04级分离工程试卷A

2006/2007 学年 二 学期 化工分离工程A 课程考试试题

拟题学院（系） : 化工学院 拟题人 : 叶庆国 适 用 专 业 : 化工04级1~8班, 化工06A~B班 校对人 : 钟立梅

（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）

一、简答题（30分）

1、 说明分离过程的特征和与分离工程的区别？

2、简述逐板计算时什么情况下的计算起点从塔釜到塔顶和计算结束的选择原则。 3、说明固定床吸附分离的机理？

4、组分的吸收因子是怎样定义的，推导i组分的吸收相平衡方程。

5、图中A塔的操作压力为3MPa，塔底产品经节

流阀后很快进入B塔。B塔的操作压力为1.0 MPa，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0.5 MPa时，会在那些方面与1.0 MPa下的情况不同？

6、萃取精馏的原理是什么？说明影响萃取剂选择性的因素有哪些。 二、论述题（30分）

1、说明采用严格计算分离过程的三对角矩阵法和流量加和法各采用何种方法计算每块塔板的温度，为什么？ 给出MESH方程。

2、恒沸精馏的基本原理，怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量。说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。

?3、说明确定多组分分离顺序的经验法所包含的主要规则。用普通精馏将C3、i?C4、C4和C3AB组成混合物（其相对挥发性按排列顺序递减）分离成四个产品，给出可能分离的顺序方案。 三、计算题（40分）

1、已知某乙烷塔，塔操作压力为2.9MPa，塔顶采用全凝器，并经分析得塔顶产品组成（摩尔分数）为： 组 分 组成xiD 甲烷（1） 1.48 乙烷（2） 88 丙烷（3） 10.16 异丁烷（4） 0.36 总合 100% 求塔顶温度。（10分）

2、丙烯精馏塔分离如下混合物：

组分 丙烯（1） 丙烷（2） 异丁烷（3） %（mol） 78.11 21.05 0.84

假设此混合物以饱和液态加入塔中，要求塔顶产品精丙烯中丙烯浓度?99.5%（摩尔），塔底产品丙烷中丙烯浓度?5%。塔压约1.7MPa,相对挥发度?12?1.1218、?22?1.0000、

?32?0.5418。

试分别用清晰分割与非清晰分割方法估算馏出液流量及各组分在两产品中的组成。注：非清晰分割方法也可只叙述计算步骤。（12分）

3、设空气中含氧21%（体积），若在25℃下将空气可逆分离成95%O2的气氧和99%N2的气氮，计算该分离最小功。（8分）

4、含C2H60.86，C3H80.09，n-C4H10 0.05的混合气体在吸收塔中用分子量为l80的烃油吸收。塔压为0.295MPa，平均操作温度38℃。要求正丁烷的吸收率为0.9(以上均为摩尔分数)。试用平均吸收因子法计算：1)计算操作液气比为最小液气比的1.2倍时液气比；2)平衡级数：3)贫气组成； （10分）

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