分离工程习题完整答案

第一部分 填空题

非常全的一份复习题， 各个方面都到了。

1. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 2. 衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）。 3. 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。 4. 工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为

（理想分离因子）。

5. 固有分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率来

表示。

6. 汽液相平衡是处理（汽液传质分离）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）。

z?1 ）条件即处于两相区，7. 当混合物在一定的温度、压力下，满足（?Kizi?1,?iKi可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。

8. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。

9. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。 10. 吸收因子为（ A=L/KV ），其值可反应吸收过程的（难易程度）。

11. 对一个具有四块板的吸收塔，总吸收量的80%是在（塔顶釜两块板 ）合成的。 12. 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）。

13. 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。 14. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为（ L = AV ）。

15. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 16. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 17. 吸收过程在塔釜的（

yN?1,iKi?x1,iN,i ），它决定了吸收液的（该组分的最大浓度）。

18. 吸收过程在塔顶的限度为（y?Kx ），它决定了吸收剂中（自身挟带）。

i0,i19. ？限度为（吸收的相平衡表达式为（L = AV ），在（温度降低、压力升高）操作下有利

于吸收，吸收操作的限度是（

yN?1,iKi?xN,i，y1,i?Kx ）。

i0,i20. 若为最高沸点恒沸物，则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为

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SP1（???2? ）。

1S?P?2121. 解吸收因子定义为（S’= VK / L ），由于吸收过程的相平衡关系为（V = SL ）。 22. 吸收过程主要在（塔顶釜两块板）完成的。

23. 吸收有（ 1 ）关键组分，这是因为（单向传质 ）的缘故。

24. ？图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数，假定条件为（三组分物系中，xA与xS

的比值与共沸物中组分A与组分B的相对量一样），因此可得出（αAB,αSB ）的结论。 25. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 26. 恒沸剂的沸点应显著比原溶液沸点（ 大10K）以上。 27. 吸收过程只有在（贫气吸收）的条件下，才能视为恒摩尔流。

28. 吸收过程计算各板的温度采用（热量衡算）来计算，而其流率分布则用（简捷计算）来计算。

29. ？在一定温度和组成下，A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为（ ）。

30. 对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 31. 非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在（ 全回流）时分布一致。 32. 精馏有b.个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故

33. 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 ）。

34. 当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（稀释 ）作用。 35. 要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。

36. 对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（ 吸收蒸出塔）的流程。 37. 吸收过程发生的条件为(溶质由气相溶于液相)，其限度为（Pi＞Pi*,yi＞yi* 、

yN?1,i?x）。 N,iKi38. 在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值，通常用（清晰分割 ）或（ 非清晰分

割）方法进行物料预分布。

39. 对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计

算各板的温度。

40. 流量加合法在求得xij后，由（ H）方程求Vj，由（ S ）方程求Tj。

41. 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。

42. 当两个易挥发的组分为关键组分时，则以（塔釜 ）为起点逐板计算。 43. 三对角矩阵法沿塔流率分布假定为（衡摩尔流）。

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44. 三对角矩阵法的缺陷是（对非理想溶液出现不收敛、不归一，计算易发散）。 45. 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） 46. 严格计算法有三类，即（逐板计算）(矩阵法）（松弛法） 47. 设置复杂塔的目的是为了（减少塔数目，节省能量 ）。

48. 松弛法是由开始的（不稳定态）向（ 稳定态）变化的过程中，对某一（ 时间间隔）内

每块板上的（物料变化）进行衡算。

49. 精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定

温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合 ）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合 ）。

50. 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。 51. 为表示塔传质效率的大小，可用（级效率 ）表示。

52. 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。 53. 热力学效率定义为（系统 ）消耗的最小功与（过程 ）所消耗的净功之比。 54. 分离最小功是分离过程必须消耗能量的下限它是在分离过程（可逆 ）时所消耗的功。 55. 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。 56. 超临界流体具有类似液体的（溶解能力 ）和类似气体的（扩散能力 ）。

57. 泡沫分离技术是根据（表面吸附 ）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作

用 ）原理来实现的。

58. 新型的节能分离过程有（膜分离 ）、（吸附分离 ）。 59. 常用吸附剂有（硅胶、活性氧化铝、活性炭 ）

60. 54A分子筛的孔径为（ 5埃 ），可允许吸附分子直径（小于5埃）的分子。 61. 离程分为(机械分离 )和( 传质分离 )两大类。

62. 传质分离过程分为（平衡分离过程 ）和（速率控制过程 ）两大类。 63. 分离剂可以是（能量 ）和（物质 ）。

64. 机械分离过程是（过滤、离心分离 ）。吸收、萃取、膜分离。渗透。 65. 速率分离的过程是过滤、离心分离、吸收、萃取、（膜分离、渗透 ）。 66. 平稳分离的过程是过滤、离心分离、（吸收、萃取 ）。膜分离。渗透。 67. 气液平相衡常数定义为（气相组成和液相组成的比值 ）。 68. 理想气体的平稳常数（组成）无关。 69. 活度是（修正的）浓度。

70. 低压下二元非理想农液的对挥发度 α12等于(γ1P10/γ2P20 ) 71. 气液两相处于平衡时（化学位 ）相等。 72. Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度 ）。

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73. 逸度是（修正的）压力

74. 在多组分精馏中塔顶温度是由（露点）方程求定的。 75. 露点方程的表达式为( ) 76. 泡点方程的表达式为( )

77. 泡点温度计算时若∑Kixi>1，温度应调（小） 78. 泡点压力计算时若∑Kixi>1，压力应调（ 大） 79. 在多组分精馏中塔底温度是由（泡点 ）方程求定的。 80. 绝热闪蒸过程，节流后的温度（降低落 ）。

81. 若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时， 其相态为（气液两相 ） 82. 若组成为Zi的物系,Kixi>1时其相态为（过冷液相 ） 83. 若组成为Zi的物系,∑KiZi>1时，其相态为（过热气相 ） 84. 绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（气相 ）产生。

85. 设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约

束关系)

86. 设计变量分为（固定设计变量 ）与（可调设计变量 ）。 87. 回流比是（可调 ）（ ）设计变量。

88. 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 ）。 89. 分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多 ）。 90. 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 ）。

91. 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。 92. 在萃取精馏中所选的取剂使A1P值越（大 ）越好。

93. 在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔底组分形成具有（负 ）偏差的非理想溶液。 94. 在萃取精馏中所选的萃取剂使A1P值越大，溶剂的选择性（增大 ） 95. 萃取精馏塔中，萃取剂是从塔（底 ）出来。

96. 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。 97. 均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于( P20)与( P10)之比。 98. 在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔内（底 ）板被吸收。 99. 吸收中平衡数大的组分主要在塔内（顶 ）板被吸收。 100. 吸收中平衡常数大的组分是（ 难）吸收组分。 101. 吸收中平衡常数小的组分是（ 易）吸收组分。 102. 吸收因子越大对吸收越（有利 ） 103. 温度越高对吸收越（不利 ） 104. 压力越高对吸收越（有利 ）。 105. 吸收因子A（反比 ）于平衡常数。

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106. 吸收因子A（正比 ）于吸收剂用量L。 107. 吸收因子A（正比 ）于液气比。

108. 完成一个给定的分离要求所需功最小的过程是（可逆 ）。 109. 从节能的角度分析难分离的组分应放在（最后 ）分离。 110. 从节能的角度分析分离要求高的组分应放在（最后 ）分离。 111. 从节能的角度分析进料中含量高的组分应（先分离 ）分离。 112. 物理吸附一般为（多层 ）吸附。 113. 化学吸附一般为（单层 ）吸附。 114. 化学吸附选择性（强 ）。 115. 物理吸附选择性（不强 ）

116. 吸附负荷曲线是以（距床层入口的距离）横坐标绘制而成。

117. 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。 118. 吸附负荷曲线是分析（吸附剂 ）得到的。 119. 透过曲线是以（时间 ）横坐标绘制而成。

120. 透过曲线是以（流出物中吸附剂的浓度 ）为纵坐标绘制而成。 121. 透过曲线是分析（流出物 ）得到的。

122. 透过曲线与吸附符合曲线是（镜面对称相似关系 ）相似关系。

选择题

1. 计算溶液泡点时，若?KiXi?1?0，则说明 C a.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高

2. 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的?KiXi?1?0，且?Zi/Ki?1，该进料状态

为 C

i?1i?1CcCi?1a.过冷液体 b.过热气体 c.汽液混合物

3. 计算溶液露点时，若?yi/Ki?1?0，则说明 A a.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高

4. 进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区 A

a.?KiZi?1且?Zi/Ki?1 b.?KiZi?1且?Zi/Ki?1 c.?KiZi?1且?Zi/Ki?1

d .?KiZi?1且?Zi/Ki?1

5. 萃取精馏时若泡和液体进料，则溶剂加入位置点： B

a.精馏段上部 b.进料板 c.提馏段上部

SS6. 在一定温度和组成下，A，B混合液的总蒸汽压力为P，若P?PA，且P?PB，则该溶

液 B

a.形成最低恒沸物 b.形成最高恒沸物 c.不形成恒沸物 7. 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 C

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