例题详解 1. 填空题
(1) 汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。
(2) 当混合物在一定的温度、压力下，满足（）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。 2. 简答题
(1) 什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？
露点温度（压力）是在恒压（温）下冷却气体混合物，当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度（压力），简称露点。精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。
(2) 怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？
对进料作如下检验。 = 1 T?kiZi?TB?Kizi?1,?ziKi?1 进料处于泡点，??0
> 1 T>TB 可能为汽液两相区，?>0
< 1 T = 1 T?Ziki?TD 进料处于露点，??1 > 1 T < 1 T>TD 进料为过热蒸汽 计算时，所指定的温度应在泡露点温度之间，这样才会出现汽液两相，否则只会是单相不必进行等温闪蒸的计算。只有?(Ziki)> 1 和?kiZi< 1时，混合物始处 于汽液两相区（0 (3) 用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时，什么情况下汽化率作为内循环，温度T作为外循环，为什么？ 宽沸程混合物的闪蒸计算，所谓宽沸程混合物，是指构成混合物的各组分的挥发度相差悬殊，在很宽的温度范围内，易挥发组分主要在蒸汽相中，而难挥发组分 1 主要留在液相中。进料热焓的增加将使平衡温度升高，但对汽液流率V和L几乎无影响。因此宽沸程的热量衡算更主要地取决于温度，而不是v。根据序贯算法迭代变量的排列原则，最好是使内层循环中迭代变量的收敛值将是下次内层循环运算的最佳初值，因此的宽沸程闪蒸，由于v对T的取值不敏感，所以v作为内层迭代变量较为合理。 (4) 简述绝热闪蒸计算的计算方法。 ①作图法 思路：先假设一个t2（t2应在TD与TB之间），这样可按闪蒸来计算产生的汽液两相组成和量，即得出T?v关系，闪蒸曲线，然后再由进出料热焓相等的原则来校 核t2，即等焓平衡线，交点为t2，v。 ⑴闪蒸曲线（T?v曲线） a、试差求P2下的TD,TB； ?,t2??…，试差求v1,v2…。b、在TD,TB之间设t2 ⑵等焓平衡线 ?,t2??…下，a、 在上述TD,TB之间所设t2由求出 的xi,yi并根据P2,T2查出HiV,HiL，求出 HV,H*L，v1?H1?HHV?HLL b、作T2?v*等焓平衡线，交点即为t2，v，由此求出V,L,xi,yi ②手算或计算机计算 H,HTN?R迭代???k2?????v?xi,yi?????H2思路：P1,T1?H1?设 调整T2 2VL?H2?H1?0???y结束 一. 练习题 1. 填空题 (1) 单级分离是指两相经（）后随即引离的过程。 (2) 常用的气液相平衡关系为（）。 (3) 相对挥发度的定义为两组分的()之比，它又称为（）。 (4) 根据炮、露点的概念，精馏塔塔顶温度即为对应塔顶气相组成的（），塔釜温 2 度即为对应塔釜液相组成的（）。 (5) 用于泡点计算的调整公式为（）。 (6) 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（）进行试差。 (7) 在分离流程中常遇到的部分汽化和冷凝过程属（）。 (8) 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（）。 (9) 当混合物在一定的温度和压力下，满足（）条件，混合物处于（）。 (10) 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（）。 (11) 绝热闪蒸与等温闪蒸计算不同点是需要考虑（）。 2. 选择题 C(1) 计算溶液泡点时，若i?1?KiXi?1?0，则说明 Ccia.温度偏低 b.正好泡点 c.温度偏高 (2) 在一定温度和压力下，由物料组成计算出的i?1该进料状态为 a.过冷液体 b.过热气体 c.汽液混合物 (3) 计算溶液露点时，若?yi/Ki?1?0?KXi?1?0，且i?1?Zi/Ki?1， ，则说明22 a.温度偏低b.正好泡点 c.温度偏高 (4) 进行等温闪蒸时，对满足什么条件时系统处于两相区22 a.c.??KiZi?1且?Zi/Ki?1 b. ?KiZi?1且?Zi/Ki?1 KiZi?1且?Zi/Ki?1 d.?KiZi?1且?Zi/Ki?1 (5) 5.气液两相均可视为理想溶液时，其气液相平衡关系为： A.ΦiVPyi=PiSfiO Lxi B. ΦiVPyi=ΦiSPiS3. 简答题 (1) 什么叫露点，精馏塔顶温度如何处理？ (2) 相平衡关系可用几种方法来表达。 (3) 就活度系数法计算气液平衡常数的通式，分以下几种情况进行讨论： ΦiVPyi=ΦiSPiSxi 3 (4) 气相为理想气体，液相为理想溶液； (5) 气相为理想气体，液相为非理想溶液； (6) 气相为理想溶液，液相为理想溶液； (7) 气相为理想溶液，液相为非理想溶液。 (8) 怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？ (9) 用逐次逼近法进行等焓闪蒸计算时，什么情况下汽化率作为内循环，温度T作为外循环，为什么？ (10) 简述绝热闪蒸计算的计算方法和特点。 一. 例题详解 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（进料时补加一定的萃取剂）。 (1) 当原溶液为非理想型较强的物系，则加入萃取剂起（稀释）作用。 (2) 要提高萃取剂的选择性，可（增大）萃取剂的浓度。 二. 练习题 1. 选择题 (1) 萃取精馏时若泡和液体进料，则溶剂加入位置点： a.精馏段上部 b.进料板 c.提馏段上部 (2) 在一定温度和组成下，A，B混合液的总蒸汽压力为P，若P?PA，且P?PB，则该溶液 a.形成最低恒沸物 b.形成最高恒沸物 c.不形成恒沸物 (3) 吸收操作中，若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是 a.提高压力 b.升高温度 c.增加液汽比d.增加塔板数 (4) 最高恒沸物，压力增加使恒沸组成中汽花潜热小的组分 a增加 b.不变 c.减小 (5) 选择的萃取剂最好应与沸低低的组分形成 a.正偏差溶液 b.理想溶液 c.负偏差溶液 (6) 多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是 a.恒温操作 b.恒摩尔流 c.贫气吸收 (7) 当萃取塔塔顶产品不合格时，可采用下列方法来调节 a.加大回流比 b.加大萃取剂用量 c.增加进料量 (8) 液相进料的萃取精馏过程，应该从何处加萃取剂 4 SS a.精馏段 b.提馏段 c.精馏段和进料处 d.提馏段和进料板 2. 简答题 (1) 萃取精馏的实质是什么？如何提高其选择性。 (2) 萃取精馏的原理是什么？画出液相进料的萃取精馏流程。 (3) 甲醇（1），沸点337.7k，丙酮（2）沸点329.4k，溶液具有最低恒沸点， L恒?328.7k,x1?0.2的非理想溶液，如用萃取精馏分离时，萃取剂应从酮类 选还是从醇类选？请说明原因。 (4) 什么叫恒沸精馏，画出一个二元非均相恒沸精馏流程。 (5) 怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量。 (6) 恒沸精馏的基本原理，说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。 (7) 当原溶液为二组分时，恒沸精馏和萃取精馏都可以用图解法求算，试问两者原理是否相同，为什么？ (8) 请指出共沸精馏与萃取精馏的主要异同。 (9) 简述精馏和吸收过程的主要不同点。 (10) 怎样用简捷法计算吸收过程的理论板板数。 (11) 当吸收效果不好时，能否用增加塔板数来提高吸收效率，为什么？ (12) 精馏有两个关键组分，而吸收只有一个关键组分，为什么？ (13) 组分的吸收因子是怎样定义的，推导i组分的吸收相平衡方程。 (14) 叙述用简捷法作吸收过程物料预分布及理论板数的步骤。 (15) 吸收因子如何定义？其值大小对设计塔高有何影响？ (16) 请解释对于一般多组分吸收塔，为什么不易挥发的组分主要在塔釜几块板上吸收，而易挥发的组分主要在塔顶的几块板上吸收？ (17) 什么叫恒沸精馏，画出一个二元非均相恒沸精馏流程。 (18) 何为设计变量、何未定设计变量？ (19) 何为关键组分，何为轻关键组分、何为重关键组分？ (20) 何为轻非关键组分、何为重非关键组分？ (21) 何为分配组分、何为非分配组分？ (22) 何为特殊精馏？ (23) 简述精馏和吸收过程的主要不同点。 (24) 什么是萃取精馏，其实质是什么？如何提高其选择性。 (25) 恒沸精流的基本原理，说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念。 (26) 萃取精馏的原理是什么？画出液相进料的萃取精馏流程。 (27) 当吸收效果不好时，能否用增加塔板数来提高吸收效率，为什么？ 5