泰山学院材料与化学工程系2004级、2006级（3＋2）化学工程与工艺专业(本)科2007～2008学年第一学期
(试卷共7页，答题时间120分钟)
一、 填空题(每空1分，共30分)
1. 分离因子（ = 1 ），则表示组分i及j之间不能被分离。 2. 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（ 推动力 ）作用下经过某种介质时的（ 传质速率 ）差异而实现分离。
3. 设计变量分为（固定设计变量 ）与（ 可调设计变量 ）。
4. 三对角度矩阵法是在求得后由（ S ）方程求各板的温度，用（ H ）方程计算各板的流率。 5. 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。
6. 新型的节能分离过程有（ 吸附分离 ）、（ 膜分离 ）。
7. 常用吸附剂有（ ），（ ），（ ）。
8. 传质分离过程分为（ ）和（ ）两大类。
9. 气液平相衡常数定义为（ ）。
10. 泡点温度计算时若∑Kixi>1，温度应调（ ）
11. 恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（ ）出来。
12. 压力越高对吸收越（ ）。
13. 对多组分物系的分离，应将（ ）或（ ）的组分最后分离。
14. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（ ）型计算和（ ）型计算。 15. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为（ ）。
16. 当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（ ）作用。
17. 要提高萃取剂的选择性，可（ ）萃取剂的浓度。
18. 影响气液传质设备处理能力的影响因素主要有（ ）、（ ）（ ）、（ ）。
7.硅胶、活性氧化铝、活性炭
8.平衡分离工程、速率分离工程
9.气相组成/液相组成（y/x）
10.低
11.顶
12.有利
13. 分离要求高、最困难
14. 设计、操作
15. 分配组分
16. 稀释
17. 增大
18. 液泛、雾沫夹带、压力降、停留时间
二、选择题(共10题，每题2分，共20分。请将答案填在下面的表格内)
魅族e3c
1.a 2.b 3.a 4.d 5.a 6.c 7.d 8.d 9.a 10.c
1. 当两个难挥发组分为关键组分时，则以何处为起点逐板计算（ ）
a.塔顶往下 b.塔釜往上 c.两端同时算起
2. 当板上液体达到完全混合时，点效率与板效率的关系为( )
a. EMV>EOG b. EMV=EOG c. EMV<EOG
3. 从塔釜往上逐板计算时若要精馏段操作线方程计算的一个死刑犯的遗嘱比由提馏段操作线方程计算得更大，则加料板为（ ）
a. j板 b. j+1板 c. j+2板
4. 形成二元最高温度恒沸物的溶液的压力组成图中，P-X线是（ ）
a.曲线 b.直线 c.有最高点 d.有最低点
5. 汽液相平衡K值越大，说明该组分越（ ）
a.易挥发 b.难挥发 c.沸点高 d.蒸汽压小
6. 当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（ ）
a. 泡点 b.临界点 c. 露点 d.熔点
7. 约束变量数就是（ ）
a.过程所涉及的变量的数目；
b.固定设计变量的数目
c.独立变量数与设计变量数的和；
d.变量之间可以建立的方程数和给定的条件.
8. 吉利兰关联图，关联了四个物理量之间的关系，下列哪个不是其中之一（ ）
a. 最小理论板数 b.最小回流比 c.理论板 d.压力
9. 在相同的组成下，分离成纯组分时所需的功与分离成两非纯组分时所需的功( )
a.更大 b.相等 c.更小
10.平均吸收因子法（ ）
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
三、简答题(共6题，每题5分，共30分)
1. 实际板和理论板的差异主要表现在哪些方面？
1. 实际板和理论板的差异：
1）理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡；实际板不可能达到平衡；（2分）
2）理论板上相互接触的汽液两相完全混合，板上液相浓度均一，等于离开该板溢流液的浓度；实际板板上混合不完全；（1分）
3）实际板上汽液两相存在不均匀流动，停留时间有明显差异；（1分）
4）实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。（1分）
2. 何为关键组分，何为轻关键组分、何为重关键组分？
分离要求指定（设计者指定浓度或提出要求）的、最关心的组分称为关键组分（3分）；两个关键组分中相对易挥发的组分称为轻关键组分（1分），不易挥发的组分称为重关键组分（1分）
3. 简述精馏和吸收过程的主要不同点。
1）原理不同：吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的。精馏利用组分间相对挥发度不同使组分分离。（1分）
2）传质形式不同：精馏操作中，汽液两相接触时，汽相中的较重组分冷凝进入液相，而液
相中较轻组分被气化转入汽相，因此传质过程是双相传质过程；而吸收过程则是气相中的某些组分溶到不挥发的吸收剂中去的单向传质过程。（2分）
3）塔式不同：一般的精馏塔是一处进料，塔顶和塔釜出料，而吸收塔是两处进料、两处出料。（1分）
4）多组分精馏过程有两个关键组分，多组分吸收过程只有一个关键组分（1分）。
4. 简述精馏过程最小回流时和全回流时的特点。
最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多（2分），如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务（1分）。
全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产品（2分）。
5. 逐板计算法的计算起点如何选择？
逐板计算法的计算起点的选择：
1 若A，B，C，D进料，A为L ，B为H ，即有两个易挥发组分作关键组分，则以塔釜作起点向上逐级计算，其计算误差较小。（2分）
2 C为L，B为H ，即两个难挥发组分作关键组分时，则以塔顶为起点向下逐板计算，其计算误差较小。（2分）
3 若B为L ，C为H，即关键组分是中间组分，则无论从哪一端算起都有较大的误差，则可以从两端同时算起，在加料板上会合。（1分）硅橡胶垫片
6. 精馏过程的不可逆性表现在那些方面，节省精馏过程能耗有哪些措施。
1）通过一定压力梯度的动量传递，当塔板数较多时，压力降也要加大，同时塔顶釜的温差也会加大，亦即增大。（1分）
2）传热：一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合，是使精馏过程热力学下降的重要因素。有天下第一行书（1分）
3）传质：通过一定浓度梯度的质量传递或不同化学位物流的直接混合。即上升蒸汽与下流液体进行传质过程时，两相浓度与平衡浓度的差别。（1分）
节省精馏过程能耗的一些措施：
1）降低压差，减少温差，减少质量传递中的浓度梯度（）；2）多效精馏；3）热泵精馏 4）设置中间冷凝器和中间再沸器。（2分）
四：计算题(共2题，每题10分，共20分)
1． 已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下：
组分 | 组成zi（mol%） | Ki (t的单位为℃) |
C3 | 0.23 | |
C4 | 0.45 | |
C5 | 0.32 | |
| | |
山西医科大学
上述混合物若温度为77℃，试分析是否有液相存在。（10分）
四、计算题(共2题，每题10分，共20分)
1.解：混合物温度为77℃时
（2分）
（1分）
即（2分）
（1分）
即 （2分）
聚酯纤维布
混合物处于两相区 ∴有液相存在（2分
2. 分离苯(B)、甲苯(T)和异丙苯(C)的精馏塔，塔顶采用全凝器。假设为恒摩尔流。相对挥
发度αBT =2.5，αTT =1.0，αCT =0.21，进料板上升蒸汽组成yB =0.35(mol)，yT =0.20，yC =0.45。回流比L/D =1.7，饱和液体回流。进料板上一级下流液体组成为xB =0.24(mol)，xT =0.18，xC =0.58。求进料板以上第2板的上升蒸汽组成。
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