盐水 进行部分冷凝,求冷凝的汽化率及汽液相组成。8.已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条
19、件下各组分的相平衡常数如下表所 示,要求甲烷的蒸出率为98%,乙烯的回收率为96%,试分别按清晰分割和不清 晰分割方法计算编出液和釜液的组成,并比较两种计算结果。序号1234567组分h2ch4C2H4C2H6C3H6C3H8c4X摩尔%33.85.833.225.70.500.200.709.将芳燃混合物加入精储塔分离,其组成为:苯x f0.35,甲苯x f2=0.30,二甲苯xF1=0.2,异丙基苯xF4=0.15,工艺要求苯在塔顶产品中的收率为0.98,甲苯在塔釜产品中收率为0.96o操作条件下各组分相对挥发度为a i=2.25,a 2=1.00,。3=033,a 4=0.2,试用清晰分
20、割法估算两端产品组成。10.苯、甲苯及二甲苯三元物系的常压精储,已知泡点进料,q=l,回流比R=2,苯和甲苯分别为轻、重关键组分,进料、塔顶和塔釜组成及平均Q见下表。组分XD,iXW,iCL苯0.60.9950.0055.75甲苯0.30.0050.74 42.33二甲苯0.10.2511.00试用简捷法计算理论塔板数N及进料位置。n.用苯酚作萃取剂分离甲苯一甲基环己烷混合物,泡点进料,进料中XF厂XF2=0.5(mo l分率),要求塔釜回收95%的甲苯,塔釜甲苯脱溶剂浓度为99%(mo l 分率)。已知塔顶为全凝器,萃取剂:进料量=3.3:1(mo l比),萃取剂为循环 溶剂,含甲苯0.9%
21、,塔顶储出物中苯酚含量低于0.2%,提储段液气比为1.8,溶剂中甲苯全部进入塔釜,求塔顶、塔釜组成以及精储段和提储段的萃取剂浓度。12.某二元溶液组分,A、B活度系数的表达式为In Y ASSx B?,l n yB=0.5xA2,已知80C时,PAs=0.124 MPa,PBs=0.083MPa,试问80C时该系统有无恒沸物 产生?若有,恒沸物组成如何?13.现有95%(w t%)的乙醇和水组成的溶液,拟用三氯乙烯作恒沸剂脱除乙 醇中的水,三氯乙烯与乙醇和水能形成三元最低恒沸物,三元最低恒沸物的组成 为乙醇16.1%,水5.5%,三氯乙烯78.4%,试求恒沸剂的用量。14.要求在常压下分离环己
22、烷a.(沸点80.8)和苯b.(沸点80.2),它们的 恒沸组成为苯0.502(摩尔分数),共沸点77.4。,现以丙酮为恒沸剂进行恒沸 精储,丙酮与环己烷形成恒沸物,共沸组成为0.60(环己烷摩尔分数),若希望 得到几乎纯净的苯,试计算:所需恒沸剂量。塔顶、塔釜饵出物量各为多少。(以100kmo l/h进料计)15.四氢吠喃a.-水b.混合液当司=0.854(摩尔分数)时形成恒沸物,恒沸温度为63.4 C,当以吠喃(S)为恒沸剂时,则与其水成为非均相恒沸物,恒沸温度 为30.5,恒沸组成为巧=00438。要求该溶液分离得a=0.999(顶)及修0.001(釜),试以简捷法计算所需理论板数N。已
23、知:为2=042;A21=1.068.As=0;AS1=0.A1S=1.95.AS2=2.59 30.5 时 各饱和蒸汽压:Pi=27.359H口;p;=4.833k Pa;p=100.4 18H%16.气体中含有甲烷、乙烯、乙烷、丙烯在填料塔中进行吸收分离,塔内平均温 度为一183操作压力为P=2.33MPa(绝),进料组成及操作条件下的相平衡关 系常数如下:组分ch4C2H4C2H4C3H6mo l%54 03520K4.91.04 60.710.19若要求吸收回收率为99.9%,试求:(1)完成分离要求操作液气比L/V,m(L/V)=1.4(L/V)m;(2)理论板数N;(3)各组分吸收
24、分率及出塔尾气组成;(4)吸收剂加入量。17.某厂裂解气分离车间采用中压油吸收分离工艺,脱甲烷塔进料100ko ml/h,进料组成如下:组分h2ch4C2H4C2C3H6C3c4mo l%15302851912操作压力P=3.6MPa绝),纯吸收剂入塔温度:-36C,原料气入塔T0C,乙烯 回收率98%,试求:(1)L/V,取(L/V)=1.5(L/V)m;(2)理论板数N;(3)各组分吸收分率及出塔尾气组成;(4)吸收剂加入量。18.由上例可知,吸收液量为96.9k mo l/h,各组分组成如下:组分ch4C2H4C2C3H6C3C4EXN,i0.09230.2830.05170.4 905
25、0.05160.03091.0Ln,i8.9427.4 55014 7.55.03.096.9(1)理论板数N;(2)各组分解吸率;(3)解吸液组成。19.拟进行吸收的某厂裂解气的组成如下。组分ch4C2H6C3Hgi-CH。nC4H10i-C5H10nC5H10n-C6H14EJ0,z0.7650.0450.0650.0250.04 50.0150.0250.0151.000当在1.013M pa压力下,以相对分子质量为220的物质为吸收剂,吸收剂温度为 30,而塔中液相平均温度为35。试计算异丁烷(i-CM。)回收率为0.90时 所需理论塔板数以及各组分的回收率。操作液气比为最小液气比的1
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