传质分离工程试题库 下载本文

1. 已知A,B二组分的恒压相图如下图所示,现有一温度为T0原料经加热后出口温度为T4 过加器前后压力看作不变。试说明该原料在通过加热器的过程中,各相应温度处的相态和组成变化的情况? t0过冷液体,组成等于xF t1饱和液体,组成等于xF t2气夜两相,y>xF >x

t3饱和气体,组成等于xF t4过热气体,组成等于xF

2. 图中A塔的操作压力量对比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:

a.液体经节流后会发生哪些变化? b.如果B塔的操作压力为5atm时,会与在某些方面10atm下的情况有何不同?

(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。

3. 简述逐板的计算进料位置的确定原则。

使全塔理论板数最少为原则,看分离效果的好坏来确定。从塔底向上计算时,xlk/xhk 越大越好,从塔项往下计算时,ylk/yhk越小越好。 4. 简述逐计算塔顶的判断原则。

使全塔理论板数最少为原则,看分离效果的好坏来确定。即

,则第n板既为塔顶板。

5. 简述逐计算的计算起点的选择原则。

以组分的组成估算最精确的误差最小的那块板开始逐板计算。

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. 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。

8. 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?

a.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。 b.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。

9. 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。 10. 说出4种恒沸剂的回收方尖。

a.冷疑分层;b.过冷分层;c.变压精馏d.萃取(5)盐析 11. 说出4种恒沸剂的回收方法。 12. 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。 13. 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,反之亦然。 14. 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,V N+1原料气用量)和L平/v平,来进行计算吸收因子A。试分析求得的理论板数哪个大,为什

L0/VN+1比L平/V平小,故用L平/V平计算的A大,所需的理论板数小。 15. 在吸收过程中,若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率 Φ,将会出现什么现象?

此时,吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务,只能达到小于等于A的 吸收率。正常操作时,A应大于吸收率Φ 。 16. 什么叫表观吸附量?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?

a.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。 b.EE 溶剂优先被吸附。 c. DC溶刘优先被吸附。 17. 用两种他分子筛吸附CO2时透过曲线如图所示.试分析哪一种分子筛更好,为什么?

13X分子筛更好,因为13X分子筛的透过曲线更陡,说明吸附负荷曲线也陡,床层利用率高,达到破点的时间长。 18. 吸附过程的优点。

a.选择性高;b.吸附速度快,过程进行的完全;c.常压压操作,操作费用与投资费用少。 19. 吸附过程的缺点。

a.吸附溶量小、吸附剂用量大,设备比较庞大;b.吸附剂的运输、装料、卸料较困难;c.吸附剂不容易找到,吸附理论不完善。

1、萃取精馏塔如果不设回收段,把溶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? 答:后果是使塔顶产品纯度不高。

原因:在萃取精馏中不设回收段,会是进入塔顶的容积得不到回收,塔顶产品夹带溶剂,从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯净的产品。

2、进料组成如图所示,1塔的共沸物用m表示,2塔的共沸物用m’表示,试判断是先进1塔还是先进2塔才可以将两组分水和MEK分离。

0.7MPa

1常2加压 共沸物 共沸物 F 101.3kPa

先进1塔: 塔顶---m 塔釜----水; 后进2塔: 塔顶--- m’ 塔釜----MEK 先进2塔: 塔顶--- m’ 塔釜----MEK; 后进1塔: 塔顶---m 塔釜----水

由上可知,无论先进1塔还是先进2塔都可以讲两组分水和MEK。

3、简述气体膜分离的溶解-扩散机理。