《化工分离工程期末试题A答案Word版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化工分离工程期末试题A答案Word版(6页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除! 2007 2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准题号一二三四五六七八九十总 分得分本试卷共六道大题,满分为100分,考试时间为120分钟。一、填空题(本大题20分,每空1分)1、分离工程分为( 机械分离法 )和( 传质分离法 )两大类。2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为( 非理性溶液 )或( 实际溶液 )。3、对于能生成二元恒沸物的物系来说,在恒沸点处气液相两相组成( 相等 )。在恒沸点两侧组分的挥发能力( 不同或相反 )。4、端值常数A为( 0 )时体系为理想溶液,A为( 0 )时体系为负偏差溶液 。5
2、、用郭氏法分析,串级单元的可调设计变量为( 1 ),侧线采出板的可调设计变量为( 0 )。6、根据萃取精馏原理,通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有( 正 )偏差的非理想溶液,与塔底组分形成理想溶液或具有( 负 )偏差的非理想溶液。7、萃取精馏塔中,当原料以液相加入时,则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段( 低 ),此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度,常将部分溶剂随( 料液 )一起加入。8、恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分(挥发度或相对挥发度 ),同时与原溶液中的一个或几个组分形成恒沸物,当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔(顶)出来。9、在多组分精馏过程中,由芬斯克公
3、式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和( 挥发度或相对挥发度 ),与进料组成(无关)。10、吸附负荷曲线是以(吸附剂中吸附质的浓度)为纵坐标绘制而成,透过曲线是以(流出物中吸附质的浓度)为纵坐标绘制而成。得分:注意:装订线左侧请不要答题,请不要在试卷上书写与考试无关的内容,否则将按相应管理规定处理。院系:化学化工学院专业:化工班级:04-得分:姓名:学号: 二、选择题(本大题20分,每小题2分)1、由1-2两组分组成的混合物,在一定T、P下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 ,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同T、P下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为 ,则 (
4、C ) (A)和 (B)和 (C)和 (D)不确定2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态给定之后,经自由度分析,只剩下一个自由度由闪蒸罐确定,则还应该确定的一个条件是 ( D )(A)闪蒸罐的温度 (B)闪蒸罐的压力 (C)气化率 (D)任意选定其中之一3、某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成时泡点为,与之相平衡的气相组成时,相应的露点为,则 (A)(A) (B) (C) (D)不能确定4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为(A)(A)1,1 (B)1,0 (C)0,1 (D)0,05、如果二元物系有最高压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是 ( A )
5、(A)正偏差溶液 (B)理想溶液 (C)负偏差溶液 (D)不一定6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质,逆流操作,平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y1上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y2和吸收率j的变化为 ( C ) (A)y2上升,j下降 (B)y2下降,j上升 (C)y2上升,j不变 (D)y2上升,j变化不确定 7、逆流填料吸收塔,当吸收因数A1且填料为无穷高时,气液两相将在哪个部位达到平衡 ( B ) (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 ( D )(A)难吸收的组分 (B)较轻组份 (C)挥发能力大的组分 (D)吸收剂中的溶解度大9、吸附
6、等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 ( A )(A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量10、液相双分子吸附中,U型吸附是指在吸附过程中吸附剂 ( A )(A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附,溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附,溶质后吸附学生答题位置四、题目说明文字(本大题 分,每小题 分)学生答题位置2007 2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准三、判断题(本大题14分,每小题2分,对的打,错的打) 1、对拉乌尔定律有偏差的物系一定是恒沸体系。( )2、
7、绝热闪蒸过程,节流后的温度降低。( )3、若组成为的物系,且,其相态为气液两相。( )4、在精馏操作中回流比是可调设计变量。( )5、在萃取精馏操作中,液相流率总是大于气相流率。( )6、在萃取精馏中所选的萃取剂使值越大,溶剂的选择性越大。( )7、吸收中吸收因子小的组分是易于吸收组分。( )四、分析题(本大题10分,每小题5分) 1、分析下图的点E,D,C三点表观吸附量为什么等于零?曲线CD及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附?为什么?2、预将甲苯-烷烃二元恒沸物进行分离,现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图,分析各塔物流,并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分离过程用三角相图表示出来。得分
8、:注意:装订线左侧请不要答题,请不要在试卷上书写与考试无关的内容,否则将按相应管理规定处理。院系:化学化工学院答:C,E点为纯溶液,所以吸附前后无浓度变化,表观吸附量为零。D点,按溶液配比吸附,所以吸附前后也无浓度变化,表观吸附量为零。曲线CD说明了溶质优先被吸附,曲线DE说明了溶剂优先被吸附。专业:化工班级:04-得分:姓名:答:分析可知:恒沸精馏塔:由于恒沸剂加入过量,塔底为甲醇甲苯的混合物,塔顶烷烃-甲醇的二元恒沸物。脱甲醇塔:塔底为甲苯,塔顶为甲苯-甲醇的二元恒沸物。 萃取塔:塔底为甲醇水溶液,塔顶为烷烃。脱水塔:塔底为水,塔顶为甲醇。相图如下:学号: 五、简答题(本大题15分,每小题
9、5分)1、试指出逐级计算法计算起点的确定原则(按清晰分割处理,分只有轻非关键组分的物系、只有重非关键组分的物系两种情况论述)。答:逐级计算法计算起点的确定原则是以组分的组成估算最精确、误差最小的那块板开始逐板计算。按清晰分割处理,轻非关键组分全部进入塔顶,重非关键组分全部进入塔底。只有轻非关键组分的物系,从塔顶开始计算比较准确;只有重非关键组分的物系,从塔底开始计算比较准确。2、以C1-C4为例,C2、C3为轻重关键组分(LK和HK),C1、C4为轻重组分(LNK和HNK)。按清晰分割处理,画出多组分精馏在最小回流比下气相组成沿塔高的分布情况,并简述各区的作用。答:按清晰分割处理时,此体系将塔
10、分成6个区。区域C的作用是将气相中重组分变为零,出现逆行分馏现象;区域D的作用是将下流的液相中轻组分变为零,出现逆行分馏现象;然后进入上恒浓区B和下恒农区E,在恒浓区内各组分浓度不变;在区域A内,重关键组分的浓度降到设计所规定的数值,轻关键组分的浓度经历最高值后降至规定值,轻组分的浓度有所升高;在区域F内,轻关键组分的浓度降到设计所规定的数值,重关键组分的浓度经历最高值后降至规定值,重组分的浓度有所升高。3、在萃取精馏中,对的体系,分析萃取剂的选择性与溶液浓度的关系?答:依据。当时,高浓度区,高浓度区有利。2007 2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A卷)答案及评分标准六、计
11、算题(本大题21分,每小题7分)1、二元理想溶液。如果在t时=0.4atm,=1.2atm。问(1)将气缸中含50%A的二元混合气体恒温t缓慢压缩,凝出第一滴液滴时物系的总压及该液滴的组成为多少?在相应的示意图中标出所求的参数。(2)二元溶液使其在101.33 KPa下的泡点为t,该溶液的组成为多少?在相应的示意图中标出所求的参数。 解:(1) KPa KPa 根据露点方程 得P=60.8 KPa 图略 (4分)(2) 根据泡点方程 气相组成为 图略 (3分)2、求醋酸甲酯(1),甲醇(2)的相对挥发度,溶液组成为,系统温度下饱和蒸汽压数据为KPa, KPa,其双组分溶液的马格勒斯常数为,。(按对称系统计算)解:马格勒斯方程为 (3分) 求对称系统的端值常数 则 (4分)得分:注意:装订线左侧请不要答题,请不要在试卷上书写与考试无关的内容,否则将按相应管理规定处理。院系:化学化工学院专业:化工班级:04-得分:姓名:学号: 3、在20块板的塔中用烃油吸收含85%乙烷,10%丙烷和5%正丁烷(摩尔百分率)的气体,采用的油气比为1:1,该塔处理的气体量为100kmol/h,操作压力为3大气压。若全塔效率按25%计,试求:(1)平均温度为多少,才能回收90%的丁烷;(2)组