1114051班分离工程试卷A标准答案

☆ ☆ 名 姓密 号封 学 线 级

班A卷 1 页 共4 页 《分离工程》试题 第

内

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

0.839 、0.967 ；

6、在精馏、吸收和吸附单元操作中，经常利用的关

供 化学工程与工艺 专业 1114051班 使用 系是物料衡算、相平衡、传质速率和热量平衡； 2008年6月 不

题 号 一 要

得 分 阅卷人 二 三 四 五 六 分 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qHC；

11、在吸附等温式qkC1/n中，q表示吸附平衡时单位质量吸附剂所吸附的吸附质的量，C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、KiPi0/P ；B、KiiPi0/P； C、 Kii0,V7、影响亨利系数的因素是溶剂、溶质性质和 温度；

总 8、在等板高度法中，填料塔的高度ZHETPNT；

本套试卷共4页 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：i,Li,G ； 答 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。 题 4、露点方程可以表示为yi1。

 ☆ ☆

Ki5、对于理想溶液，若在101.325kpa和某温度下，组分A的饱和蒸汽压为85kpa，组分B的蒸汽压为100kpa，则其相平衡常数分别为

Pi0Pi0P

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2、当压度应该 D

力为A. 30℃；B. 50℃；C. 29℃℃；D. <30℃。

10MPa

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.

1111H1；B.  ； KfkfHksKskfks、温度为30℃的汽液混合物进入操作压力为

0.6MPaC.Kfkf； D. Ksks。

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

的精馏 塔时发

生绝热

汽化，

进料板

处的温

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A、B； 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NT和NOG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dQ/dt0

（4）在相界面上存在平衡，即q=H C

六、计算题（本题29分）

1、某烷烃混合物压力为3.0MPa、温度70℃、流量100kmol/h，其组成及相平衡常数如下表。拟采用操作压力为1.0MPa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 0 iC50 C3 C30 iC4 三、多A.物料平衡关系；B.相平衡关系； 项选C.热平衡关系；D. 传质速率关系。

择题：2、工业化应用比较成熟的多组分分离技术是 B、C、D ； （每A.超临界萃取；B. 多组分精馏； 题

3C.多组分吸收；D、多组分吸附。

分，共3、吸收设计中必须注意的问题是A B、C；

12分） A、原料中被吸收量不易过大；B、塔内温差不易过大； 1、精流C、不要通过理论板的增加提高分离效果；D、不能用于非理想塔理论溶液。

板的简4、在吸附剂颗粒内会发生 A、B、C；

捷计算A、细孔扩散，B、表面扩散，C、吸附和解吸，D、界膜扩散； 中，直四、判断题：（每题3分，共12分）

接涉及1、若恒沸物在塔顶，则该恒沸物具有最高恒沸点恒沸物。 （ ） 的重要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

0（√） 关系是 iPiEi。

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摩尔分数 组分 0C3 C30 0．15 i1C0．25 0．40 0．20 ．00 iC50 4 Ki

Ki 1．4 1．3 1．44 0．6 1．335 0．28 0．615 0．2822 （40℃） （41℃） Ki （60℃） 2．2 2．0 0．9 0．32 （ 3分） 解：1、确定汽化率 设汽化率为0.32 （ 1分） 2、进料板温度下的Ki 3、计算汽液组成 《分离工程》试题A卷

1）计算xF,i

xZiF,C31(K0.251)0.320.2191

i1)e1(1.44xZi0.4F,C031(K0.3613i1)e1(1.3351)0.32xF,C0Zi41(K0.2(0.6151)0.320.2281i1)e1 5 页 共4 页

第x（Z9i） 45 15 7 F,C501(K0.15摩尔数 30 i1)e1(0.28221)0.320.19470.994（10）

Ki 12 3.0 0.6 0.1 （5） y0.31550.48230.14040.0549故汽化率为0.32、进料板温度为41℃。 5 x0.21910.36130.22810.19471.0032 解

：

1

、

依

题（7 （1分）

分）

2）计算2、由AN1A AN11，当N,A，

yF,i

.9 Amin0 8 yF,C31.440.21910.3155（3分）

2、某厂裂解气拟采用丙酮吸收分离工艺脱除乙烯。若裂解气流量 yF,C01.3350.36130.4823为3 100kmol/h，要求丙烯收率为98%，试确定：（1）吸收塔理论板

（2）其他组分吸收分率；（3）尾气量。已知塔的操作温度为 y数；F,C00.61550.22810.1404-234℃、操作压力为 3.6MPa，操作液气比为最小液气比的1.6倍。

原料组成及操作压力温度下的 Kyi见下表（本题19分）

F,C00.28220.19470.05495 组成 H C021 C2 C3 C03



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3 100 0.1 0 C0.982 意

3、Amin0.98 KGminL0.0787.50.078AiN1Ai0.078 8、iN1，如甲烷7.50.0781Ai1（15）

组成 H2 C10 Ki  C2LKAmin0.150.980.147 （4分） Gmin4、LL1.61.60.1470.235 GGmin （ 5分）

5、A6、

N1C3 C30  12 3.0 0.6 0.15 0.10 L0.23521.568 （7分） 0.15KGAi 0．0．00．1．2． 020 78 392 568 352 AA N1A11.568N11.5680.98 （9分）

1.568N11i 0．0．00．0．1．0 解（10分） 7、Ai得

02 78 391 98 N6

（16分）

9、vi1ifi，如甲烷v10.0784036.88kmol/h，余列表

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L，如甲烷Ai0.2350.078，余列表 （12分）

3.0GKi0 80.17 C/ C10 C2C3kmol 组成 H2 故尾气量为 3hKi 12 3.0 0.6 0.10.1 5 0 Ai 0．0．00．1．2． 020 78 392 568 352 i 0．0．00．0．1．0 02 78 391 98 vi 2941．9．0．0．0 80．4 49 14 14 ．17 （18分） G180.17kmol/h （19分） A卷 8 页 共4 页 《分离工程》试题 第

☆

☆ 名 密 姓 封 号 学 线 级 班 内 不

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☆ ☆ 名 密 姓 封 号 学 线 级 班 内 不

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