河南城建学院分离工程复试题.doc

平顶山工学院2007—2008学年第二学期期终考试
《分离工程》试题A标准答案及评分标准
供 化学工程与工艺 专业 班 使用 2008年6月
一、填空题（每空2分，共28分）：
1、当汽液两相处于平衡时，必然有： ；
2、全回流时所需的理论板数最少 ；
3、在恒沸点，其组分的汽液相的摩尔分数 相同；
4、按恒沸物的相分，恒沸物分为 均相恒沸物和非均相恒沸物。
4、露点方程可以表示为。
5、对于理想溶液，若在和某温度下，组分A的饱和蒸汽压为，组分B的蒸汽压为，则其相平衡常数分别为 、 ；
6、在精馏、吸收和吸附单元操作中，经常利用的关系是物料衡算、相平衡、传质速率和热量平衡；
7、影响亨利系数的因素是溶剂、溶质性质和 温度；
8、在等板高度法中，填料塔的高度；
9、吸附等温线分为线性、优惠型和非优惠型三种类型。
10、吸附亨利定律的表达式为；
11、在吸附等温式中，表示吸附平衡时单位质量吸附剂所吸附的吸附质的量，表示吸附平衡时溶液中吸附质浓度；
12、在化工生产中主要应用变温吸附和 变压吸附。
二、单项选择题：（每题3分，共15分）
1、若汽液相均为理想气体，汽相为理想溶液、液相为非理想溶液，则其相平衡常数可表达为 B
A、 ；B、； C、
2、当压力为、温度为30℃的汽液混合物进入操作压力为的精馏塔时发生绝热汽化，进料板处的温度应该 D
A. 30℃；B. 50℃；C. 29℃℃；D. <30℃。
3、描述气体溶解的亨利的适用溶液条件是 C ；
A. 理想溶液；B. 非理想溶液；C. 稀溶液；
4、吸附过程界膜扩散为控制因素时，其扩散系数关系为 C；
A. ；B. ；C.； D. 。
5、当吸收形成非理想溶液时的溶解热大小影响因素是 D
A、温度； B、压力；C、温度和压力； D、温度、压力、浓度
三、多项选择题：（每题3分，共12分）
1、精流塔理论板的简捷计算中，直接涉及的重要关系是 A、B；
；；
；D. 传质速率关系。
2、工业化应用比较成熟的多组分分离技术是 B、C、D ；
；B. 多组分精馏；
；D、多组分吸附。
3、吸收设计中必须注意的问题是A B、C；
、原料中被吸收量不易过大；、塔内温差不易过大；
、不要通过理论板的增加提高分离效果；
、不能用于非理想溶液。
4、在吸附剂颗粒内会发生 A、B、C；
、细孔扩散，、表面扩散，、吸附和解吸，、界膜扩散；
四、判断题：（每题3分，共12分）
1、若恒沸物在塔顶，则该恒沸物具有最高恒沸点恒沸物。 （ ）
2、低浓度的非理想溶液的相平衡常数与亨利常数的关系为。（√）
3、吸附带的移动速度不等于流体的流动速度。（ √ ）
4、多组分吸收中的和物理意义相同。（）
五、简答题（共4分）
简述吸附双膜理论要点。
（1）相互接触的流、固体间存在着定态的相界面，界面两侧各有一个有效滞流膜层，吸附质以分子扩散方式通过此二膜层。
（2）在膜层以外的区域，吸附质浓度是均匀的，全部组成变化集中在两个有效膜层中。
（3）膜内无物质积累，即
（4）在相界面上存在平衡，即=H C
六、计算题（本题29分）
1、某烷烃混合物压力为、温度70℃、流量100，其组成及相平衡常数如下表。拟采用操作压力为的精馏塔对该物料精馏分离，若已知进料板温度为41
℃。试确定进料汽化率和进料的汽液组成。假设该温度范围相内平衡常数变化为线性关系。（焓校核可省略）（10分）
组分
摩尔分数
0．25
0．40
0．20
0．15
1．00
（40℃）
1．4
1．3
0．6
0．28
（60℃）
2．2
2．0
0．9
0．32
解：1、确定汽化率
（ 1分）
2、进料板温度下的
组分
（41℃）
1．44
1．335
0．615
0．2822
3、计算汽液组成
1）计算
（5）
（7分）
2）计算
（9）
（10）
、进料板温度为41℃。
2、某厂裂解气拟采用***吸收分离工艺脱除乙烯。若裂解气流量为，要求丙烯收率为98%，试确定：（1）吸收塔理论板数；（2）其他组分吸收分率；（3）尾气量。已知塔的操作温度为-23℃、操作压力为，。原料组成及操作