大学化工专业复习题.docx

1、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

2、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

3、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.Xi2、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=x/(1+(-1)x)，或x=y/(-(-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；两组分的相对挥发度。若知道相对挥发度的数值，由相平衡方程即可得到气液平衡时易挥发组分浓度（yx）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

4、发度 难挥发组分 的挥发度的比值,=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ABCD沸点K311.43323.26396.90408.762、有一均相溶液 S，分别有四个液相组分互溶而

5、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 1104 kg/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

6、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）。A 14 层 B 10 层 C 12 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

7、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100C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

8、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

9、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？圆

10、形泡沫塔板；筛孔塔板；浮阀塔板；蛇型塔板；浮动喷射塔板；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

11、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:回收混合气体中有价值的组分;除去有害组分以净化气体;制备某种气体的溶液;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

12、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*X B 、 XX*C、 XIX D 、 XXI5、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

13、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.Yx5、某吸收过程，已知气膜吸收系数 k 为 410-4kmol/(m2S),液膜吸收系数k 为 8 kmol/(m2S),由

14、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 0.5g NH3/100gH2O 的稀氨水上方的平衡分压为 400 Pa。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 1

15、01.33kPa、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 5.52104kPa，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G1、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/(m3kPa)。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

16、吸收系数 K 为A1.5510-5kmol/(m2skPa)，试求该截面上的吸收速率 N ，kmol/(m2s).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Y 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

17、 8m，试求该塔的气相总传质单元高度HOG。Ya2、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/(m3h).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。A=0.4、B=0.2 B=0.15、C=0.3A=0.25、C=0.43、

18、向 100kg 质量分数为 A=0.22、S=0.78 的混合物中加入200kg B ,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

19、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

20、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

21、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

22、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）A 3 m3/s B 1 m3/s C 0.75m3/s D 6 m3/s8.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 1/2 C 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 ）A 2 B 4 C 1 D 1/27评价旋风分离器性能的参数不包括

23、（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

24、为 1800 kg/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 1.8110-5pa.s；400时粘度为 3.3110-5 pa.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

25、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

26、、 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

27、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

28、 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

29、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

30、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