化工分离工程期末考试试题

分离工程试题库

I

目 录

第一部分 填空题 ...................................................................................... 1 第二部分 选择题 ...................................................................................... 3 第三部分 简答题 ...................................................................................... 7 第四部分 计算题 ...................................................................................... 9

II

第一部分 填空题

1. 传质分离可分为 和 。

2 分离过程常见的开发方法有 和 。 3．相平衡关系的

一 、填空题（31*1）

1、化工分离过程按照被分离物系的性状可分为机械分离和传质分离，传质分离过程根据物理化学原理的不同可分为平衡分离和速率控制分离两大类。

2、吸附全过程包括外扩散、内扩散、吸附、脱附和反应等五个过程，影响吸附速率的主要因素是体系性质、操作条件和两相组成。

3、常用的极性吸附剂有硅胶、活性氧化铝、有机树脂等几种，非极性吸附剂主要有活性炭和炭分子筛，目前选择性最好的是吸附树脂。

4、离子交换树脂主要有强酸型阳离子交换树脂、弱酸型阳离子交换树脂、强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂和复合型离子交换树脂等几类（按活性基团性质），大孔型的树脂主要是用于吸附和分离纯化。具有解盐能力的树脂是强碱型阴离子交换树脂和强酸型阳离子交换树脂。

5、进行反渗透的两个必要条件是压差和半透膜；而进行电渗析的两个必要条件是直流电场和离子交换膜。

6、超临界流体具有近似于液体的密度与溶解能力和近似于气体的粘度与扩散性能。

7,反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂 的性质，对溶液施加压力，克服 溶剂的渗透压 ，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。 8. 超滤是以压力差为推动力，按粒径不同 选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。

昆 明 理 工 大 学 试 卷（B）

考试科目：分离工程 考试日期： 命题教师：贾庆明

学院： 化学工程学院 专业班级： 化工081~084 学生姓名： 学号：

任课教师：贾愚，贾庆明 上课班级： 化工081~084 考试座位号： 题 号 评 分 阅卷人

一、选择题（不定项选择，每空1分，共13分）

1. 下列哪一个是速率分离过程（ ）

A. 蒸馏 B.吸收 C.膜分离 D.离心分离 2. 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

3. 一定条件下，当把一个溶液加热时，开始产生气泡的点叫作（ ）

A. 露点 B. 临界点 C. 泡点 D. 熔点 4. 设计变量数就是（ ）

A. 设计时所涉及的变量数 B. 约束数

C. 独立变量数与约束数的和 D. 独立变量数与约束数的差 5. 当蒸馏塔的产品不合格时，可以考虑（ ）

A. 提高进料量 B. 降低回流比 C. 提高塔压 D. 提高回流比

第一部分 填空题

1. 传质分离可分为 和 。

2 分离过程常见的开发方法有 和 。

3．相平衡关系的表示方法有 、 、。

4．精馏的数学模型有 、、

5．产生恒沸物的原因是 。

6．在萃取精馏中，为使分离效果较好，所选溶剂与塔顶产品形成，与塔釜产

品形成 ，常用的方法是 。

7．常用的解吸方法有、 。

8．与物理吸收相比较，化学吸收平衡分压，推动力。

9．解吸操作中，解吸因数解吸分率β，解吸操作方能进行，当S增加时，β，理

论板数 。

10．在液流主体进行缓慢化学反应的吸收过程，传质速率由

11. 衡量分离的程度用

12. 汽液相平衡是处理过程的基础，相平衡的条件是。

13. 当混合物在一定的温度、压力下，满足 计算求出其平衡汽液相组成。

14. 萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设。

15. 最低恒沸物，压力降低是恒沸组成中汽化潜热

16．吸收因子为，其值可反应吸收过程的。

17. 吸收剂的再生常采用的是，。

18. 精馏塔计算中每块板由于

19. 用于吸收过程的相平衡关系可表示为

20. 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。

21. 在塔顶和塔釜同时出现的组

第三章

习题崔群 2007

6,8,10,13

[P163,6]

用芬斯克方程计算附图精馏塔的最少理论板数与非关键组 分的分配。 解题思路： ① 假设清晰分割→D,W ② 计算塔顶、塔釜温度 ③ 计算各组分平均相对挥发度 ④ Nm=? ⑤ 验证清晰分割

2013-9-17

第三章 习题

[P163,6]解： ① 假设清晰分割→D,W用清晰分割方法对各组进行分预分配，如下表：进料组分 1 2 3 4 5 6 7 8 C3 i-C4 n-C4 (LK) i-C5(HK) n-C5 n-C6 n-C7 n-C8 进料fi kmol/h 2500 400 600 100 200 40 50 40 馏出液 di 2500 400 600-6 15 6 100 -15 200 40 50 40 釜液 wi

[P163,6]

求和

3930

3509

421

2013-9-17

第三章 习题

[P163,6]解： ② 计算塔顶露点温度 塔顶露点tD近似代表塔顶蒸汽温度计算各组分的相对挥发度。 最小平衡级(理论板)对应于全回流，R=1,yi=xi

[P163,6]

由d i y i / k i 1

计算塔顶馏出液的露点温度 tD=31℃

令t= 31℃ ,已知P=700kPa ,

反应工程期末考试试题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

化学反应过程

简答填空名词解释

1.任何化工生产，从原料到产品都可以概括为原料预处理，化学反应过程和产物的后处

理三个组成部分，而化学反应过程是整个化工生产的核心。

2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是：1，由物料的不均匀混合和停

留时间不同引起的传质过程；2，由化学反应的热效应产生的传热过程；3，多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。

3.化学反应和反应器的分类：1.按反应系统设计的相态分类分为：○1均相反应，包括气

相均相反应和液相均相反应；○2非均相反应，包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。2.按操作方式分类分为：间歇操作，连续操作和半连续操作。3.按反应器型式来分类分为：管式反应器，槽式反应器和塔式反应器。4.按传热条件分为：等温反应器，绝热反应器和非等温绝热反应器。化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。

4.反应速率：单位反应体系内反应程度随时间的变化率。

5.反应动力学方程：定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。

6.半衰期：反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。

7.建立动力学方程的方法有：积

工程制图期末复习试题

一、点、线的投影作图。

1、做出诸点的三面投影：A（25,15,20）；点B距离投影面W、V、H分别为20,10，15。

3、已知：正平线AB的实长为50mm。 求作：a′(一解即可)

4、已知：A、B、C点的二面投影。求作：A、B、C的第三面投影。

第1页，共9页

5、完成四边形ABCD的水平投影。

二、选择题：

1、已知带有圆柱孔的半球体的四组投影，正确的画法是（ ）图。

2、已知物体的主、俯视图，正确的左视图是（ ）图。

3、点A在圆柱表面上，正确的一组视图是（ ）

4、根据主、俯视图，选择正确的主视图的剖视图。（ ）

第2页，共9页

5、已知圆柱切割后的主、俯视图，正确的左视图是（ ）图。 3、相贯线： 4、剖视图： 5、圆弧连接： 6、表面粗糙度： 已知圆锥面上点A、点B一个投影，试求其另外两个投影。

第3页，共9页

四、za'(b')x0yWy

H

五、由已知立体的两个视图，补画第三视图。

六、补画平面立体被截切后的水平投影和侧面投影。

第4页，共9页

七、补全圆柱被截切后的侧面投影。（保留作图线）

八、补全相贯线正面投影。（保留作图线）

第5页，共9页

化工原理期末考试试题

及答案

标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

40℃

t ℃q

2

1

3

45℃

80℃120℃

1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长3 m 、管径由25× mm ，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS 2饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS 2走管外，其流量为250 kg ／h ，其冷凝潜热为356 kJ/kg ，液体CS 2的比热为 kJ ／(kg ·℃)；水走管内与CS 2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS 2冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K 1= 和K 2= W/(m 2·℃)，问此换热器是否适用

1. 解：CS 2冷凝的热负荷：Q 冷凝＝250×356＝89000kJ/h ＝ KW

CS 2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250××（46－10）＝9450kJ/h ＝ KW 总热负荷Q 为：Q ＝＋＝ KW

冷却水用量q m2为：q m2＝ ＝s ＝940kg/h ×(30-5)

设冷却水进入冷却段的温度为t k ，则有：××（t k －5）＝ 解之得：t k ＝

第一章 绪论

1、生物分离工程：从发酵液或酶反应液或动植物培养液中分离、纯化生物产品的过程。

2、生化分离工程的特点：①目标产物浓度低、杂质含量高；②物料体系复杂——多相，非牛顿流体；③目标产物稳定性差；④分离过程可变性；⑤质量要求高⑥产品价格与产物浓度呈反比

第二章 发酵液的预处理和固液分离

1、预处理的目的：促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率。 2、预处理的方法：凝聚和絮凝、加热法、调节悬浮液的PH值、杂蛋白的去处、高价无机离子的去除、助滤剂和反应剂 。

3、凝聚：指在投加的化学物质作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１mm 大小块状凝聚体的过程。机理：1）中和粒子表面电荷 ；2）消除双电层结构；3）破坏水化膜。

4、絮凝：指使用絮凝剂将胶体粒子交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。机理：架桥作用。采用絮凝法可形成粗大的絮凝体，使发酵液较易分离。

5、絮凝的影响因素：1.发酵液的性质；2.絮凝剂的浓度，最佳用量为粒子表面积约有一半被聚合物覆盖；3.絮凝剂的分子量；4.pH 控制；5.搅拌速度。 6、混凝：对于带负电荷的菌体或蛋白质来说，采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电层电位和产生吸

1.什么叫相平衡？相平衡常数的定义是什么？

由混合物或溶液形成若干相，这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小；动力学上看相间表观传递速率为零。Ki=yi/xi

2.简述分离过程的特征？什么是分离因子，叙述分离因子的特征和用途。 答：分离过程的特征：分离某种混合物成为不同产品的过程，是个熵减小的过程，不能自发进行，因此需要外界对系统作功（或输入能量）方能进行。 分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度。定义式：?ij3.请推导活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式。

?yiyjxixj

?V?f?L 汽液相平衡关系：fii?V???VyP 汽相：fiii?L??xfOL 液相：fiiiiyi?ifiOL相平衡常数：Ki??V

?Pxi?i4.请写出活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式，并指出关系式中各个物理量的含义

5.什么是设计变量，如何通过各单元设计变量确定装置的设计变量。

在设计时所需要指定的独立变量的数目，即设计变量。

ee?Niu??Nv??Nc?Nr?n(C?2)

① 在装置中某一单元以串联的形式被重复使用，则用Nr以区别于一个这种单元于其他种单元的联结情况，每一个重复单元增加一个变量。 ② 各个单元是依靠单元之