第2章 多组分精馏 本章讲述多组分精馏过程的基本原理。本章学习时,应重点掌握多级平衡分离过程的基本原理和多组分精馏的简捷算法,了解求解MESH方程组的常用算法、多组分精馏的流程规划和单塔操作条件选择等工程常识。

第2章测试

1、闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度 。
    A、很高
    B、较低
    C、只是冷凝过程,无分离作用
    D、只是气化过程,无分离作用

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、下列哪一个过程不是闪蒸分离过程 。
    A、部分气化
    B、部分冷凝
    C、等焓节流
    D、纯组分的蒸发

4、Gilliland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、理论板数
    D、压力

5、由苯(1)、甲苯(2)和二甲苯(3)组成的三元混合物,常压下精馏分离。精馏塔塔底产品的摩尔分数如下:苯0.007,甲苯0.6118,二甲苯0.3812。 采用修正平衡常数法计算后(塔釜温度初值取90℃),判断塔塔釜温度(泡点)最接近以下哪一选项? 假设液相服从拉乌尔定律,汽相可作为理想气体。三个组分的蒸汽压分别用下列各式计算:
    A、86℃
    B、111℃
    C、119℃
    D、127℃

6、某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下: 进料为饱和液体进料。 通过计算判断,所需最少理论板数Nm最接近以下哪一项?
    A、3
    B、8
    C、10
    D、15

7、某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下: 进料为饱和液体进料。最少理论板数Nm=9.27。最小回流比=0.806。取实际回流比为R=1.25Rm,通过计算判断,所需理论板数最接近以下哪一项? Gilliland关联式为
    A、11
    B、14
    C、19
    D、22

8、某烃类混合物可作为理想系处理,各组分摩尔分数为:正己烷(1) 0.85,正庚烷(2) 0.10,正辛烷(3) 0.05。料液中各组分的蒸汽压可用Antoine方程计算 其中单位mmHg,T单位℃,Antoine方程参数如下: Ai Bi Ci 正己烷(1) 6.87024 1168.72 224.21 正庚烷(2) 6.89385 1264.37 216.636 正辛烷(3) 6.90940 1349.82 209.385 料液温度 T =60 ℃ ,通过计算,判断对应泡点压力,最接近以下哪一项?
    A、117mmHg
    B、361mmHg
    C、512mmHg
    D、708mmHg

9、某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下: 进料为饱和液体进料。Underwood方程如下: 通过计算确定:最小回流比最接近哪一选项?θ建议在θ=1.30-1.31之间试差求得。
    A、0.252
    B、0.616
    C、0.806
    D、0.912

10、对于多级精馏的严格计算,哪些说法是正确的?
    A、MESH方程组,是针对各平衡级达到定态操作而建立的
    B、M方程表示为以汽、液相各组分分流率为自变量的形式,也可以表示成汽、液相各组分摩尔分数为自变量的形式
    C、全变量迭代算法中,必须按照Naphtali-Sandholm建议的方式,对迭代变量和剩余函数进行排列
    D、E方程表示各级上各组分汽、液相平衡关系,H方程表示各级的能量衡算关系

11、当精馏塔的在全回流操作时,下列哪些描述正确?
    A、所需理论板数最小
    B、不进料
    C、不出产品
    D、热力学效率高

12、关于多组份混合物精馏分离过程的规划,哪些选项是正确的?
    A、精馏流程安排时,塔顶馏出液和塔釜液流量应该大致相当
    B、腐蚀性、易聚合或结垢的组分先分离
    C、高纯度,高回收率的组分先行分离
    D、含量多的组分先离

13、有关多级精馏的简捷计算,哪些说法是正确的?
    A、简捷计算的指定条件中,对塔顶和塔釜组成一共只能设两个约束条件
    B、简捷计算的两个组成指定条件中,必须是分别针对塔顶和塔釜组成的约束条件
    C、轻关键和重关键组分、中间组分均为分布组分
    D、Fenske方程、Underwood方程、Gilliland方程均由理论推导得出

14、一种优良的精馏塔,应该有较高的分离效率、较大的处理通量、较宽的操作弹性。

15、多组份精馏简捷计算中,对塔顶和塔釜组成分别只设定一个约束条件,这是为了求解的方便。

16、精馏塔的操作压力是重要的操作条件,很大程度上影响设备成本、操作成本、冷源/热源的选择、气液传质效率。塔设计时,压力应优先确定。

17、泡点方程的形式可以是:

18、等温闪蒸过程计算,是针对的混合进料而进行的。

19、绝热闪蒸过程计算, 需要选择汽化分率e和温度T为撕裂变量。

20、泡点压力的计算,一般比泡点温度来得复杂。

21、汽液相平衡是精馏过程分析计算的基础。达到相平衡,意味着是汽、液两相的机械平衡、热平衡和化学位平衡。

22、全变量迭代法中,剩余函数对迭代变量求偏导数,构成了Jacobian矩阵。该Jacobian矩阵为分块稀疏矩阵。

23、多组分精馏料液中,含有非分布的重组分和轻、重关键组分,塔在最小回流比操作时,塔中将只出现一个加料板恒浓区,即加料板恒浓区。

24、泡点计算的目标函数可以是:的形式。

25、窄沸程混合物的绝热闪蒸计算,汽化分率e放在内层迭代,温度T放在外层迭代。

多组分精馏习题

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第3章 特殊精馏 本章讲述混合物组分的相图和几种特殊精馏的基本原理。应重点掌握剩余曲线和精馏曲线图、萃取精馏过程的计算、恒沸剂的选择以及精馏过程分析。

第3章测试

1、加盐精馏的原理与哪种特殊精馏最为类似?
    A、恒沸精馏
    B、萃取精馏
    C、反应精馏
    D、改变压力的精馏

2、与精馏曲线相比,剩余曲线特点为,箭头由_____沸点指向_____沸点,体现的是_____精馏?
    A、低、高、连续
    B、高、低、连续
    C、低、高、间歇
    D、高、低、间歇

3、恒沸精馏可用于________操作,萃取精馏可用于________操作。
    A、连续、间歇
    B、连续、连续
    C、连续和间歇、连续
    D、间歇、连续

4、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_____偏差的非理想溶液,与塔釜馏出组份形成具有_____偏差的溶液。
    A、:负、正
    B、正、负或无
    C、正、正
    D、:负、负

5、恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于( )与( )之比。
    A、
    B、
    C、
    D、

6、在哪些情况下,可以通过改变操作压力或条件仍采用普通精馏?
    A、相对挥发度随压力变化大
    B、形成最低恒沸物
    C、恒沸物为非均相
    D、恒沸组成随压力变化的体系

7、萃取精馏溶剂选择的方法主要包括?
    A、从同系物中选择
    B、从分子结构相似的概念选择
    C、尤厄尔液体分类法
    D、从极性相似的概念选择

8、当萃取精馏产品不合格时,可采用以下调节方法?
    A、加大萃取剂用量
    B、减少进料量及塔顶产品的采出量
    C、减少萃取剂用量
    D、增大回流比

9、恒沸精馏产物与哪些因素有关?
    A、塔的分离能力
    B、全部进料总组成落在哪个浓度区域
    C、回流比
    D、塔压

10、萃取精馏中,溶剂浓度越高,则?
    A、对萃取精馏越有利
    B、对萃取精馏越不利
    C、分离效果越好
    D、生产能力下降

11、恒沸精馏与萃取精馏进都存在最佳回流比,盲目调节回流比,往往得不到预期效果。

12、当萃取精馏产品不合格时,可直接采用调节回流比达到所需效果?

13、恒沸精馏中,一般希望形成的是非均相恒沸物。

14、根据从同系物中选择的原则,萃取溶剂最好与塔釜组分形成理想溶液,也就是说,应该选择沸点较高的关键组分对应的同系物。

15、溶剂的关键作用是引起了待分离的两关键组分间活度系数的变化。

16、采用特殊精馏的目的在于实现分离、降低能耗?

特殊精馏作业

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第4章 吸收 本章讲述吸收过程的基本原理。学习本章时,应了解吸收过程在热力学分析和化学吸收计算的独特性。掌握吸收因子法简捷计算,了解化学吸收强化传质对填料层高度计算的影响。

第4章测试

1、物理吸收的相平衡常数
    A、
    B、
    C、
    D、
    E、
    F、以上都不对

2、化学吸收增大传质速率的原因是:
    A、改变液膜特性
    B、改变气膜和液膜特性以及平衡关系
    C、改变气膜特性和平衡关系
    D、改变液膜特性和平衡关系

3、
    A、A
    B、B
    C、C
    D、D

4、根据双膜论,下列传质系数之间的关系,哪个提法是正确的?
    A、
    B、
    C、
    D、

5、易吸收组分主要在塔的什么位置被吸收?
    A、塔顶板
    B、进料板
    C、塔底板
    D、塔中部
    E、无法确定

6、默夫里板效率EMV有时会出现其值大于1的情况,这是因为:
    A、分析有误差
    B、设备制造不合格
    C、液体混合均匀所致
    D、液体活塞流程度较高所致
    E、板上液相无返混所致

7、一级不可逆慢速反应化学吸收,以下哪个措施可以强化传质:
    A、采用填料塔
    B、采用鼓泡塔
    C、降低吸收温度
    D、提高吸收剂粘度

8、美国化学工程师协会(AICHE)推荐的塔效率估算方法中,考虑的因素有哪些?
    A、板上液体的不均匀流动
    B、板间汽体的不完全混合与不均匀流动
    C、板上不同位置上汽体的不均匀分布
    D、板上液体从降液管入口向溢流堰出口流动方向上的液体浓度变化和返混
    E、板间雾沫夹带
    F、板间漏液
    G、板上某一点汽液相间传质

9、平均吸收因子法的设计型问题是为了求取:
    A、理论板数N
    B、关键组分的吸收率
    C、出塔气体量和组成
    D、吸收剂循环量和组成
    E、各理论级上逐级液相和汽相中组分分流率

10、与物理吸收相比,化学吸收速率增大的原因是:
    A、气相传质推动力增大
    B、总传质推动力增大
    C、气相传质系数增大
    D、总传质系数增大
    E、气膜阻力降低
    F、液膜阻力降低
    G、相平衡改变

11、最小液气比下吸收,未吸收分率的极限等于关键组分吸收因子。

12、多组分吸收塔与多组分精馏塔的设计一样,都需要指定两个关键组分。

13、一级不可逆化学吸收的传质速率式中的增强因子β可能小于1。

14、化学吸收增大传质速率的原因是改变了气膜特性和液膜特性及平衡关系。

15、瞬间反应化学吸收中,吸收塔底部,全塔气膜控制

16、对于的二级不可逆化学吸收,可简化为一级快反应化学吸收处理。

吸收作业

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