分离工程试题总结(最终版).doc

一、填空题
1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（熵减过程）。
2、分离因子（等于1），则表示组分i及j之间不能被分离。
3、分离剂可以是（能量ESA）或（物质MSA），有时也可两种同时应用。
4、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。
5、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。
6、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。
7、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。
8、流量加合法在求得后，由（H）方程求，由（S）方程求。
9、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。
10、三对角矩阵法沿塔流率分布假定为（衡摩尔流）。
11、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合）。
12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。
13、热力学效率定义为（系统）消耗的最小功与（过程）所消耗的净功之比。
14、分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程（可逆）时所消耗的功。
15、在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功（大于）分离成两个非纯组分时所需的功
16、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（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。
17、分离过程可分为 机械分离 和传质分离两大类。其中传质分离过程的特点是过程中有 质量传递 现象发生。常见的传质分离过程有 精馏 、 吸收 、 萃取 。
18、在泡点法严格计算过程中，除用修正的M-方程计算 液相组成 外，在内层循环中用S- 方程计算 级温度 ，而在外层循环中用H-方程计算 汽相流率 。
19、影响气液传质设备处理能力的主要因素有 液泛 、 雾沫夹带 、 压力降 和 停留时间 。
20、常见的精馏节能技术有 多效精馏 、 热泵精馏 、 采用中间冷凝器和中间再沸器的精馏 和 SRV精馏 。
21、常压下 苯-甲苯 物系的相平衡常数更适合于用公式Ki= pis/ P 计算。
22、清晰分割法的基本假定是：馏出液中除了 重关键组分 外没有其他 重组分 ，而釜液中除了 轻关键组分 外没有其他 轻组分 。
23、下列各单元中，混合器 单元的可调设计变量数为0 ， 分配器 单元的可调设计变量数为1。

二、简答题
1、怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？
答：对进料作如下检验
= 1 进料处于泡点，
> 1 > 可能为汽液两相区，>0
< 1 < 进料为过冷液体，
= 1 进料处于露点，
> 1 < 可能为汽液两相区，<1
< 1 > 进料为过热蒸汽
2、精馏过程的不可逆性表现在哪些方面？节省精馏过程能耗有哪些措施？
3、根据两相状态不同 , 平衡分离过程可分成几类
(1) 假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求：
1) 总变更量数Nv;
2) 有关变更量的独立方程数Nc；
3) 设计变量数Ni;
4) 固定和可调设计变量数Nx , Na；
5) 对典型的绝热闪蒸过程，你将推荐规定哪些变量？
思路1：
3股物流均视为单相物流，
总变量数Nv=3(C+2)=3c+6
独立方程数Nc
物料衡算式 C个
热量衡算式1个
相平衡组成关系式C个
1个平衡温度等式
1个平衡压力等式 共2C+3个
故设计变量Ni
=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3
固定设计变量Nx＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个
可调设计变量Na＝0
解：
1) Nv = 3 ( c+2 )
2) Nc 物 c
能 1
相 c
内在(P，T) 2
Nc = 2c+3
3) Ni = Nv – Nc = c+3
4) Nxu = ( c+2 )+1 = c+3
5) Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0
思路2：
输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数Nv=2(C+2)
独立方程数Nc：物料衡算式 C个 ，热量衡算式1个 ,共 C+1个
设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3
固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个
可调设计变量Na：有0
4、BP法（泡点法）与SR法（流量加和法）比较： BP法是以求得的浓度来决定下一循环所用的温度。即适用于塔板温度主要决定于浓度，而流率主要决定于热平衡。即热衡算中潜热影响大于显热影响的情况。对组分沸点相近的系统（即窄沸程物系），由于其精馏时，汽液相的总流率是由潜热差通过热平衡确定，且塔板温度受组成的影响较大，适用于该法。即适用于℃。SR法可以用在组成对流率的影响大于焓平衡对流率的影响，温度主要是决定于热量平衡而不是组成，以及热平衡中显热的影响较为显著的情况，沸点差较大（宽沸程）的混合物的精馏计算宜用SR法，此时全塔温差大，在热量平衡中显热的影响较为显著，即适用于℃的情况。但郭天民提出SR法用于精馏稳定性差，仅适合于吸收，萃取，谁是谁非，难以定夺。
分离过程的目的和意义是什么？
5、分离过程的分类以及各自的特征是什么
6、什么是泡点方程？什么是露点方程？
7、决定精馏塔操作压力的主要因素是什么？
8、在二元混合物种，哪一个是轻关键组分？轻关键组分主要存在于塔顶还是塔釜？
9、均相共沸精馏和非均相共沸精馏之间的区别是什么？
10、四种最常见的膜形状是什么？哪两种应用最广泛？为什么？
11、 最常精馏的节能技术主要表现在哪几个方面？见的膜组件型式有几种？在什么条件下不选用中空纤维膜组件？

12、简述萃取精馏过程中塔内流率分布特点。（5 分）
答：萃取精馏塔内由于大量溶剂的存在，影响塔内汽液流率分布。大量溶剂温升导致塔内汽相流率越往上走愈小，液相流率越往下流越大。对于溶剂而言，各板下流的溶剂液相流率大于其进料流率，且溶剂挥发性越大，两者差值越大。

三、计算题