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分离工程题库
第一章绪论
填空题:
1、分离技术的特性表现为其(重要性)、(复杂性)和(多样性)。
2、分离过程是(混合过程)的逆过程,因此需加入(分离剂)来达到分离目的。
3、分离过程分为(机械分离)和(传质分离)两大类
4、分离剂可以是(能量)或(物质),有时也可两种同时应用。
5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离,则(asij=1)。
6、可利用分离因子与1的偏离程度,确定不同分离过程分离的(难易程度)。
7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不相等)的原理,常采用(平衡级)作为处理手段,并把其它影响归纳于(级效率)中。
8、传质分离过程分为(平衡分离)和(速率分离)两类。
9、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。
10、分离过程是将一混合物转变为组成(互不相等)的两种或几种产品的哪些操作。
11、工业上常用(分离因子)表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为(固有分离因子)。
12、速率分离的机理是利用传质速率差异,其传质速率的形式为(透过率)、(迁移率)和(迁移速率)。
13、绿色分离工程是指分离过程(绿色化的工程)实现。
14、常用于分离过程的开发方法有(逐级经验放大法)、(数学模型法)
选择题:
1、分离过程是一个(A)
a.熵减少的过程;b.熵增加的过程;c.熵不变化的过程;d.自发过程
2、组分i、j之间不能分离的条件是(C)
a.分离因子大于1;b.分离因子小于1;c.分离因子等于1
3、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时(A)实现分离。
a.组成不等;b.速率不等;c.温度不等
4、当分离因子(C)表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。
a.aij=1b.asij=1c.aij<1
5.下述操作中,不属于平衡传质分离过程的是(C)
a.结晶;b.吸收;c.加热;d.浸取。
6、下列分离过程中属机械分离过程的是(D):
a.蒸馏;b.吸收;c.膜分离;d.离心分离。
7、当分离过程规模比较大,且可以利用热能时,通常在以下条件选择精馏法(B):
a.相对挥发度<1.05;b.相对挥发度>1.05;c.相对挥发度<1.5;d.相对挥发度>1.5。
8、以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是(C):
a.超临界萃取;b.吸收;c.精馏;d.结晶。
9、工业上为提高分离或反应效果,常把不同的过程进行组合,以下不属于反应过程与分离过程的耦合的是(C):
a.化学吸收;b.在精馏塔里进行的由甲醇和醋酸制备醋酸甲酯的过程;
c.分离沸点相近的混合物的萃取结晶过程;d.催化精馏过程。
第二章多组分分离基础
填空题:
1、分离过程涉及的变量数减去描述该过程的方程数即为该过程的(设计变量数)。
2、设计变量是指在计算前,必须由设计者(制定)的变量。
3、一个含有4个组分的相平衡物流独立变量数有(6)个。
4、一个装置的设计变量的确定是将装置分解为若干进行(简单过程的单元),由(单元的设计变量数)计算出装置的设计变量数。
5、常用的汽液相平衡关系为
6、相对挥发度的定义为两组分的(气液组成)之比,它又称为(分配系数)。
7、活度系数方程中A可用来判别实际溶液与理想溶液的(偏离程度)。
8、用于泡点计算的调整公式为()。
9、一定压力下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化产生第一个汽泡时的温度叫(泡点温度)。
10、一定温度下压缩气体混合物,当开始冷凝产生第一个液滴时的压力叫(露点压力)。
11、计算泡点温度时,若,温度应调(低再试差计算)。
12、平衡常数与组成有关的露点计算,需迭代露点温度或压力外,还需对(活度系数)进行试差。
13、在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属(等温闪蒸)。
14、单级分离是指两相经(一次紧密接触达到平衡)后随即引离的过程。
15、等温闪蒸计算目标函数对收敛速度和稳定性有很大影响,采用Newton-Raphson法时,较好的目标函数为(F(v)=∑(yi-xi)=0)
16、若组成为zi的物系,∑Kizi<1时其相态为(过冷液体)。
17、在进行闪蒸计算时,需判断混合物在指定温度和压力下是否处于(两相区)。
18、闪蒸按体系与环境有无热量交换分为(等温闪蒸)和(绝热闪蒸)两类。
19、绝热闪蒸与等温闪蒸计算不同点是需要考虑(焓平衡)。
选择题:
1、约束变量关系数就是(d)
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。
2、每一单股进料均有(c)个设计变量。
a.c;b.c+1;c.c+2;d.c+3
3、一般吸收过程,可调设计变量数为(c):
a.5个;b.4个;c.1个;d.2个
4、绝热操作的简单平衡级设计变量数为(d):
a.2c+3个;b.2c+4个;c.c+5个;d.2c+5个。
5、多组分精馏装置的可调设计变量数与进料中组分数的关系为(c):
a.随进料中组分数的增加而增加;b.随进料中组分数的增加而减少;
c.与进料中组分数无关;d.以上三种关系都不成立。
6、平衡常数计算式在(a)条件下成立。
a.气相是理想气体,液相是理想溶液;b.气相是理想气体,液相是非理想溶液;
c.气相是理想溶液,液相是理想溶液;d.气相是理想溶液,液相是非理想溶液
7、汽液相平衡K值越大,说明该组分越(a)
a.易挥发;b.难挥发;c.沸点高;d.蒸汽压小
8、当汽相为理想气体混合物,液相为非理想溶液时,其汽液相平衡关系为(c)
a. b.
c. d.
9、关于溶液的蒸气压大小说法正确的是(a):
a.只与温度有关;b.不仅与温度有关,还与各组分的浓度有关;
c.不仅与温度和各组分的浓度有关,还与溶液的数量有关;d.与上述因素均无关
10、当把一个气体溶液冷凝时,开始产生液滴的点叫作(a)
a.露点;b.临界点;c.泡点;d.熔点
11、计算溶液泡点时,若 ,则说明(c)
a.温度偏低;b.正好泡点;c.温度偏高; d.正好露点
12、在一定温度和压力下,由物料组成计算出的 ,且 ,该进料状态为(b)
a.过冷液体;b.过热气体;c.汽液混合物;d.饱和液体
13、进行等温闪蒸时,对满足(c)条件时系统处于两相区
a.TBT;c.TD>T>TB;d.TB=T
14、系统温度小于泡点时,体系处于(b)
a.饱和液相;b.过冷液体;c.饱和汽相;d.汽液两相
15、闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度(b)
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
16、下列哪一个过程不是闪蒸过程(d)
a.部分汽化;b.部分冷凝;c.等焓节流;d.纯组分的蒸发
17、等焓节流之后(c)
a.温度提高;b.压力提高;c.压力降低,温度也降低;d.有气化现象发生,压力提高
18、下列分离过程可看为等焓过程的是(d)
a.精馏;b.吸收;c.等温闪蒸;d.绝热闪蒸。
第三章精馏
填空题:
1、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。
2、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。
3、非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在(全回流)时分布一致。
4、精馏塔计算中每个级由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。
5、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。
6、采用液相进料的萃取精馏时,要使萃取剂的浓度在全塔内为一恒定值,所以在(进料时补加一定量的萃取剂)。
7、当原溶液为非理想型较强的物系,则加入萃取剂主要起(稀释)作用。
8、要提高萃取剂的选择性,可(增大)萃取剂的浓度。
9、最低恒沸物,压力降低使恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加。
10、在一定温度和组成下,A,B混合液形成最低沸点恒沸物的条件为()。
11、不加恒沸剂可完成恒沸物分离的方法有(变压蒸馏)和(非均相恒沸物的精馏)两种。
12、由耳波和马多克思关联图求理论级数时要求进料状态必须是(泡点进料)。
13、分配组分是指在馏出液和釜液(均出现的组分);非分配组分是指仅在(馏出液或者釜液)出现的组分。
14、多组分精馏中,关键组分是指(由设计者指定浓度或提出分离要求)的组分。
15、回收率是釜液W中(重关键组分HK的流率)与进料中HK的流率之比,回收率是馏出液D中(轻关键组分LK的流率)与进料中LK的流率之比。
16、清晰分割是指馏出液中除了(重关键组分)外,没有其他重组分,釜液中除了(轻关键组分)外,没有其他轻组分。
17、精馏塔中,温度分布主要反映物流的(组成),而总的级间流量分布则主要反映(热量衡算)的限制。
18、若加入的新组分和被分离系统的一个或几个组分形成最低恒沸物从(塔顶)蒸出。
这种特殊精馏叫恒沸精馏。
加入的新组分叫(恒沸剂)。
19、若加入的新组分不与原系统中任一组分形成恒沸物,而其沸点又较原系统任一组分高,从釜液离开精馏塔。
这类特殊精馏叫(萃取精馏),所加入的新组分叫作(萃取剂)。
20、在萃取精馏中所选的萃取剂希望与塔顶馏出组分形成具有(正)偏差的非理想溶液。
21、在萃取精馏中所选的萃取剂希望而与塔釜组分形成具有(负)偏差的非理想溶液。
22、在萃取精馏中所选的萃取剂使A1S值越大,溶剂的选择性(越好)。
23、萃取精馏塔中,萃取剂是从塔(釜)出来。
24、恒沸剂与组分形成最高沸点的恒沸物时,恒沸剂从塔(釜)出来。
25、均相恒沸物在低压下其活度系数之比γ1/γ2应等于(P02)与(P01)之比。
26、精馏过程的关键组分是指由设计者(指定浓度或者提出分离要求)的那两个组分。
27、特殊精馏是既加入(能量分离媒介(ESA)),又加入(质量分离媒介(MSA))的精馏过程。
28、加盐萃取精馏是综合了(普通萃取精馏)和(溶盐精馏)的优点,把盐加入溶剂而形成的新的萃取精馏方法。
选择题:
1、A(轻组分)、B两组分的相对挥发度αAB越小(c)
a.A、B两组分越容易分离;b.原料中含轻组分越多,所需的理论级数越少;
c.A、B两组分越难分离;d.与A、B两组分的分离难易程度无关;
2、多组分精馏装置的可调设计变量数与进料中组分数的关系为(c)
a.随进料中组分数的增加而增加;b.随进料中组分数的增加而减少;
c.与进料中组分数无关;d.以上三种关系都不成立。
3、当普通精馏塔的产品不合格时,可以考虑(d)
a.提高进料量;b.降低回流比;
c.提高塔压;d.提高回流比。
4、多组分精馏过程,当进料中的非分配组分只有重组分而无轻组分时,恒浓区出现于(a)
a.上恒浓区出现于精馏段中部,下恒浓区出现于进料级下;
b.恒浓区出现于进料级上下;
c.上恒浓区在进料级上,下恒浓区出现于提馏段中部;
d.上、下恒浓区分别出现于精馏段和提馏段的中部。
5、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(c)
a.最小理论级数;b.最小回流比;
c.压力;d.理论级数。
6、下列关于简捷法的描述那一个不正确(d)
a.计算简便;b.可为精确计算提供初值;
c.所需物性数据少;d.计算结果准确。
7、下列说法正确的是(b)
a.多组分精馏中,回流比小于最小回流比时满足分离要求将需要无穷多的理论级;
b.多组分精馏中,回流比小于最小回流比时无论多少理论级都不能满足分离要求;
c.回流比R的值趋于零时的回流比叫最小回流比;
d.多组分精馏中,回流比小于最小回流比时整个精馏塔将无分离作用。
8、全回流操作不能用于(a)
a.正常生产稳定过程;b.开车时;
c.当产品不合格时进行调节;d.实验室研究传质过程。
9、用芬斯克公式求全塔理论级数时,式中相对挥发度应为(d)
a.塔顶处的相对挥发度;b.进料处的相对挥发度;
c.塔底处的相对挥发度;d.全塔相对挥发度的平均值。
10、全回流操作时,精馏塔进料F、馏出液D和釜液W的流率应为(a)
a.W=0,D=0,F=0;
b.W=0,D=0,F≠0;
c.W≠0,D≠0,F≠0;
d.W=0,D≠0,F≠0。
11、如果二元物系,A12>0,A21>0,则此二元物系所形成的溶液一定是(a)
a.正偏差溶液;b.理想溶液;
c.负偏差溶液;d.不确定。
12、如果二元物系,>1,>1,则此二元物系所形成的溶液一定是(a)
a.正偏差溶液;b.理想溶液;
c.负偏差溶液;d.不确定。
13、如果二元物系,=1,=1,则此二元物系所形成的溶液一定是(b)
a.正偏差溶液;b.理想溶液;
c.负偏差溶液;d.不确定。
•14、关于萃取精馏塔的下列描述中,那一个不正确(b)
a.气液负荷不均,液相负荷大;b.回流比提高,产品纯度提高;
c.恒摩尔流不太适合;d.是蒸馏过程。
•15、如果二元物系有最低压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是(c)
a.正偏差溶液;b.理想溶液;
c.负偏差溶液;d.不一定
16、萃取精馏过程选择的萃取剂最好应与沸点低的组分形成(a)
a.正偏差溶液;b.理想溶液;
c.负偏差溶液;d.不一定。
•17、萃取精馏时若饱和液体进料,萃取剂应该从(c):
a.精馏段上部;b.进料级;
c.精馏段上部和进料级;d.精馏段下部。
•18、“
”是加入溶剂在任何脱溶剂浓度(为任何值)时均能增加原溶液的相对挥发度(提高选择性)的(a)
a.充分条件;b.必要条件;c.充要条件;d.以上三项都不是。
•19、在萃取精馏中,当进料为饱和液体进料时,下列说法正确的是(b)
a.全塔范围内液相中溶剂浓度可近似看为不变;
b.精馏段液相中溶剂浓度可近似看为不变;
c.塔釜和塔底第一个级上液相中溶剂浓度可近似看为不变;
d.溶剂回收段液相中溶剂浓度可近似看为不变。
20、当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用(b)方法来调节
a.加大回流比;b.加大萃取剂用量;
c.增加进料量;d.减少进料量。
21、在一定温度和组成下,A、B混合液的总蒸汽压力为p,若,且,则该溶液(a)
a.形成最低沸点恒沸物;b.形成最高恒沸物;
c.不形成恒沸物;d.理想溶液。
22、对于最高沸点恒沸物,压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分(a)
a.增加;b.不变;c.减小。
23、最有可能形成三元最低共沸物的三元物系是(a)
a.物系中三个组分可两两形成三个二元最低共沸物;
b.物系中三个组分可两两形成三个二元最高共沸物;
c.物系中三个组分可两两形成两个二元最低共沸物,一个最高共沸物;
d.物系中三个组分可两两形成一个二元最低共沸物,两个最高共沸物。
24、在下列单元操作中属于双向传质过程的是(c)
a.吸收过程;b.蒸出过程;
c.精馏过程;d.以上三种操作过程。
25、关于恒沸精馏塔的下列描述中,不正确的是(c)
a.恒沸剂用量不能随意调整;
b.恒沸剂为塔项产品;
c.恒沸剂可能是塔顶产品,也可能是塔底产品
d.恒沸精馏可用于间歇操作过程。
26、对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物,则有较纯组分的产品应从(a)
a.塔釜得到;b.塔顶得到;
c.可能是塔项得到,也可能是塔底得到;
d.视具体情况而变。
27、对形成恒沸物的体系,下列说法不正确的是(d)
a.在恒沸点其气相组成必等于液相组成;b.经过恒沸点轻重组分互换;
c.在恒沸点,其露点温度和泡点温度相等;d.其恒沸组成将随着气化率的大小而变。
28、对形成恒沸物的某体系,下列说法不正确的是(b)
a.当压力确定后,其恒沸温度和恒沸组成确定;
b.二元恒沸物的压力确定后,则恒沸温度和恒沸组成确定,而三元恒沸物则不然;
c.除恒沸点外,在其余组成下,精馏仍具有分离作用;
d.体系在恒沸点的自由度数目与恒沸物的组分数无关。
29、对某一恒沸体系,随着外压增大,其恒沸组成变化趋势为(d)
a.摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大;
b.摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大;
c.对最高恒沸物,摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大;对最低恒沸物,摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大;
d.对最低恒沸物,摩尔汽化潜热大的组分的浓度增大;对最高恒沸物,摩尔汽化潜热小的组分的浓度增大。
30、容易形成恒沸物的为(d)
a.各组分的化学结构相似,其沸点差较大
b.各组分的化学结构相似,其沸点差较小;
c.各组分的化学结构不相似,其沸点差较大;
d.各组分的化学结构不相似,其沸点差较小
31、在下列单元操作中,气液两相近似看成恒摩尔流而误差较小的是(c)
a.吸收过程;b.蒸出过程;
c.精馏过程;d.以上三种操作过程。
32、分离同一混合物采用萃取精馏与采用普通精馏相比有(b)
a.汽液比更大些;
b.级效率更低些;
c.级效率更高些;
d.精馏温度更低些
第四章气体吸收
填空题:
1、用于吸收的相平衡表达式为(l=Av),当(温度)降低,(压力)升高时有利于吸收。
2、应用平均吸收因子法进行计算时,假设各平衡级的(吸收因子)相等。
3、通常多组分精馏有
(2)个关键组分,多组分吸收有
(1)个关键组分。
4、吸收过程在塔顶的限度为(yi,1≧Kixi,0),它决定了尾气中(该组分的最低浓度)。
5、吸收操作中,最小液气比下,关键组分的吸收因子和关键组分的吸收率在数值上(相等)。
6、多组分吸收过程液气比一般取最小液气比的(1.2)~(2.0)倍。
7、吸收操作中,最小液气比是指在无穷多塔级下,达到规定分离要求时,1kmol进料气所需要(吸收剂)的kmol数。
8、吸收过程主要由(塔顶釜两个级)完成的。
9、蒸出因子定义式为(S=(KV)/L),其值可反映蒸出过程(分离的难易程度)。
10、相对吸收率与吸收率相等的条件是(吸收剂中不含溶质)。
11、吸收剂的再生常采用的是(用蒸汽或惰性气体的蒸出塔),(用再沸器的蒸出塔),(用再沸器的精馏塔)。
12、吸收过程中通常气体为(过热蒸汽),液体为(过冷液体)。
13、化学吸收的增强因子就是与相同条件下化学吸收与物理吸收的(传质系数)之比,其定义式为(E=(KL)/(KL0))。
14、化学吸收按反应类型又分为为(可逆反应)和(不可逆反应)两类。
选择题:
1、平均吸收因子法的适用范围是(c)
a.单组分吸收;b.恒摩尔流;c.贫气吸收;d.富气吸收。
2、吸收作用发生的条件为(b)
a.pipi*;c.yi3、吸收由于是单向传质,吸收塔每个级的温度的变化主要由(a)起。
a.热量变化;b.组成改变;c.流率变化;d.其他原因。
4、吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用最有效措施是(a)
a.提高压力;b.升高温度;c.增加液汽比;d.增加塔级数。
5、多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是(c)
a.恒温操作;b.恒摩尔流;c.贫气吸收;d.富气吸收。
6、吸收过程各组分的吸收量主要发生在(b)
a.每个级均匀吸收;b.主要在塔顶一级和塔釜一个理论级;
c.主要在塔釜;d.塔中部。
7、当体系的yi=yi*时(d)
a.发生解吸过程;b.发生吸收过程;c.发生精馏过程;d.没有物质的净转移。
8、关于吸收的描述下列哪一个不正确(d)
a.根据溶解度的差异分离混合物;b.适合处理大量气体的分离;
c.效率比精馏低;d.能得到高纯度的气体。
9、通常对物理吸收操作最有利的操作条件是(b)
a.高温高压;b.低温高压;c.低温低压;d.高温低压。
10、在多组分吸收中,吸收主要发生于塔顶附近几个级的组分是(b)
a.易溶组分;b.难溶组分;c.关键组分;d.所有组分。
11、在多组分吸收中,吸收发生于全塔所有塔级的组分是(c)
a.易溶组分;b.难溶组分;c.关键组分;d.所有组分。
12、吸收塔的气、液相最大负荷处应在(a)
a.塔的底部;b.塔的中部;c.塔的顶部;d.不确定。
13、在板式塔的吸收中,原料中的平衡常数小的组分主要在(b)被吸收
a.塔上部少数几块板;b.塔下部少数几块板;c.塔中部少数几块板;d.全塔所有板。
14、在板式塔的吸收中,原料中关键组分组分主要在(d)被吸收
a.塔上部少数几块板;b.塔下部少数几块板;c.塔中部少数几块板;d.全塔所有板。
15、当关键组分的相对吸收率大于其吸收因子A时,应有结论(a)
a.吸收塔无论有多少个理论级也完不成给定的分离任务;
b.吸收塔需有无穷多个理论级才能完成给定分离任务;
c.吸收塔有限多个理论级即可完成给定的分离任务;
d.上述结论均成立。
16、一般吸收过程,可调设计变量数为(c)
a.5个;b.4个;c.1个;d.2个。
17、在吸收操作过程中,任一组分的吸收因子Ai与其吸收率在数值上相应是(c)
a.;b.;c.;d.以上三种情况均有可能。
18、下列吸收的有利条件的是(c)
a.提高温度;b.提高原料气流率量;c.提高压力;d.减少吸收剂流率。
19、平衡常数较小的组分是(d)
a.难吸收的组分;b.最较轻组分;
c.挥发能力大的组分;d.吸收剂中的溶解度大的组分。
20、难吸收组分主要在塔的(a)被吸收
a.塔顶级;b.进料级;c.塔釜级;d.全塔平均吸收。
第五章多组分多级分离的严格运算
填空题:
1、仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备的塔型称为(常规塔或者简单塔)。
2、描述多级分离过程的数学模型为( MES