分离工程试题库.pdf

第一部分填空题1.分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。2.汽液相平衡是处理（气液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。3.萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。4.吸收因子为（）。L），其值可反应吸收过程的（难易程度mV5.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔），（用再沸器的蒸出塔），（用蒸馏塔）。6.精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。7.在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。8.解吸收因子定义为（S=m V/L）。9.吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。10.吸收有（1）个关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。精馏有（2）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。11.恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（大10K）以上。12.吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下，才能视为恒摩尔流。13.采用液相进料的萃取精馏时，要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值，所以在（进料时补加一定的萃取剂）。14.要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。15.吸收过程发生的条件为（PiPi,yiyi）。16.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。17.常见复杂分离塔流程有（多股进料），（侧线采出），（设中间冷凝或中间再沸器）。18.设置复杂塔的目的是为了（减少塔数目，节省能量）。19.通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。20.为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。21.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。22.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。23.分离过程分为（机械分离）和（传质分离）两大类。24.传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率控制过程）两大类。25.分离剂可以是（能量）和（物质）。26.机械分离过程是（过滤、离心分离）。吸收、萃取、膜分离。渗透。27.速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、（膜分离、渗透）。28.平稳分离的过程是过滤、离心分离、（）。膜分离。渗透。29.气液平相衡常数定义为（气相组成和液相组成的比值）。30.理想气体的平稳常数与（组成）无关。31.低压下二元非理想农液的对挥发度12等于（1P10/2P20）32.气液两相处于平衡时，（化学位）相等。33.在多组分精馏中塔顶温度是由（露点）方程求定的。34.泡点温度计算时若Kixi1，温度应调（小）35.泡点压力计算时若Kixi1，压力应调（大）36.在多组分精馏中塔底温度是由（泡点）方程求定的。37.关键组分的相挥发度越大，精馏过程所需的最少理论板数（越少）。38.分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。39.进料中易挥发含量越大，精馏过程所需的最少理论板数（不变）。40.在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组份形成具有（正）偏差的非理想溶液。41.萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底）出来。42.恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。43.吸收中平衡常数大的组分是（难）吸收组分。44.吸收中平衡常数小的组分是（易）吸收组分。45.吸收因子越大对吸收越（有利）46.温度越高对吸收越（不利）47.压力越高对吸收越（有利）。48.吸收因子49.吸收因子A（A（反比）于平衡常数。正比）于吸收剂用量L。50.吸收因子A（正比）于液气比。51.从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后）分离。52.从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（最后）分离。53.从节能的角度分析进料中含量高的组分应（先第二部分 选择题C1.计算溶液泡点时，若i1KiXi1 0，则说明（C）a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高yi/Ki1 0，则说明（2.计算溶液露点时，若C）a.温度偏低b.正好泡点c.温度偏高3.吸收操作中，若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是（）a.提高压力a.恒温操作a.加大回流比b.升高温度c.增加液汽比d.增加塔板数b.恒摩尔流c.贫气吸收b.加大萃取剂用量c.增加进料量4.多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是（）5.当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节（B）6.液相进料的萃取精馏过程，应该从何处加萃取剂（C）a.精馏段b.提馏段c.精馏段和进料处d.提馏段和进料板7.简单精馏塔是指（C）a.设有中间再沸或中间冷凝换热设备的分离装置b.有多股进料的分离装置26、在多 组 分c.仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备8.分离最小功是指下面的过程中所消耗的功（B）a.实际过程b.可逆过程9.下列哪一个是机械分离过程（D）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离10.下列哪一个是速率分离过程（C）a.蒸馏b.吸收c.膜分离d.离心分离11.下列哪一个是平衡分离过程（A）a.蒸馏b.c.膜分离d.离心分离12.溶液的蒸气压大小（B）a.只与温度有关b.不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关c.不仅与温度和各组分的浓度有关，还与溶液的数量有关13.对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K值越大，说明该物质费点（A）a.越低b.越高c.不一定高，也不一定低14.汽液相平衡K值越大，说明该组分越（A）a.易挥发b.难挥发c.沸点高d.蒸汽压小无关15.气液两相处于平衡时（C）a.两相间组份的浓度相等b.只是两相温度相等c.两相间各组份的化学位相等d.相间不发生传质16.当把一个常人溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（C）a.露点b.临界点c.泡点d.熔点17.当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（A）a.露点b.临界点c.泡点d.熔点18.当物系处于泡、露点之间时，体系处于（D）a.饱和液相b.过热蒸汽c.饱和蒸汽d.气液两相19.系统温度大于露点时，体系处于（B）a.饱和液相b.过热气相c.饱和气相d.气液两相20.系统温度小于泡点时，体系处于（B）a.饱和液相b.冷液体c.饱和气相d.气液两相21.闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（B）a.很高b.较低c.只是冷凝过程，无分离作用d.只是气化过程，无分离作用22.A、B两组份的相对挥发度 AB越小（B）、B两组份越容易分离、B两组分越难分离、B两组分的分离难易与 越多d.原料中含轻组分越多，所需的 越少23.当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（D）a.提高进料量流比a.所需理论板数最小d.热力学效率高b.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程25.吉利兰关联图，关系，下列哪个不是其中之一a.最小理论板数a.计算简便需物性数据少b.降低回流比c.提高塔压d.提高回24.当蒸馏塔的在全回流操作时，下列哪一描述不正确（D）b.不进料c.不出产品关联了四个物理量之间的（D）b.最小回流比c.理论版d.压力b.可为精确计算提供初值c.所d.计算结果准确26.下列关于简捷法的描述那一个不正确（D）27.关于萃取精馏塔的下列描述中，那一个不正确（B）a.气液负荷不均，液相负荷大b.回流比提高产品纯度提高c.恒摩尔流不太适合d.是蒸馏过程28.当萃取精馏塔的进料是饱和气相对（C）a.萃取利从塔的中部进入b.塔顶第一板加入c.塔项几块板以下进入d.进料位置不重要29.萃取塔的汽、液相最大的负荷处应在（A）a.塔的底部b.塔的中部c.塔的项部30.对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（B）a.一定是做为塔底产品得到b.一定是为塔顶产品得到c.可能是塔项产品，也可能是塔底产品d.视具体情况而变31.吸收塔的汽、液相最大负荷处应在（A）a.塔的底部a.提高温度减少处理的气体量b.塔的中商c.塔的顶部b.提高吸收剂用量c.提高压力d.32.下列哪一个不是吸收的有利条件（A）33.下列哪一个不是影响吸收因子的物理量（D）a.温度b.吸收剂用量c.压力d.气体浓度34.平均吸收因子法（C）a.假设全塔的温度相等b.假设全塔的压力相等c.假设各板的吸收因子相等35.当体系的yi-yi*0时（B）a.发生解吸过程b.发生吸收过程c.发生精馏过程d.没有物质的净转移36.当体系的yi-yi*=0时（D）a.发生解吸过程b.发生吸收过程c.发生精馏过程d.没有物质的净转移第三部分 名词解释1.分离过程：将一股式多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。2.机械分离过程：原料本身两相以上，所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。3.传质分离过程：于均相混合物的分离，传递传质分离过程用其特点是有质量现象发生。按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。4.相平衡：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。从热力学上看，于最小状态，无物质整个物系的自由焓处从动力学看，相间的静的传递。5.相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。6.泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。7.露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。8.气化率：气化过程的气化量与进料量的比值。9.冷凝率：冷凝过程的冷凝量与进料量的比。10.回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值。11.精馏过程：所组成的混合物，地部12.全塔效率：理论板数与实际板数的比值。13.精馏的最小回流比：精馏时有一个回流比下，完成给定的分离任务所需的将挥发度不同的组分在精馏塔中同时多次分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。理论板数无穷多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。14.理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。15.萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。16.萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于体系，加入第三组分P，P体1的系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。17.共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于体系，加入第三组分P，P体1的系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。18.吸收过程：按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。19.吸收因子：操作线的斜率（率（KI）的比值。L/V）与平衡线的斜20.绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。21.膜的定义：广义上定义为两相之间不连续的区间。22.半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。23.渗透：当用半透膜隔开没浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗透。24.反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透。最绝小热回闪流蒸比过第四部分是程是馏等问答题的1.已知焓极B二组分的恒压相图如下图所示，现有一温度为口温度为T4过加器前后压力看作不试原料经加热后出限过变。说程明情 程中，各相应温度处的相态和组成变该，化的况原节情况之料流t0过冷液体，组成等于xF一在，后t1饱和液体，组成等通于此压过力时xF加降热，t2气夜两相，yxFx低器2.未t3饱和气体，组成等的，简完于过所述成xF绝以给t4过热气体，组成等热会A塔的操作压力量对比3定于xF闪有.20atm塔的操作压力为10atm，试的蒸汽，塔底产品经节流阀后很分问：过快进入化a.液体经节流后会发生哪离程现些变化的任象特b.如果务发点B塔的操作压力为5atm，。时，会与生所，在某些方面10atm下的情需况有何不同汽4要(1)化 经节流后有气相产生，.理由于气化要吸要论收自身的热量，系统温度将吸经降低。收板(2)B5atm热塔的操作压力为全回流是精馏的极限情况之一。数时比操作压力量流所需的理论板数最少。此时，不进料，无为10atm时气化率大，温，不出产 品。穷度下降幅度也大。由多简述精馏过程最小回流时的于，特点。是A，T0B塔。B全回6.简述捷法的特点。简捷法是通过N、Nm、R、Rm四者的关系计算理论的板数的近似计算法，其计算简便，不需太多物性数据，当要求计算精度高时，不失为一种快捷的方法，也可为精确计算提供初值。7.简述萃取塔操作要注意的事项。a.气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷；b.塔料的温度要严控制；c.回流比不能随意调整。8.萃取精馏塔如果不设回收段，把萃剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内，将会产生什 么后果，为什么在萃取精馏中不设回收段，将会使入塔顶的萃取剂得不到回收，塔顶产品夹带萃取剂，从而影响产品的纯度，使塔顶得不到纯净的产品。9.根据题给的X-Y相图，回答以下问题：a.该系统在未回萃取剂P时是正偏差是负偏差系统有最高还是最低温度的恒沸物b.回入萃取剂之后在精馏段和提馏段利还是利c.该系统在未加萃剂P时是正偏差系统，有最低温度的恒沸物。d.加入萃取剂之后在精馏段有利，固原来有恒沸物，P加入之后恒沸物消失；在提馏段是不利，因P加入之后体系中组分的相对挥发度降低。10.从热力学角度简述萃取剂的选择原则。萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔组分形成正偏差，与塔组分形成负偏差或者理想溶液。11.工艺角度简述萃剂的选择原则。a.容易再生，即不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高；b.适宜的物性，互 溶度大、稳定性好；c.价格低廉，来源丰富。12.说出4种恒沸剂的回收方尖。a.冷疑分层；5）盐析b.过冷分层；c.变压精馏d.萃取（13.说出4种恒沸剂的回收方法。14.恒沸精馏中，恒沸剂用量不能随便调整为什么因恒沸剂用量与塔的产品纯度有关，多或少都不能得到所希望的目的产物。15.吸收的有利条件是什么低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量。16.试分板吸收因子对吸收过程的影响吸收因子A=L/（VKi），吸收因子越大对吸收有利，所需的理论板数越少，反用平均吸收因子法计算理论板数时，分别采用L0/V N+1（L0:吸收剂用量，VN+1原料气用量进行计算吸收因子板）和L平/v平，来A。试分析求得的理论之亦然。17.数哪个大，为什此时，L0/VN+1比L平/V平小，故用L平/V平计算的A吸大，所需的理论板数小。18.收在吸收过程中，若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设塔计吸收率，无将会出现什么现象等于A的吸收率。正常操论作时，A应大于吸收率有19.有一烃类混合物送入精馏多装置进行少分离，进料组成和相对挥块发度a理值如下，论现有板A、B两种方案可供选也择，完你认为的组份，应放在最后分离；进料中戊烷含量高，应尽早分出。所不哪种方案合理为什么以方案B成20.是异丁烷正丁烷 戊给吸收为单相传质过合理的。烷定程程中不断增加气体的流量相应的减在吸收过程中塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流摩尔%253045的少因此气液相流量在塔分a值吸收剂吸收了气体内都不能离由于正丁烷和异丁烷是体系中的溶质而流量在视为恒定。任中最难分下降过务，只能达到小于第五部分计算题1.以烃类蒸汽混合物含有甲烷%，乙烷异丁烷%。试求混合物在%，丙烷25%及时的露点压力与泡点压力，并确定在t=25，p=1MPa大气压时的气相分率。解：a.求混合物在25时的露点压力设p=1MPa，由=t=25查图2-1a得：K1=165，K2=27，K3=，K4=yi0.05 0.10 0.30 0.55xiii0.2129 1165278.13.2Ki选异丁烷为参考组分，则K4KGxi3.2 0.2129 0.6813K40.6813和t=25查图2-1a得p=650kPa：K1=28，K2=，xiKi28iK3=，K4=0.551.003 10.685.351.7yi0.05 0.10 0.30故混合物在25时的露点压力为650kPa。b.求混合物在25时的泡点压力设p=1MPa，由=t=25查图2-1a得：K1=165，K2=27，K3=，K4=yiKixi165 0.05 27 0.10 8.1 0.30 3.2 0.55 15.14 1选异丁烷为参考组分，则KGK4G3.20.2114yi15.14由K40.2114和t=25查图2-1a得p=2800kPa：K1=，K2=，K3=，K4=yiKixi6.1 0.05 1.37 0.10 0.44 0.30 0.21140.55 0.69031K4KG0.211yi43K40.306和0.690t=25查图2-1a得p=1550kPa：0.306K1=，K2=，K3=，K4=K4yiKixi11.0 0.05 2.2 0.10 0.7 0.30 0.306 0.55 1.148KG0.3060.271.148yK40.27和t=25查图2-1a得p=1800kPa：K1=，K2=，K3=，K4=yiKixi9.6 0.05 1.9 0.10 0.62 0.300.27 0.55 1.004 1则混合物在25时的泡点1800kPa。压力为=25，p=1MPa=K1=165，K2=27，K3=，K4=zi0.05 0.10Ki165270.300.550.2129 18.13.2Kizi165 0.0527 0.10 8.10.30 3.2 0.5515.14 1故在t=25，p=1MPa大气压时的气相1。分率等于2.已知第一脱甲烷塔的进料组成及操作条件下各组分的相平衡常数如下表所示，要求甲烷的蒸出率为98%，乙烯的回收率为96%，试分别按清晰分割和不清晰分割方法计算馏出液和釜液的组成，并比较两种计算结果。序号组分xiF/摩尔%1H22CH43C2H44C2H65C3H66C3H87C4Ki/解：取100Kmol进料为基准，选取甲烷为轻关键组分，乙烯为重关键组分。按清晰分割的概念，组分1为轻组分，全部从塔顶馏出液在采出，组分4、5、6、7为重组分，全部从塔釜液中采出。由于甲烷的蒸出率为98%D25.8 0.98 5.684Kmol；B25.8 5.684 0.116Kmol乙烯的回收率为96%B333.2 0.96 31.872Kmol；D333.2 31.872 1.328KmolD D1D2D333.8 5.684 1.328 40.812KmolB F D 100 40.812 59.188Kmol或Bi2Bi0.116 31.872 25.7D1DD3x1Dx3Dx2BDB2B0.50.30.70 59.188Kmol0033.8D25.6840.828x2D0.13940.812D40.8121.3280.03340.8120.1160.002x3BB331.8720.538；59.188；B59.188x4BB4BB6x6BB25.700.434x5B59.1880.300.005x7B59.188；B5BB70.5059.1880.700.008B59.1880.012将计算结果列表如下：组分H2CH4C2H4C2H6C3H6C3H8C4zixiDxiBDiBi/3.要求在常压下分离环己烷苯b.（沸点80.2），它们的a.（沸点80.8）和恒沸组成为苯（摩尔分数）沸剂进行恒沸精，共沸点77.4，现以丙酮为恒馏，丙酮与环己烷形成恒沸物，共沸组成为（环己烷摩尔分数），若希望得到几乎纯净的苯，试计算：所需恒沸剂量。塔顶、塔釜馏出物量各为多少。（以100kmol/h进料计）解：以100kmol/h进料为基准，设丙酮恒沸剂的用量为Skg，恰好与料液中的环己烷组成恒沸物，进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为。F,D,xFi,xDiD FxF1xD 1100 0.4980.60对环己烷作物料平衡恒沸剂S的用量为S DxD383 0.40 33.2kmol由于塔釜希望得到几乎纯净的苯，4.四氢呋喃水物，恒沸温度为DxD1FxF183kmolW W2FxF2100 0.502 50.2kmolb.混合液当x10.854（摩尔分数）时形成恒沸63.4，当以呋喃（S）为恒沸剂时，则与其水成为非均相恒沸物，恒沸温度为30.5，恒沸组成为x20.0438。要求该溶液分离得x10.999（顶）及x10.001（釜），试以简捷法计算所需理论板数N。已知：A120.42；A211.068；A1S0；AS10；A2S1.95；AS22.59。30.55.某裂解气组成如下表所示。p127.359kPa；p24.833kPa；pS100.418kPa000y0,i组分H2CH4C2H4C2H6C3H6i-CH现拟以i-C4H10馏分作吸收剂，从裂解气中回收99%的乙烯，原料气的处理量为100kmol/h，塔的操作压力为，塔的平均温度按-14计，求：为完成此吸收任务所需最小液气比。操作液气比若取为最小液气比的倍，试确定为完成吸收任务所需理论板 数。各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。塔顶应加入的吸收剂量。解：选乙烯为关键组分，查得在和-14下各组分的相平衡常数列于下表。a.最小液气比的计算在最小液气比下N，LA关关0.99，Vmin关K关0.720.99 0.7128b.理论板数的计算操作液气比LV 1.5LVmin1.5 0.7128 1.0692L1.06921.4850.72关键组分的吸收因子为VK关Alg1N10.99 1.4851 8.868lg0.99 1lg 1.485理论板数c.各A关K关L个AiKiVKi和组分v1,i1ivN 1,i；V的组分吸yN 1,i收Ki分N 1,i，率kmol/h和A出塔尾y1,i气d.的吸量塔内气体的平均流率收为：和塔内液体的平均流率剂组为：量成lg AiN1AiiN1Ai1,i1Ai1vv1,i；y1,i进行计算结H2CH4果见表。C2H4C2H6C3H6i-CHV1/000V100 38.111569.056kmol/h2L0(L061.8885)L030.944I2000IV1.0692，得L042.89kmol/h6.拟组分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-Cn-C5H10n-C6H14H进y0,i行当在压力下，以相对分子质量为220的物质为吸吸收剂，吸收剂温度为30，收而塔中液相平均温度为35。试计算异丁烷(的i-C4H10)回收率为时所需理某厂论塔板数以及各组分的回收率。操作液气比为最小液气比的倍，求塔顶尾裂解气的数量和组成。气解：选异丁烷为关键组分，查得在和35下各组分的相平衡常数列的于下表。组a.最小液气比的计算成在最小液气比下N，A关关0.9，如L关K关0.59 0.9 0.531下。V minAlg1N1理论板数b.理论板数的计算LL0.9 0.963lg0.9 11 11.255lg 0.963 1.5 1.07 0.531 0.568V Vmin操作液气比L0.5680.963VK关0.59关键组分的吸收因子为的数量和组成c.各个组分的回收率和塔顶尾气N1A关K关LAiiAii iN 1AiKi1ivN 1,iVKi和Ai1N 1v1,i；V1v1,i；y1,iv1,iV进行计算结果见表。组分CH4C2H6C3H8i-C4H10n-C4H10i-CHn-C5H10n-C6H14yN 1,iKi,kmol/hN 1,iA1,i000y1,id.吸收剂量100 82.188L塔内气V0.5682L0(L017.81)L291.09kmol/hL08.906，得L042.833kmol/h7.在一精馏塔中分离苯（B），甲苯（T），二甲苯（X）和异丙苯（C）四元混合物。进料量200mol/h，进料组成zB=,zT=,zX=（mol）。塔顶采用全凝器，饱和液体回流。相对挥发度数据为：BT=，TT=，XT=，CT=。规定异丙苯在釜液中的回收率为%，甲苯在馏出液中的回收率为%。求最少理论板数和全回流操作下的组分分配解：根据题意顶甲苯为轻关键组分，异丙苯为重关键组分，从相对挥发度的大小可以看出，二甲苯为中间组分，在作物料衡算时，初定它在馏出液和釜液中物料衡算如下馏出液d釜液Wi组分 进料BTX406020200i4020.00240D18800.998解得D=W=xTDxTWxCDxCWNmxCxTlg()(D)WxTxC1lg()0.5861lg(CT0.81310.21)dxWxdxWx20dc)(WxT)Nm cT解得dx=；Wx=组分料进60di40WixT）20WcdxWx2080Nm cT800.002800.998100.9199.09xwi馏出液组分组分进料xdi釜液mol%数量Mol%数量数量mol%苯甲苯xC4060 xT20 4030lglg（）（D20二甲苯xCNm）xT100.5916 0.8051 0.0016 0.0030lg10.21（）lg（400.160.15979.8480.5580异丙苯dxdc200100100.9 100.0099.1100.008.某原料气组成如下：组分CH4C2H6C3H8i-C4H10C5H12n-C6H14y0（摩尔分率）n-C4H10i-C5H12n-先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为4H10回收38，压力为，如果要求将i-C90%。试求：为完成此吸收任务所需的最小液气比。操作液气比为组小液气比的倍时，为完成此吸收任务所需理论板数。各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。求塔底的吸收液量解：由题意知，i-C4H10为关键组分由P=，t平=38查得K关=（P-T-K图）在最小液气比下（LV）min K关A关LN=，A关=中关=Klog（A）N1log A关0.55440.990.56所以0.99 0.9log（）1 0.91 9.48LiV Ki它组分吸收率公式A，NAiAiN 11计算结果如下：组分进料量 相平衡常数KiAii被吸收量塔顶尾气数量 组成CH4C2H6C3H8i-CHn-C4H10i-CHn-C5H12n-C6H14合计CH4为例：L0.554VKi49.48 1Ai0.0320.990.032i9 48 10.32=0.0329.48 11iV1（CH4）=（1-）VN+1=（）V（1 CH4）74.05y（1 CH）44V176.50.923100 80.190塔内气体平均流率：290.10Kmol/hL0（L019.81）L09.905塔内液体平均流率：L=2由v=；=hL09.已知某混合乙烷下各组分的平衡常数,丙烷正丁烷（摩尔分率）,操作压力,试求其露点温度.可按下式进行计算乙烷:K=+46667丙烷：k=+正丁烷：为）k=+（t的单位设温度为24，用泡点方程yi/Ki=1进行试差，不满足露点方程，设温度为23，重新试差，满足露点方程，露点温度为23,结果见表。设温度为24设温度为23圆整组份组份KiKixiKiKixi乙烷丙烷正丁烷10.一轻烃混合物进行精馏塔的计算，求得阳小回流比最小理论板数Nm=求Rm=,得最小回流化为所需最小塔板板数。R=R=,全塔平均板效率为n，求由于，Nm所以，N实际板数为：=33块11.某多组分精馏塔的原料组成、产品组成（组分1为轻关键组分）及各组分的相对挥建发度如表所示，已知提馏段第相组成,提馏段操作线方n板上升的气程为,精馏段操作线方程为xn,i=,i试求离开第n+2板的液相组成.（要求各板组成列表板）.）（塔序从下往上,第n+1板为进料(1)用提馏段操作线方程xni=,i+计算xn+1,i,即xn+1,1=+=其他组分的计算结果列于表。.(2)用相平衡方程计算yn+1,i计算结果列于表.(3)由于第n+1板为进料板为进料板,所以,用精馏段操作线方程计算xn+2,I,即其他组分的计算结果列于表。(4)计算结果汇总xn+1,ixn+2,i12xn+1,iyn+1,ixn+2,i3412.某厂裂解气组成(摩尔%)如下：%乙烷、%丙烯、异丁%氢、%甲烷、乙烯、烷、所用的吸收剂中不含所吸收组分。要求乙烯的回收率达到99%。该吸收塔处理的气体量为100kmo1/h，操作条件下各组分的相平衡常数如下：氢烷丙烷甲烷异丁烷乙烯乙操作液气化为最小液气比的倍试求:(1)最小液气化;(2)(3)(4)(5)所需理论板数;各组份的吸解：(1)最小液气化(2)所需理论板数N(3)各组份的吸收因子、吸收率吸收因子，以甲烷为例：吸收率，以甲烷为例：(4)塔顶尾气的组成及数量(见表)N+1AH 000C01CC20C2i304CN+11y1(5)塔顶加入的吸附剂的量13.某连续操作的精馏塔分离苯与甲苯。原料液含苯（摩尔分率，下同），塔顶产品含苯。已知塔顶产品含苯量占原料液中含苯量的95%。问：塔底产品中苯的浓度又F*=D*+WX，既XW=W=*参考答案第一部分1.分离剂、混合过程2.分离因子、固有分离因子3.混合过程、分离剂4.分离因子、理想分离因子5.气液相平衡、板效率6.气液传质分离、所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等7.Kizi 1,K 1、物料平衡和相平衡Lzi8.萃取剂回收段9.小10.A、难易程度11.塔顶釜两块板KV12.用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔13.组成、泡露点方程14.L=AV 15.17.yN 1,i设计、操作16.分配组分y x、该组分的最大浓度xN,iKi18.1,i i 0,i、自身挟带yKx19.L=AV、温度降低，压力升高、KiyN 1,ixN,i，1,i i 0,iKx20.1块板P12SP1121.S=VK/L、V=SL 22.塔顶釜两223.1个、单向传质24.三组分物系中，xA与xS的比值与共沸物中A与组分B的相对量一样、AB,组分SB26.PS算、简捷计算29.APBSPA11大10K 27.贫气吸收28.热量衡30.吸收蒸出塔31.全回流32.双向传质B33.进料时补加一定的萃取剂34.稀释35.增大36.吸收蒸出塔37.溶质由气相溶于液相，PiPi,yiyi、yN 1,i x*Ki N,i38.清晰分割、非清晰分割焓、热量衡算40.H、S39.进料热41.组成的改变、相平衡方程42.塔釜43.衡摩尔流44.对非理想溶液出现不收敛，不归一，计算易发散45.多股进料、侧线采出、设中间冷凝或中间再沸器46.逐板计算、矩阵法、松弛法48.47.不减少塔数目，节省能量稳定态、稳定态、时间间隔、物料变化49.通过一定压力梯度的动量传递、50.理论板数、级效率级效率52.分离通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物51要求高、最困难.55.大于56.53.流的直接混合、通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化系统、过程54.可逆学位物流的直接混57.表面吸附、膜的选溶解能力、扩散能力择渗透作用59.硅胶、活性氧化吸附分离6558.膜分离、铝、活性炭、埃、小于膜5埃6170、机械分离、传质分62、68离、2P201P10/71分平衡分离、72能量、物质正64的75、16、1774、过程、离、化组、成逸小取117、过滤、离心分离、速率控制过程露学渗度78、大点位透80、6784吸、气相组成和液相组议降成的比值Ni=Nv-79、泡点程、86附Nc低87气82、剂落89、过冷液相90、不变91、相固中、越定吸94、增大83、过热可95多设附、气相96、顶97P20调、底99负质、P10计、100、难101、易顶102变的、有104103量浓利106、正、度有105、比不可120利利反调、109、最比后107设流118、116108、112、多层、计出、正可似变物115吸逆比距床量关中、附111110、系吸、不剂层先最后入第附强分121二剂113、单口离的层、流的部114浓、出距分强度物离66、69吸、修正的收、萃73、修8128、越少92、大9833、底119、时间122、镜面对称相63、85、16111621 c26 b31 a27121771 c.38131822a67a.72d.49141923 a510152063 b.68 d.73 d.d.25 da.a.24b29c 3034c.35d.36 d41 d.46 d.51 c.56 b.61 d.66 c.27a32c.37b.42d.47d.52b.57c.62d.28 a33 d.38 b.43 d.48d.53a.58a.3944 b.b.4049 d.54 c.59 a.64 b.69 d.45 c.50 a.55 b.60 c.65 a.70 c75 d.74 b.