大学化工专业复习题.docx
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大学化工专业复习题
作业一
1、何为精细化学品精制？
其精制方法（或手段）有哪些？
用化学药剂来脱除油品中的有害物质的油品精制方法，主要有碱洗精制，酸洗精制等方法
2、何为蒸馏？
蒸馏的依据是什么？
其目的是什么？
利用液体混合物在一定压力下个组分挥发度的不同已达到分离的目的，这种过程叫蒸馏。
将液体混合物加以分离，达到提纯或回收有用祖坟的目的。
基本依据是借混合液中各组分挥发度的差异而达到分离目的。
3、什么叫轻组份？
什么叫重组份？
轻组分:
混合物中挥发能力高的组分即沸点低的组分。
重组分:
混合物中挥发能力低的组分即沸点高的组分。
4、什么是馏出液？
什么是釜残液？
蒸馏操作中，蒸馏塔（或蒸馏器）顶部送出的蒸汽经冷凝器冷凝后，作为蒸馏产物的那部分液体称为馏出液。
指精馏操作中的精馏塔塔底产品液。
也叫残液。
5、蒸馏在化学工业有何用途（请举例说明）？
分离提纯液态有机物，除去不挥发物；较好地分离那些沸点相差较大（沸点差大于30℃）而又不会形成恒沸（或称共沸）物的液体混合物；测定纯液体有机物的沸点；定性鉴定液体有机物；估计液态有机物的纯度；回收溶剂或蒸出溶剂以浓缩溶液。
6、画出酒精稀溶液精馏的工艺流程简图。
作业二
1、拉乌尔定律说明了什么？
（写出该定律表示的方程式，并作简要解
拉乌尔定律是定量描述稀溶液蒸气压与溶剂摩尔分数之间的大小关系;
一定温度下，根据拉乌尔定律可知，稀溶液蒸气压下降的幅度大小与溶质摩尔分数成正比释）
理想溶液达到气液平衡时，组分I在气相中的分压Pi等于该组分在纯态时饱合蒸汽压p与它在溶液的摩尔分数X的乘积。
表达式：
Pi=P.Xi
2、道尔顿分压定律说明了什么？
（写出该定律表示的方程式，并作简要解释）
3、写出相平衡方程，该方程说明了什么？
对于双组分物系，表示互成平衡的气液两相组成间的关系，称为相平衡方程。
相平衡方程表达式：
y=αx/（1+（α-1）x），或x=y/（α-（α-1）y）
式中，x——液相中易挥发组分的摩尔分数；y——气相中易挥发组分的摩尔分数；α——两组分的相对挥发度。
若知道相对挥发度α的数值，由相平衡方程即可得到气液平衡时易挥发组分浓度（y—x）的对应关系。
4、两组分溶液的相对挥发度是指溶液中易挥发组分的挥发度难挥发组分的挥发度的比值,α=1表示不能用蒸馏方法分离.
5、什么是精馏？
其与普通蒸馏的本质区别是什么？
在提供回流的前提下，气液两相多次逆向接触进行相是扩散的传质传热，使气相中的轻组发浓度沿塔高向上渐渐升高，液相中重组分沿塔高向下渐渐增大，从而使原始物料中有关组成得到一定程度的发离和提纯。
回流
作业三
1、在连续精馏塔中分离含苯0.4（摩尔分数，下同）的苯-甲苯混合液，要求馏出液组成为0.95，苯的回收率不低于90，试求：
（1）馏出液的采出率D/F；
（2）残液组成。
组分
A
B
C
D
沸点K
311.43
323.26
396.90
408.76
2、有一均相溶液S，分别有四个液相组分互溶而成，四个液相组分为：
要将其中的B组份分离出来，你准备什么方法对该混合液进行分离？
4、用蒸馏塔分离苯和甲苯的混合物，进料流量为1×104kg/h，进料含苯38（质量百分数，下同）和甲苯62，要求馏出液中苯的流量为进料混合物中苯流量的97，釜液中含苯不高于2，求馏出液和的流量和组成。
作业四
2、精馏段操作线方程和提馏段操作线方程分别说明了什么？
该方程表示在一定操作条件下，从任意板下降的液体组成x,和与其相邻的下一层板上升的蒸汽组成y+1之间的关系。
（2）该方程为一直线方程，该直线过对角线上a（xp, xp）点，以R/（R+1）为斜率，或在y轴上的截距为x/（R+1）。
3、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距等于零,则:
回流比等于∞,馏出液流量等于零,操作线方程为yn1=xn。
4、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24,则该精馏塔的操作回流比为3,馏出液组成为0.96。
作业五
1完成某分离任务需理论板数为N=7（包括再沸器），若ET=50，则塔内需实际板数为（C）。
A14层B10层C12层D无法确定
3、什么是回流比？
什么是最小回流比？
是一种极限状态，可用来计算实际回流比
当回流比减小到某一限度时，所需要的理论数要增加无限多，这个回流比的最低限度称为最小回流比。
4、最适宜回流比的确定需要考虑哪些因素？
设备费，操作费之和最小
4、回流方式有哪几种？
简述自然回流与强制回流各自的优缺点？
即冷回流、热回流、循环回流
强制回流的量稳定， 容易调节，生产不正常时扭转起来快，厂房不要高的框架结构，塔很高采用强制回流，安装方便。
但强.制回流需回流泵，动力消耗大，特别是低沸点的物料容易造成泵不上量。
自然回流操作简单，不要回流泵，节省能源。
但回流量随塔压的变化而变化，回流比不严格，生产不正常时扭转起来慢，厂房需框架结构。
作业六
1、什么是水蒸气蒸馏？
水蒸汽蒸馏就是以水作为混合液的一种组分，将在水中基本不溶的物质以其与水的混合态在低于100°C时蒸馏出来的一种过程
2、是恒沸精馏？
什么是萃取精馏？
加入的第三组分与原溶液中的-一个或者两个组分形成最低恒沸物，从而形成“恒沸物-纯组分”的精馏体系。
恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底蒸出，这种形式的精馏称为恒沸精馏,其中所添加的第三组分称为恒沸剂或者夹带剂。
在被分离的二元混合液中加入第三组分，该组分不与其它组分形成恒沸物，而增大A、B两组分间的相对挥发度，或打破原恒沸体系，使精馏得以进行，这种形式的精馏称为萃取精馏。
其中所添加的第三组分称为萃取剂，精馏时从塔底排出。
3、恒沸精馏对恒沸剂（或挟带剂）有何要求？
沸精馏挟带剂至少应与待分离组分之一形成恒沸物，且最好是形成一最低恒沸物，可以有较低的操作温度:
在操作温度，压力及塔内组成条件下挟带剂与待分离组分是完全互溶的。
4、萃取精馏对萃取剂有何要求？
1）萃取剂的选择性要大。
被分离组分在萃取剂中相对挥发度的大小称为萃取剂的选择性。
被分离组分在萃取剂中相对挥发度增大得多，分离就容易，也就是所选择的萃取剂的选择性大。
选择性是选择萃取剂的主要依据。
因为选择性的大小也就决定了被分离组分中轻重关键组分分离的难易程度。
因此塔板数的多少、回流比的大小（它影响到塔径）也与它有密切的关系。
（2）萃取剂对被分离组分的溶解度要大，这样塔板上的液体才能形成均相，不会分层。
（3）萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高得多，否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
（4）热稳定性、化学稳定性要好，无毒性，不腐蚀设备。
（5）回收容易，价廉易得。
作业七
1、板式塔有哪几种类型？
①圆形泡沫塔板；
②筛孔塔板；
③浮阀塔板；
④蛇型塔板；
⑤浮动喷射塔板；
⑥斜孔塔板。
2、何为板式塔的流体力学性能？
其具体包括哪些内容？
填料塔的流体力学性能包括持液量、填料层的压强降、液泛以及填料的润湿性能。
3、塔板负荷性能图由漏液线,液沫夹带线,液相负荷下限线液相负荷上限线液泛线五条线组成,五条线围成的区域为适宜操作区内,操作点应在适宜操作区内.
4、填料塔中常用填料有哪些？
散装填料与规整填料
作业八
1、在焦化厂，焦炉气中含有多种气体如CO、H2、NH3、苯类等，如用硫酸将NH3从焦炉气中分离出？
问吸收质、吸收剂、吸收液和惰性气体分别是什么？
用组成混合气体各组分在溶剂中溶解度不同，来分离气体混合物的操作，称为吸收操
2、判定否是低浓度吸收，一般根据混合气或吸收液中溶质组分A的摩尔分数值是多少？
3、什么是气体吸收？
吸收操作的依据是什么？
使混合气体与适当的液体接触，使气体中的一个或几个组份溶解于该液体内而形成溶液，不能溶解的组份则保留在气相中，于是原混合气体的组份得以分离，这种利用各组份溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。
4、通过案例具体说明气体吸收在工业生产上的应用。
答:
①回收混合气体中有价值的组分;②除去有害组分以净化气体;③制备某种气体的溶液;④工业废气的治理。
作业九
1、亨利定律的表达式为p*=Ex,若某气体在水平的亨利系数E
值很大,说明该气体为难溶气体;2、吸收操作的作用是分离（A）
A、气体混合物B、液体均相混合物
C、气液混合物D、部分互溶的液体混合物
3、在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔的差值为（D）
A、正值B、负值C、零D、不确定4、在吸收过程中，吸收塔某一截面上的总动力（以液相组成差表示）为（A）
A、X*—XB、X—X*
C、XI—XD、X—XI
5、在实训室所做的水吸收二氧化碳实验中，其吸收质、吸
剂、吸收液、惰性气体、吸收尾气分别是什么？
该吸收属于什么控制（气/液膜）？
6、工业生产在用水吸收含有氢气、甲烷、氮气等混合气体中的甲醛过程中，其溶质、吸收剂、吸收液、惰性组份、吸收尾气分别是什么？
该吸收属于什么控制（气/液膜）？
作业十
1、水吸收氨-空气混合气体中的的氨,它是属于气膜控制的吸收过程；
2、吸收操作中增加吸收剂用量,操作线的斜率增大,吸收推动力增加；
3、吸收过程中,kx是以x*-x为推动力的总吸收系数,它的单位是koml/（m2.s）
4、若总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为1/KL=1/kL+H/kG其中1/kL表示液膜阻力_,当H/KG_项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制.
Y
x
5、某吸收过程，已知气膜吸收系数k为4×10-4kmol/（m2·S）,液膜吸收系数k为8kmol/（m2·S）,由此可判断该过程（C）
A气膜控制B液膜控制
C判断依据不足D双膜控制
6、根据双膜理论，当溶质在液体中溶解度很小时，以液相表示的总传质系数将（B）
A大于液相传质分系数B近似等于液相传质分系数
C小于气相传质分系数D近似等于气相传质分系数
7、亨利定律所描述的是互成平衡的气液两相组成之间的关系，请写
出亨利定律的五种不同表达形式。
作业十一
1、在常压及20℃下测得氨在水中的平衡数据为：
浓度为0.5gNH3/100gH2O的稀氨水上方的平衡分压为400Pa。
在该范围平衡关系关系可用亨利定律表示，试求亨利系数E、溶解度系数H及相平衡常数m。
2、在逆流吸收塔中，于101.33kPa、25℃下用清水吸收混合气中溶质组分A，使其由2降到0.1（均为体积分数）。
该物质符合亨利定律，亨利系数E为5.52×104kPa，若液气比为1.5倍的最小液气比，试求液气比L/V及出塔液相组成X1。
又若将操作压强改为1013.3kPa，其他条件不变，再求L/V及X1。
作业十二
G
1、在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合于空气中的甲醇蒸气。
操作温度为27℃、压强为101.33kpa，气液平衡关系符合亨利定律，溶解度系数H为1.99kmol/（m3•kPa）。
塔某截面上气相中甲醇分压为5kpa，液相中甲醇浓度为2.11kmol/m3，且已知气相总吸收系数K为
A
1.55×10-5kmol/（m2•s•kPa），试求该截面上的吸收速率N，kmol/（m2•
s）.
2、在常压逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中溶质组分。
已知
进塔气相组成为5、出塔气相组成为0.5（以上均为体积百分数），塔液相组成为0.01（摩尔分数）。
气液平衡关系为Y=2.0X（Y、X为摩尔比），试求塔底和塔顶处以ΔY表示的气相推动力。
作业十三
1、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，已知进塔气相组成为0.06（摩尔比，下同），出塔气相组成为0.008，出塔液相组成为0.02。
操作条件下气液平衡关系为Y=2.5X（Y、X为摩尔比），填料层的高度为8m，试求该塔的气相总传质单元高度HOG。
Ya
2、在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质。
进塔气相组成为0.026（摩尔比，下同），出塔气相组成为0.0026，混合气中惰气流量为100标准m3/h，清水的流量为0.1m3/h。
操作条件下气液平衡关系为Y=0.526X（Y、X为摩尔比）。
若填料层高度为1.5m，塔内径为0.2m，试求该塔气相体积总吸收系数K，kmol/（m3•h）.7
作业十四
1、什么是萃取剂？
什么是溶质？
什么是原溶剂（稀释剂）？
2、试将下列三元物质的组成（为质量分数）标于三角相图上。
①A=0.4、B=0.2②B=0.15、C=0.3
③A=0.25、C=0.4
3、向100kg质量分数为A=0.22、S=0.78的混合物中加入
200kgB,求混合后三无混合物的组成和该点的位置（标于三
角相图上）。
4、在B-S部分互溶的萃取操作中，若萃取相中含溶质A为
85kg，稀释剂B为15kg，溶剂S为100kg，则萃取相中yA/yB=。
5、萃取操作处理的对象是，其分离的理论依据为。
（均相混合液体，利用混合液体中各组分在萃取剂中的溶解度不同）。
6、萃取和蒸馏同样是分离液相混合物和单元操作。
而萃取操作更适用于、
、及溶液的分离。
（溶液的沸点很高需在高真空下操作的物系，沸点差很小的物系，热敏性物系，溶质的浓度很低的物系）。
7、萃取操作的分配系数是指，用符号表示。
（物质在萃取相与萃余相中的含量之比，kA=yA/xA）。
8、温度升高，液体的互溶度，（增大或减小）对萃取操作
（有利或不利）。
（增大，不利）。
9、萃取剂的加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（）
A、溶解度曲线上方区B：
溶解度曲线下方区C、溶解度曲线上D：
纵坐标上
作业十五
画出采用醋酸乙酯萃取醋酸水溶液中醋酸的工艺流程图；并
就该萃取过程说明其中的溶质、溶剂、原溶剂、原料液、萃取相、萃余相、萃取液、萃余液分别指的是什么？
作业十六
在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分，已知进塔气相组成为0.06（摩尔比，下同），出塔气相组成为0.008，出塔液相组成为0.02。
操作条件下气液平衡关系为Y=2.5X（Y、X为摩尔比），填料层的高度为8m，试求该塔的气相总传质单元高度HOG。
一、填空题
（3）非均相物系是指物系内部有明显的相界面存在，而界面两侧物质的性质是完全不同的。
（4）非均相物系一般有两相组成，其中一相称为连续相另一相称为
分散相。
（5）．非均相物系的主要分离方法有沉降、过滤、
离心分离及湿法分离。
（6）悬浮液是指由液体和固体组成的混合物。
（填液相、气相或固相）
（7）雾沫是指由连续相为气相和分散相为液相组成的混合物。
（填液相、气相或固相）
（8）乳浊液是指由液相和液相组成的混合物。
（填液相、气相或固相）
（9）沉降分离是依据分散介质与分散物质间的密度差来分离的。
8．沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比，与
沉降高度无关。
1.沉降分离的必要条件是
颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间。
2.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入（径向或切向），顶部排出净化气体，底部间歇排灰（顶部或底部）。
二、选择题
4.下列属于非均相物系的是（D）
A空气B水银C乙醇水溶液D氯化钙水溶液
5.在重力场中，固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是（D）
A粒子几何形状B粒子几何尺寸
C粒子与流体密度D流体的流速
6.描述颗粒特性的参数不包括（C）
A形状B大小C密度D表面积
7.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m/s，则除尘室的生产能力为（A）
A3m3/sB1m3/sC0.75m3/sD6m3/s
8.某粒径的颗粒在降尘室中沉降，若降尘室的高度增加一倍，则该降尘室的生产能力将（C）
A增加一倍B为原来1/2C不变D不确定6．粒径分别为16um及8um的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（沉降在斯托克斯区）（B）
A2B4C1D1/2
7．评价旋风分离器性能的参数不包括（A）
A生产能力B分离因素
C分离效率D压降三、是非题
1．液-液相物系不构成非均相物系。
（×）
2．沉降操作只能用来分离悬浮液。
（
×）
3．过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系。
（
√）
1.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的。
（×）
2.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降时
间。
（√
）
6．沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度。
四、回答题
（
√）
1．什么是非均相物系？
答:
物系内部存在有稳定的相界面，界面两侧物质的性质是完全不同的，这种物系称为非均相物系。
2．非均相物系的主要分离方法有哪些？
答:
沉降;过滤;离心分离;湿法分离。
五、计算题
1．粒径为58um、密度为1800kg/m3、温度为20℃、压强为101.3Pa的含尘气体，在进入反应器之前需除去尘粒并升温至400℃。
降尘室的底面积为60m2。
试计算先除尘后升温和先升温后除尘两种方案的气体最大处理量，m3/s。
20℃时气体粘度为1.81×10-5pa.s；400℃时粘度为3.31
×10-5pa.s（沉降在斯托克斯区）。
业十七
一、填空题
1、过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种。
2、常用的过滤介质有织物状、粒状和
固体多孔三种。
3、助滤剂的用途为
在介质上首先架桥和
在可压缩滤饼中起支撑作用。
4、常作的助滤剂有硅藻土、活性碳。
5、过滤推动力一般为液柱静压力、
介质两侧的压力差及惯性离心力。
6、过滤阻力包括介质阻力和饼层阻力两部分。
7、板框压滤机由过滤板1、洗涤板3和框2组成，其板和框的排列顺序为12321232123。
（两个周期以上）。
8、转筒真空过滤机的主要构件由转鼓、分配头、
悬浮液槽和抽真空装置。
9、转筒真空过滤机每旋转一周完成的工作过程有过滤、
吸干、洗涤、吹松、卸渣和
清洗滤布。
10、化工生产中，去除气体中尘粒的设备有旋风分离器、
袋滤器、泡沫除尘器等。
11、评价旋风分离器性能的参数主要是分离效率_、生产能力
和压降。
12、常见离心机有三足式、活塞推料、
刮刀卸料等。
13、湿法除尘器有文丘里除尘器、泡沫除尘器等。
二、选择题
（10）织物状过滤介质不包括（D）
A滤布B滤纸C滤网D滤板
（11）过滤方法不包括（B）
A饼层过滤B滤布过滤C深床过滤D动态过滤
（12）下列各项中不用于表示过滤推动力的是（B）
A液柱静压力B浓度差
C惯性离心力D压力差
（13）以下表达式中正确的是（B）
A过滤速度与过滤面积平方A2成正比
B过滤速度与过滤面积A成正比
C过滤速度与所得滤液体积V成正比
D过滤速度与虚拟滤液体积Ve成反比
（14）下列为间歇式操作设备的是（B）
A转筒真空过滤机B三足式离心机
C卧式刮刀卸料离心机D活塞往复式卸料离心机
（15）固液分离不可以选用的分离设备是（A）
A旋风分离器B砂滤器
C转筒真空过滤机D叶滤机
（16）下列为连续式操作设备的是（B）
A板框压滤机B转筒真空过滤机
C叶滤机D三足式离心机
（17）操作原理与旋风分离器相近的是（A）
A惯性分离器B静电除尘器
C文丘里除尘器D泡沫除尘器
（18）在下列气固非均相物系的分离设备中，分离效率最高的是（D）
A降尘室B旋风分离器
C文丘里除尘器D静电除尘器
（19）文丘里除尘器的缺点是（D）
A结构复杂B造价较高
C操作麻烦D阻力较大11．旋液分离器是利用离心力分离（B）
A气液混合物的设备B液固混合物的设备
C液液混合物的设备D气固混合物的设备12．下列说法哪种是错误的（C）
A降尘室是分离气固混合物的设备
B叶滤机是分离液固混合物的设备
C沉降式离心机是分离气固混合物的设备
D沉降槽是分离液固混合物的设备13．下列不属于沉降设备的是（D）
A旋风分离器B降尘室
C增稠器D叶滤机
14．旋风分离器的临界粒径随（D）的增大而增大
A进口宽度B气体黏度
C气体密度D气速15．过滤常数K与下列哪项无关（A）
A滤液的黏度B过滤面积
C滤浆的浓度D滤饼的压缩性
16．下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是（B）
A加热滤浆B在过滤介质上游加压
C在过滤介质下游抽真空D及时卸渣17．下列说法错误的是（D）
A增大压力和升高温度都能有效地提高过滤速率
B在滤饼过滤中，滤饼本身起到了主要过滤介质的作用
C过滤操作既可用来分离液体非均相物系，也可用来分离气体非均相物系
D使用助滤剂的目的是防止介质孔道堵塞
18．在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力（D）
A过滤时间应大于辅助时间B过滤时间应小于辅助时间
C过滤时间应等于辅助时间D过滤加洗涤所需时间等于1/2周期三、是非题
3.过滤推动力是指悬浮液的压力大小。
（×）
4.过滤阻力主要是过滤介质的阻力。
（×）
5.滤饼是主要的过滤阻力。
（√）
6.板框压滤机板与框的排列是依据板与框上的小钮按1、2、3、1、2、
3、1、2、3、……这样的次序排列的。
（×）
7.对于间歇生产的过滤机，当过滤时间与其它辅助时间相等时，其生产能力最大。
（×）
8.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。
（√）
9.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备。
（√）
10.离心机是分离液-固相混合物的设备。
（√）
11.湍球塔、泡沫除尘器是分离气-固相混合物的设备。
（√）四、回答题
9.过滤方法有几种？
分别适用于什么场合？
答：
有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种；饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料，深床过滤适用于固粒浓度极低的物料，动态过滤适用于固粒浓度较低的物料。
10.工业上常用的过滤介质有哪几种，分别适用于什么场合？
答：
织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种；织物状介质适用于过滤颗
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