传质与分离技术试题样本.doc

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传质与分离技术试题
一、 填空题
1、 化工产品生产工艺遵循的规律是: 。( 原料预处理——化学反应——产品精制)
2、 化工生产中的”三传一反”为: 、 、
、 。
( 动量传递, 热量传递, 质量传递。化学反应过程)
3、 分离过程分为: 、 。
( 机械分离、 传质分离)
4、 传质分离过程分为: 、 。
( 平衡分离过程、 速率分离过程)
5、 在理想气体混合物中, 每一组分的 等于它的 。
( 逸度、 分压)
6、 真实混合物中, 可视为修正非理想性的分压。
( 逸度)
7、 汽液平衡关系用逸度表示为: 。
( )
8、 汽相中组分i的逸度系数定义为: 。
( )
9、 液相中组分i的逸度系数定义为: 。
( )
10、 液相中组分i的活度系数定义为: 。
11、 汽相逸度系数与液相逸度系数之间关系为: 。
12、 汽相逸度系数与液相活度系数之间关系为: 。
13、 工程计算中常见相平衡常数的定义为: 。
( )
14、 对于平衡分离过程, 分离因子定义为: 。
( )
15、 泡点方程为: , 表示平衡物系的温度和液相组成的关系。
16、 露点方程为: , 表示平衡物系的温度和气相组成的关系。
17、 全回流时, 生产能力为 , 操作线方程可写为 。
( 零, yn+1 = xn)
18、 若减小回流比, 精馏段操作线斜率 , 两操作线的位置向平衡线靠近, 表示汽液两相间的 。
( 变小, 传质推动力减小)
19、 由相律知平衡物系的自由度为 。
( F=C-Φ+2)
20、 多组分精馏流程的方案数为 。
( Z= )
21、 理想物系相平衡常数表示为 。
( )
22、 多组分精馏中, 塔釜温度确定——泡点计算的步骤为: 。
( 设
调整T( P) N
为试差的允许偏差, 手算中一般取0.01~0.001)
23、 多组分精馏中, 若按所设温度求得∑Kixi>1, 表明 , 所设温度偏高。若 , 表明所设温度偏低。
( Ki值偏大, ∑Kixi<1)
24、 多组分精馏中, 塔顶温度确定——露点计算的步骤为 。
( 设
调整T( P) N
为试差的允许偏差, 手算中一般取0.01-0.001)
25、 操作压力计算过程为 。
26、 用轻关键组分和重关键组分表示的计算最少理论板数的芬斯克方程为
。
27、 当前开发的特殊精馏方法有 、 催化精馏、 吸收精馏、 、 、 盐效应精馏。
( 膜精馏、 恒沸精馏、 萃取精馏)
28、 恒沸精馏中, 从提馏段由下往上计算塔板序号时, 若符合 , 则第 块塔板为进料板。
( , m)
29、 萃取精馏中, 萃取剂的 比所处理的物料的挥发度 。萃取剂必须从精馏段 加入。
( 挥发度, 低得多, 顶部)
30、 吉利兰关联图表明了 与 之间的关系。
31、 利用各组分 不同而分离气体混合物的操作称为 。
( 溶解度, 吸收)
32、 吸收过程是溶质由 转移至液相的相际传质过程, 为 传质过程。
( 气相, 单向)
33、 亨利定律的两个表示式为 、 。
( pi = Exi, yi = mxi)
34、 图3-3, 判别吸收过程的方向。P92
35、 板式塔塔板上气液两相接触状态有 、 蜂窝接触状态、 泡沫接触状态、 。
( 鼓泡接触状态、 喷射接触状态)
36、 板式塔塔板上的异常操作现象有 、 、 泡沫夹带、 液泛。
( 漏液、 液沫夹带)
37、 实施结晶过程的实质是将稀溶液变成 , 然后析出晶体。
( 过饱和溶液)
38、 达到过饱和有两种方法: 、 对原料冷却因溶解度下降而达到过饱和。
( 蒸发移去溶剂)
39、 晶体的生成过程包括 、 两个阶段。
( 晶核的形成和晶体的成长)
40、 膜分离设备根据膜组件的地方可分为: 。
( 板框式、 圆管式、 螺旋卷式、 中空纤维式)
41、 反渗透的推动力为 。
( 压力差)
42、 超滤的推动力为 。
( 静压差)
43、 电渗析的推动力为 。
( 电位差)
44、 液膜分离按结构与操作方式不同分为 和 。
( 乳状液膜、 支撑液膜)
45、 按作用力不同, 吸附过程可分为 和化学吸附。
( 物理吸附)
46、 离子交换剂分为 和 两大类, 广泛应用的是 。
( 无机质、 有机质, 离子交换树脂)
47、 离子交换树脂分为 , 弱酸性阳离子交换树脂, , 弱碱性阴离子交换树脂。
( 强酸性阳离子交换树脂, 强碱性阴离子交换树脂)
二、 简答题
设在101.3kPa压力下, 苯-甲苯混合液在96℃下沸腾, 试求该温度下的汽液平衡组成。已知: 96℃时, pºA = 160.52kPa; pºB = 65.66kPa。
1、 什么是平衡分离过程? 其分离媒介有哪些?
2、 什么是速率分离过程? 特点有哪些?
3、 什么是理论板?
4、 多组分精馏方案的选择应做到哪几点?
5、 什么是多组分精馏中的关键组分、 轻关键组分、 重关键组分、 轻组分、 重组分?
6、 什么是清晰分割? 什么是非清晰分割?
7、 简捷法估算理论塔板数的步骤有哪些?
8、 影响精馏操作的主要因素有哪些?
9、 双组分精馏操作的任务和特点是什么?
10、 什么是恒沸精馏? 如何选择夹带剂?
11、 什么是萃取精馏? 如何选择萃取剂?
12、 精馏的节能优化技术有哪些?
13、 什么是物理吸收? 什么是化学吸收?
14、 板式塔塔板负荷性能图由哪些线组成?
15、 填料塔塔内件有哪些装置?
16、 晶体生长的影响因素有哪些?
17、 什么是膜分离?
18、 什么是浓差极化?
19、 萃取的意义是什么?
20、 什么是吸附平衡?
21、 什么叫离子交换分离技术?
22、 选择分离过程应考虑哪几方面的因素?
三、 计算题
1、 从脱丙烷塔顶引出的物料主要是C3馏分, 经过脱丙烯塔进行分离, 塔顶得到丙烯纯度为88%( 摩尔分数) 的馏分, 塔底得到纯度为79.27%( 摩尔分数) 的丙烷, 其它已知条件为: 进料为饱和液体; 全塔板效率58.8%; 进入丙烷塔的原料组成如下表:
组成
甲烷
乙烯
乙烷
丙烯
丙烷
异丁烷
异丁烯
丁烯
∑
kmol/h
0.08
2.67
6.92
140.96
45.77
2.0
0.21
0.1
198.71
Kg/h
1.28
74.8
207.5
59.2
201.5
116
11.7
5.2
8351.48
摩尔分数
0.04%
1.34%
3.48%
70.94%
23.03%
1.01%
0.11%
0.05%
100.00%
(1)试指出轻关键组分?重关键组分?
(2)试对脱丙烯塔进行清晰分割物料衡算。
2、 已知脱丙烷塔的进料组成如下表:
组分
乙烷
丙烯
丙烷
丁烯
丁烷
碳五
合计
Kmol/h
0.27
16.35
18.71
7.80
8.08
2.03
53.24
摩尔分数
0.0051
0.397
0.35115
0.1465
0.1518
0.0381
1.00
要求丙烷在塔釜的浓度不大于0.0051, 丁烯在塔顶产品中的浓度也不大于0.0051( 均为摩尔分数) , 进行清晰分割物料衡算。
( 1) 试指出轻关键组分? 重关键组分?
( 2) 确定塔顶和塔釜产品的流量及组成。