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分离工程期末试题B卷答案


(A)1,1 (C)0,1
(B)1,0 (D)0,0 1
B )。
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷(B 卷)答案及评分标准
五、简答题(本大题 15 分,每小题 5 分)
1、在 A-B 双压精馏操作中,A 塔的操作压力为 20atm,塔底产品经节流阀后很快进入 B 塔。B 塔的操作压力 为 10atm,试问:
(1)液体经节流后会发生哪些变化? (2)如果 B 塔的操作压力为 5atm 时,与 10atm 操作情况有何不同? 答:(1)经节流后有气相产生,由于气化要吸收自身的热量,系统温度将降低。 (2)B 塔的操作压力为 5atm 时比操作压力为 10atm 时气化率大,温度下降幅度也大。
2、试分析多组分精馏在最小回流情况下,恒浓区出现的位置(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)。
(B) p10 1 p20 2
(C) p10 2
p
0 2
1
(D) p10 1 p20 2
9、如果二元物系有最低压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是( C )。
(A)正偏差溶液
(B)理想溶液
(C)负偏差溶液
(D)不一定
10、用郭氏法分析可知部分气化和绝热闪蒸可调设计变量数分别为(
(3)增加操作压力时,平衡常数 m 减小,在吸收平衡相图上,平衡线斜率减小,使得平衡线与操作线距离增
加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
3分
3
答:进料中恒浓区出现的位置与进料中有无非分配组分有关。可分两种情况讨论。 (1) 只有轻非关键组分的物系:按清晰分割处理,则轻组分为非分配组分,上恒浓区在进料板上,而下恒浓区 出现在提馏段的中间。 (2)只有重非关键组分的物系:按清晰分割处理,则重组分为非分配组分,上恒浓区在精馏段的中间,而下恒 浓区出现在进料板上。
3、恒沸精馏与萃取精馏的异同点。
答:相同点:都加入第三组分,形成非理想溶液;都提高相对挥发度; 都应用物料衡算、热量衡算和相平衡关系式。
不同点:恒沸精馏加入恒沸剂形成恒沸物,沸点低,从塔顶出来; 萃取精馏不形成恒沸物,沸点高,从塔底离开。
六、计算题(本大题 21 分,每小题 7 分)
1、试求氨仿(1)— 乙醇(2)在共沸温度为 55℃时的共沸组成和总压力。(下式中 t 的单位是℃; P 的单
2007 —2008 学年第 1、2 学期分离工程课程期末考试试卷(B 卷)答案及评分标准
2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态、闪蒸罐的压力给定之后,则闪蒸罐的( A )。
(A)其它参数都确定
(B)不确定
(C)温度不固定、气化率固定 (D)温度固定、气化率固定 3、下列表述不正确的是( C )。
由恒沸物的特点有: ln 1 1n p20
2
2
p10
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(4)吸收塔工艺计算命题 设计型:已知入塔原料气的组成、温度、压力、流率,吸收剂的组成、温度、压力、流率,吸收塔操作压力 和对关键组分的分离要求,计算完成吸收塔操作所需要的理论板数,塔顶尾气的量和组成,塔底吸收剂量和组成。 操作型:已知入塔原料气的组成、温度、压力、流率,吸收剂的组成、温度、压力,吸收塔操作压力,对关 键组分的分离要求和理论板数,计算塔顶加入的吸收剂的量,塔顶尾气量和组成,塔底吸收剂的量和组成。 3 分
位是 mmHg) 已知:
ln 1 x22 (0.59 1.66 x1 )
ln 2 x12 (1.42 1.66 x2 )
lg
P1 0
6.90328
1163.0 227 t
lg
P20
6.46827
1152.05 231.48 t
解:温度为 55℃,则由饱和蒸汽压公式得 p10 82.372 p20 37.311
lg 1.21 0.9 1 0.9
1
4.94
4分
lg A
lg1.21
(1)降低操作温度时,平衡常数 m 减小,在吸收平衡相图上,平衡线斜率减小,使得平衡线与操作线距离增
加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
(2)增加油气比时,操作线斜率增加,使得平衡线与操作线距离增加,吸收推动力增加,所以理论板数减小。
乙 烷 m 0.13333t 5.46667 正丁烷 m 0.0285t 0.08571( t 的单位为℃)
解:关键组份的平衡常数 m关 =0.0285×26+0.08571=0.82671
关键组分的吸收因子计算 A L 1 1.21 Vm 0.82671
理论板数的计算
N
lg
A 1
1
3、在某吸收塔中用烃油吸收含 95%乙烷,5%正丁烷(摩尔百分率)的气体,采用的油气比为 1:1,平均操作 温度为 26℃,操作压力为 3 大气压。今要从气体中回收 90%的正丁烷,求所需要的理论板数,并讨论下列情况理 论板数的变化(1)降低操作温度;(2)增加油气比;(3)增加操作压力。
操作条件下各组分的平衡常数关系式如下:
(A)二元理想溶液的压力组成图中,总压和各组分的分压与液相组成都成直线关系 (B)完全互溶的二元物系,不形成恒沸物的非理想溶液的蒸汽总压都介于两纯组分蒸汽压之间
(C)完全互溶的二元物系,由相律可知恒沸物在两相平衡时其自由度为“0”
(D)完全不互溶的二元物系,当处于平衡状态时总压等于两饱和பைடு நூலகம்汽压之和
4、在填料塔中,低浓度难溶气体逆流吸收时,若其它条件不变,但入口气量增加,则出口气体组成将( A )。
(A)塔顶板
(B)进料板
(C)塔底板
(D)不确定
7、下列关于吸附过程的描述哪一个不正确( C )。
(A)很早就被人们认识,但没有工业化
(B)可以分离气体混合物
(C)不能分离液体混合物
(D)是传质过程
8、在均相恒沸物条件下,其饱和蒸汽压和活度系数的关系应用( A )。
(A) p10 2 p20 1
(A) 增加
(B)减少
(C)不变
(D)不确定
5、在液相部分互溶的二元系恒温相图中,下列( B )系统的两液相共存区的溶液蒸汽压大于两纯组分的
蒸汽压,且蒸汽组成介于两液相组成之间。
(A)均相恒沸物
(B)非均相共沸物
(C)非均相共沸物和均相恒沸物
(D)既不是非均相共沸物也不是均相恒沸物
6、易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收( C )。
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