分离工程综合复习资料（答案）一、不定项选择1 .下列属于机械分离的是（AC）A沉PB.超滤C.静电除尘D.吸附分离2 .膜分离属于（BD）A.平衡分离B.传质分离C.机械分离D.速率分离被用于下列哪种分离过程？（BD）A.机械分离B.速率分离C.平衡分离D.传质分离4 .公式Kifj/f，适用于下面哪种情况？（A）A.汽相为理想溶液，液相为理想溶液；B.汽相为理想气体，液相为理想溶液；C.汽相为理想溶液，液相为非理想溶液；D.汽相为理想气体，液相为非理想溶液;5 .已知：T,yi,y2yc；求解：P,xi,X2xc属于哪种计算类型（A）A.露点压力B.泡点温度C.露点温度D.泡点压力6 .在设计变量中，N：表示（C）次A.装置设计变量数B.单元固定设计变量数kJC.单元可调设计变量数D.装置固定设计变量数表示（C）A.重组分B.重关键组分C.重非关键组分D.轻非关键组分8 .根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（B）A. HN劭分配组分，LNK为非分配组分；B. HN非分配组分，LNK为分配组分；C. HN劭分配组分，LNK为分配组分;D. HN非分配组分，LNK为非分配组分;9 .根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（A/，P64）之A. HN劭分配组分，LNK为非分配组分;B. HN非分配组分，LNK为分配组分;C. HN分配组分，LNK为分配组分;D. HN非分配组分，LNK为非分配组分;10 .液液平衡的分离因子又称为（C?P14）A.相对挥发度B.分配系数C.相对选择性D.回收率11 .图I中的汽相浓度变化曲线，描述的是图n中的哪个区域?3A.属于1区B.属于3区C.属于4区D.属于6区12 .图I中的汽相浓度变化曲线，描述的是图n中的哪个区域?123A.属于1区B.属于3区C.属于4区D.属于6区13 .分离丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪种物质可使得丙酮成为轻组分？（A）见P75A.水B.乙酸甲酯C.正己烷D.乙醴、名词解释1. 情晰分割若微出液出除了重关键组分外没有其它重组分，而釜液中除了轻关键组分外没有其它轻组分，这种情况称为。2. 萃取精储：如果加入的新组分不与原系统中的任何组分形成共沸物，而沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精微塔，这类特殊精微被称为三、填空题1 .分离过程是将混合物分成组分不相同的两种或几种产品的操作。2 .平衡分离过程（P3）是借助分离媒介，使均相混合物系统变成两相混合物，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。3 .传质分离过程（P3）用于各种均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生,依据物理化学原理的不同,传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程。4 .活度系数的基准态是指活度系数等于1的状态。5 .从动力学上讲，相平衡是指相间表现传递速率为零的状态。6 .膜分离过程（P204）包括超滤、渗析、电渗析、反渗透、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。7 .恩特伍德公式的假设条件是（1）塔内汽相液相均为恒摩尔流率;（2）各组分挥发度均为常数。8 .由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为关键组分，其中相对易于挥发的组分成为轻关键组分（LK），不易挥发的组分称为重关键组分（HK。9 .相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。四、简答题1.在萃取精储中，溶剂选择的工艺要求有哪些？（|P75）答：在选择溶剂时，应注意以下几点：溶剂与被分离组分有较大的相互溶解度（防止分层）；溶剂在操作中热稳定性要好（为了长期循环使用）；与混合物中任何组分不起化学反应（缔合、络合等）；溶剂比（溶剂/进料）不得过大；无毒、不腐蚀、价格低廉，易得等。2.速率分离过程（P10）是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下,有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。这类过程所处理的原料和产品通常属于同一相态，仅有组成上的差别。速率分离包括有：膜分离、超滤、反渗透、渗析、气体渗透分离、液膜分离等。五、画出萃取精微的流程图，并对过程进行描述。图中塔1为萃取精微塔诣,丛遢组分混合物A、S,降低驾分.进入塔1,同时向唐内加入溶剂B的人而使组分A变得易挥发。溶剂的沸点比被分离组分高,3位、匕一、一、风 浓度，溶剂加入口一塔板，起到回收溶剂的作用分A,而组分B与溶彳1 于进来为了使塔但需至与内维持较高的溶剂塔顶保持有若干块淋为溶剂叵收段。该塔顶得到组S由塔釜流出，进入塔2 （溶剂回收塔），从该塔顶蒸出组分B,溶剂从塔釜排出，经与原料热和进一步冷却，循环到塔六、写出闪蒸过程的物料平衡式（2个），相平衡关系式，浓度加和式,并根据它们推导出Rachford-Rice公式:f()c(Ki 1)zi1 (Ki 1)汽液平衡关系:yiKiX i=1,2,浓度加和式:cXi i 1cyi1.0i 1由式消去式中的yi 得：Fzi LxiVKixi解得：Xi七将L F V代入得:XiFZiF V VKi用F除式中的分子与分母，并以V / F表示汽相分率则:Zix1(Ki1)的取值在0之间，将式代入式得:zKi(Ki 1)i=1,2,c 将式、式分别代入浓度加和式（总和方程）得z 1.0(Ki 1)KiZ11(Ki 1)1.0用式减去式得闪蒸方程式 （Rachford-Rice ）f（）：*九0七、设计变量（含C个组分），指出装置的设计变量如何规定（设计型和核算型两种）1.再沸器（P56）2.一个带侧线采出的精微塔，塔顶全凝器，塔底再沸器，无压降，求设计变量数及变量如何规定。进料变量数c2合计c3Nau：串级单元数3回流分配1侧线采出单元数1传热单元数2合计7八、已知甲醇-丙酮在不同压力下均能形成共沸物，常压下，共沸物组成为含甲醇46%(mol)，而下，共沸物组成变化为含甲醇62%(mol)，当进料中甲醇含量大于62%(mol)时，请判断常压塔与高压塔的塔序，并画出相应的流程图。(本题考查对分离共沸物的双压精馏过程，见教材P86-87)解答:如果进料中含甲醇大于62%,则在塔I（常压）进料，塔金为纯甲醇，塔顶为含甲醇46%的共沸物，进塔II（高压），塔顶为含甲醇62%的储出液循环到塔1,塔金得到纯丙酮。塔序为：先常压塔，后高压塔。图如下：九、试求总压为时，氯仿（1）-乙醇（2）之共沸组成与共沸温度。已知:In 12 ,x2 (0.59 1.66x1)； In 2x12(1.42 1.66x2)(A)ig PS1163.0 S6.02818227 J 均 BS1652.057.33827 231.48 t(B)解答:（与P82例3-6相同，但该例PS、P2s等数据所得值与我计算所得不同，按书上来）设 t=55C ,由式(B)得：RS 82.372S;P237.311,PSrQ InInPS由2PS(A)式彳4： In 0.59x2 1.42x2 1.66x1x2)2用试差法求得:Xi0.8475 , x2 0.1525将x1 , x2代入（A）式得：1.0475,2 2.3120 所以P1x1P1S2x2P2S1.04750.847582.3722.3120.152537.31186.279与给定值相同，故共沸温度为55，共沸组成为x10.8475