化工分离过程课后答案刘家祺
化学分离工程课后答案刘嘉琪
化学分离工程课后答案刘嘉琪1、关于前胡，说法正确的有（多选）（）*A是伞形科前胡属植物(正确答案)B药理药效作用主要有祛痰、镇咳、平喘、抗炎、解痉、镇静等(正确答案)C可与皂荚、藜芦等药物一起放在药中煎煮D不溶乙醚等有机溶剂2、香豆素衍生物最常见的羟基取代位置是（）[单选题] *AC7位(正确答案)BC5位CC3位DC6位3、所有游离香豆素均可溶于热的氢氧化钠水溶液,是由于其结构中存在（）[单选题] * A异戊烯基B酮基C内酯环(正确答案)D酚羟基对位活泼氢4、牛蒡子属于（）[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D黄酮类5、临床用于上呼吸道抗菌消炎的是（）[单选题] *A穿心莲内酯(正确答案)B青蒿素C莪术醇D薄荷脑6、E何首乌(正确答案)下列不含蒽醌类成分的中药是（）* A丹参(正确答案)B决明子C芦荟D紫草(正确答案)7、具有暖脾胃、散风寒、通血脉作用的是（）[单选题] * A穿心莲内酯B青蒿素C莪术醇D桂皮醛(正确答案)8、E与水任意比例相溶(正确答案)不耐热成分不宜采用的提取方法是（）* A浸渍法B渗漉法C煮法(正确答案)D回流提取法(正确答案)9、挥发油可析出结晶的温度是（）[单选题] *A0～-20℃(正确答案)B0～10℃C0～20℃D0～15℃10、羟基蒽醌类化合物中，大黄素型和茜草素型主要区别于（）[单选题] * A羟基位置B羟基数目C羟基在不同苯环上的分布(正确答案)D羟基数目11、挥发油的溶解性难溶于（）[单选题] *A水(正确答案)B乙醇C石油醚D乙醚12、二萜的异戊二烯单位有（）[单选题] *A5个B6个C3个(正确答案)D4个13、由两个苯环通过三碳链相互连接成的具有6C-3C-6C基本骨架的一系列化合物是（）[单选题] *A苷类B黄酮类(正确答案)C醌类D生物碱类14、纸色谱是分配色谱中的一种，它是以滤纸为（），以纸上所含的水分为固定相的分配色谱。
化工分离过程答案
试题名称 ： 化工分离工程层次:(专升本) 专业： 年级： 学号： 姓名： 分数：一、填空题（本题共20空，每空1分，共20分） 1、分离工程分为()和()两大类。
2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为()或()。
3、对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成（ ）。
在恒沸点两侧组分的挥发能力（ ）。
4、端值常数A 为()时体系为理想溶液，A 为()时体系为负偏差溶液 。
5、用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（ ），侧线采出板的可调设计变量为（ 0 ）。
6、根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（ ）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（）偏差的非理想溶液。
7、萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段（），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（）一起加入。
8、恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分( )，同时与原溶液中的一个或几个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（）出来。
9、在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和（），与进料组成（）。
10、吸附负荷曲线是以（ ）为纵坐标绘制而成，透过曲线是以（）为纵坐标绘制而成。
二．选择题（本题共10题，每题2分，共20分）1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 '1'1,y x ，则 （ C ）（A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是（ D ）（A ）闪蒸罐的温度 （B ）闪蒸罐的压力 （C ）气化率 （D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则（ A ）（A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为（ A ） （A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，05、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，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 ）不一定6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。
化工分离工程：第三章习题答案(刘家祺版)
第三章 多组分精馏和特殊精馏3-7.(P163) 在一精馏塔中分离苯(B)，甲苯(T)，二甲苯(X)和异丙苯(C)四元混合物。
进料量200mol/h ，进料组成z B =0.2,z T =0.3,z X =0.1，z C =0.4 (mol)。
塔顶采用全凝器，饱和液体回流。
相对挥发度数据为：BT α=2.25，TT α=1.0，XT α=0.33，CT α=0.21。
规定异丙苯在釜液中的回收率为99.8%，甲苯在馏出液中的回收率为99.5%。
求最少理论板数和全回流操作下的组分分配。
解：根据题意顶甲苯(T)为轻关键组分，异丙苯(C)为重关键组分， 则苯(B)为轻组分，二甲苯(X)为中间组分。
以重关键组分计算相对挥发度。
71.1021.025.2==BC α762.421.00.1==TC α 5714.121.033.0==XC α 1=CC α由分离要求计算关键组分在塔顶釜的分配。
h kmol W C /84.79998.04.0200=⨯⨯=hkmol D C /16.084.795.0200=-⨯=h kmol D T /7.59995.03.0200=⨯⨯= h kmol W T /3.07.593.0200=-⨯=所以37.7762.4lg 3.084.7916.07.59lg[lg ]lg[=⨯=⋅=TCTCCTm W W D D N α 由HH NmiH i i W D W D ⋅=α与ii i W D F +=求出非关键组分的分布苯： 437.7108.784.7916.071.10⨯=⨯=B B W D ∴B W =0，B D =200⨯0.2=40Kmol/h二甲苯：056.084.7916.05714.137.7=⨯=X X W D ，X D +X W =200⨯0.1=20求得X D =1.06，X W =18.94，。
化工分离过程课件陈洪钫,刘家祺编第一章绪论
1.2.2 速率分离过程
膜分离 热扩散
速率分离:
在某种推动力（浓度差、压 力差、温度差、电位差等）的 作用下，有时在选择性膜的 配合下，利用各组分扩散速 率的差异实现组分的分离。
微孔过滤（MF）：
目的：溶液脱离子，气体脱离子
进料
颗粒、纤维
（液体和气体）
溶剂、水、 气体
推动力：压力差（～100kPa） 传递机理：筛分 膜类型：多孔膜
超滤（UF）：
目的：溶液脱大分子，大分子溶液脱小分子，大 分子分级。
进料
胶体大分子
溶剂、水
推动力：压力差（100～1000kPa） 传递机理：筛分 膜类型：非对称性膜
反渗透（RO）：
目的：溶剂脱溶质，含小分子溶质溶液浓缩。
进料
溶质、盐 溶剂、水
推动力：压力差（1000～10000kPa） 传递机理：优先吸附毛细管流动溶解、扩散模型 膜类型：非对称性膜或复合膜
本课程的任务和内容
■地位：专业基础课 ■前期课程：
物理化学、化工原理、化工热力学 ■重点： 1.基本概念的理解
2.讨论各种分离方法的特征 3.对设计、分析能力的训练 4.提高解决问题能力
一般化工生产过程：
煤
石油
化
天然气
工 原
反应
分离
产 品
生物物质
料
第一章 绪论
第一节 分离过程在化工生产中的重要性
（蒸汽压）化装置主
（MSA）；有较大差 蒸塔顶产
加入热量 别
物中回收
L
（ESA）
乙烷及较
轻的烃。
萃
取
MSA
或 L或V 共
沸
精
馏
化工分离过程_课后答案
1. 计算在 0.1013MPa 和 378.47K 下苯(1)- 甲苯 (2)- 对二 甲苯 (3) 三元 系，当 x 1 =0.3125，x 2 =0.2978，x 3 =0.3897 时的 K 值。汽相为理想气体，液相为非 理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的 Wilson 方程参数。
8.314
378.47
=0.629 同理： 13 0.838
23 1.010
； 31 on 方程 ln i 1 ln ij x j
j
k
ki xk ： kj x j
j
1 0.9184 ； 2 0.9718 ； 3 0.9930
组分 Kmol/h 9
N2
1.0
C1
54.4
C2
67.6
C3 141.1
C4
54.7
C5
56.0
C6
33.3
2
合计
2
习题6附图
2
塔顶产物 塔底产物
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NVU = Nxu+Nau = 20 附加变量：总理论板数。
7. 附图为热藕合精馏系统，进料为三组分混合物，采出三个产品。确定该系统：
K1 2.0 4 8 ； K2 0.858 ； K3 0.377 解 2：在 T=378.47K 下
苯：
ln P1s 20.7936 2788.5 /(378.47 52.36) ； P1s =207.48Kpa
甲苯： ln P2s 20.9065 3096.52 /(378.47 53.67) ； P2s =86.93Kpa
相平衡组成关系式C个
1个平衡温度等式
1个平衡压力等式 共2C+3个
15春西交《化工分离过程》在线作业 答案
15春西交《化工分离过程》在线作业答案1.对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是任意选定其中之一。
3.当两个难挥发组分为关键组分时，则以塔釜往上为起点逐板计算。
4.下列关于吸附过程的描述中，不能分离液体混合物。
5.逆流填料吸收塔，当吸收因数A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔底达到平衡。
6.下列关于吸附剂的描述中，外表面积比内表面积大是不正确的。
7.吸附等温线是指不同温度下平衡吸附量与吸附质分压或浓度的关系曲线。
8.吸收操作中，若要提高关键组分的相对吸收率应采用增加液汽比的措施。
9.简单精馏塔是仅有一股进料且无侧线出料和中间换热设备的分离装置。
10.气液两相处于相平衡时，两相间各组分的逸度相等。
11.汽液相平衡K值越大，说明该组分越易挥发。
13.液相双分子吸附中，U型吸附是指在吸附过程中吸附剂始终优先吸附一个组分的曲线。
15.___提出了等价于化学位的物理量是蒸馏。
16.设计变量数就是指可调节的操作参数个数。
1.易于吸收组分是吸收中吸收因子大的组分，而非小的组分。
答案：错误。
2.∑Kixi>1说明计算的压力偏低，而非偏高。
答案：错误。
3.精馏塔的塔板上液相浓度越高，蒸汽相浓度越低，而非相反。
答案：正确。
4.超滤是通过膜的筛选作用将混合物进行分离的，而非溶解扩散作用。
答案：错误。
5.塔釜液溶剂浓度可以当作塔板上的溶剂浓度，因为溶剂浓度在再沸器中并不会发生骤降。
答案：错误。
6.分离因子可以用于判断任意一个过程分离的难易程度，答案：正确。
正确答案：B7.若要提高关键组分的相对吸收率，需要采用的措施并不是增加塔板数。
8.加大回流量并不能解决萃取塔塔顶产品不合格的问题。
9.并非所有有偏差的物系都是恒沸物系，因此这个说法是错误的。
10.膜分离是一种利用外界能量或化学位差作为推动力，通过天然或人工合成膜对混合物进行分离、提纯和富集的方法，因此这个说法是正确的。
化工分离工程第2章 习 题
第2章 习 题2.11. 计算在0.1013MPa 和378.47K 下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 0.3125、x 2 =0.2978、x 3 =0.3897时的K 值。
汽相为理想气体，液相为非理想溶液。
并与完全理想系的 K 值比较。
已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）：λ12－λ11=－1035.33； λ12－λ22=977.83 λ23－λ22=442.15； λ23－λ33=－460.05 λ13－λ11=1510.14； λ13－λ33=－1642.81在T =378.4 K 时液相摩尔体积（m /kmol ）为：=100.91×10 -3 ；=177.55×10 -3 ； =136.69×10 -3安托尼公式为（p ：Pa ； T ：K ）：苯：1n =20.7936-2788.51/（T -52.36）； 甲苯：1n=20.9065-3096.52/（T -53.67）；对 -二甲苯：1n=20.989 1-3346.65/（T -57.84）；2.11.答案解： 由Wilson 方程得：Λ12=l lV V 12exp[-(λ12-λ11)/RT]=331091.1001055.177⨯⨯×exp[-(1035.33)/(8.314×378.47)]=2.4450Λ21=0.4165Λ13=0.8382 Λ31=1.2443 Λ23=0.6689 Λ32=1.5034ln γ1=1-ln(Λ12X 2+Λ13X 3)-[323121221X X X Λ+ΛΛ+232131331X X X Λ+ΛΛ ]=0.0497γ1=1.0509同理,ln γ2=0.05148, γ2=1.6732 ln γ3=0.4190, γ3=1.5203lnP 1S =20.7936-2788.51/(378.47-52.36)=12.2428, P 1S =0.2075Mpa lnP 2S =20.9062-3096.52/(378.47-53.67)=11.3729, P 2S =0.0869Mpa lnP 3S =20.9891-3346.65/(378.47-57.84)=10.5514, P 3S =0.0382Mpa作为理想气体实际溶液,K 1=PP S11γ=2.134,K 2=1.4354, K 3=0.2733 若完全为理想系,K 1=PP S 1=2.0484K 2=0.8578 K 3=0.37712.在361K 和4136.8kPa 下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷0.60387%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷0.1304%。
大学化工分离工程教案第7章习题和解答
⼤学化⼯分离⼯程教案第7章习题和解答7.1.1 最⼩分离功分离的最⼩功表⽰了分离过程耗能的最低限。
最⼩分离功的⼤⼩标志着物质分离的难易程度，实际分离过程能耗应尽量接近最⼩功。
图 7-1 连续稳定分离系统由热⼒学第⼀定律：(7-1)和热⼒学第⼆定律（对于等温可逆过程）：(7-2)得到等温下稳定流动的分离过程所需最⼩功的表达式：（ 7-3 ）即或表⽰为⾃由能的形式：（ 7-4 ）或表⽰为逸度的形式：（ 7-7 ）⼀、分离理想⽓体混合物对于理想⽓体混合物：(7-8)对于由混合物分离成纯组分的情况：（ 7-9 ）在等摩尔进料下，⽆因次最⼩功的最⼤值是 0.6931 。
对于分离产品不是纯组分的情况：过程的最⼩分离功等于原料分离成纯组分的最⼩分离功减去产品分离成纯组分所需的分离功。
[例7-1]⼆、分离低压下的液体混合物（ 7-10 ）对于⼆元液体混合物分离成纯组分液体产品的情况：（ 7-11 ）可见，除温度以外，最⼩功仅决定于进料组成和性质，活度系数⼤于 1 的混合物⽐活度系数⼩于 1 的混合物需较⼩的分离功。
当进料中两组分不互溶时，—W min,T =0 。
[例7-2][例7-3]7.1.2 ⾮等温分离和有效能当分离过程的产品温度和进料温度不同时，不能⽤⾃由能增量计算最⼩功，⽽应根据有效能来计算。
有效能定义：有效能是温度、压⼒和组成的函数。
稳态下的有效能平衡⽅程：（ 7-18 ）等当功：（ 7-19 ）系统的净功（总功）：（ 7-20 ）过程可逆时，可得最⼩分离功：（ 7-21a ）该式表明，稳态过程最⼩分离功等于物流的有效能增量。
7.1.3 热⼒学效率和净功消耗分离过程的热⼒学效率：系统有效能的改变与过程所消耗的净功之⽐。
(7-22)普通精馏操作（图 7-2）过程所消耗的净功：图 7-2 普通精馏塔(7-23)实际分离过程，热⼒学效率必定⼩于 1 。
试求20 ℃、 101.3kPa 条件下，将 lkmol 含苯 44% （摩尔）的苯－甲苯溶液分离成纯组分产品所需的最⼩分离功。
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相关的例题与
习题集的出版。因此编写这样一本学习参考书，既能发挥我校优势，又符合 形势
需要，填补参考书空白，具有良好的应用前景。
分离工程学习指导和习题集与课程内容紧密结合，习题贯穿目前已出
版的相关教材，有解题过程和答案，部分题目提供多种解题思路及解题
固定设计变量Nx:有C+2个加上节流后的压力共C+3个
可调设计变量Na：有0
塔顶产物
（2）如果有，请指出哪些附加
进料，227K,
2068kPa
量需要规定
解：Nxu进料c+2
压力9
Nau串级单元1
传热1
合计2
组分9
塔底
Kmol/h
产物
2
习题6
附图
Nxu+Nau
附加变量：总理论板数。
7.附图为热藕合精饰系统，进料为三组分混合物，采出三个产品。确定该
才能分 离时，就要考虑采用萃取精僻（MSA）,但萃取精镉需要加入
大量萃取剂，
萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量，因此，分离混合物优先选
择能
量媒介（ES A）方法。
3.气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别
答：气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成 熟些，
渗透蒸发是有相变的膜分离过程，利用混合液体中不同组分在膜中溶解 与扩
独立方程数Nc
LБайду номын сангаас
物料衡算式C个
热量衡算式1个
相平衡组成关系式C个
1个平衡温度等式
1个平衡压力等式共2C+3个
故设计变量Ni
=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3
固定设计变量Nx=C+2,加上节流后的压力，共C+3个
可调设计变量Na=O
解：
(1)Nv二3 (c+2)
(2) Nc物c
能1
Nc = 2c+3
化学工程与工艺教学改革系列参考书
分离过程例题与习题集
叶庆国钟立梅主编
化工学院化学工程教研室
上.—1—
刖
化学工程与工艺专业所在的化学工程与技术一级学科属于山东省“重
中之重”学科，一直处于山东省领先地位，而分离工程是该专业二门重 要的必修专业
课程之一。该课程利用物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等 基础
基础知识中有关相平衡热力学、动力学、分子及共聚集状态的微观机理， 传热、
传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系分离和提纯技术。传统 的教
学方法的突出的弊端就是手工计算工程量大，而且结果不准确。同时由于现 代化
化学工业日趋集成化、自动化、连续化，学生能学到的东西越来越少。所 以,传
统的教学模式不能满足现代化工业生产对高水平工业工程师的需求，开展分 离工 程课程教学方法与教学手段课题的研究与实践，对我们的学生能否承担起
系统：
（1）设计变量数；
（2）指定一组合理的设计变
量。解：Nx11压力
N+M+1+1
进料c+2
合计N+M+c+4
（c = 3）
血口串级6
分配器1
0+侧
蒸 线
吸收加汽
塔
尾气
执
八
3
器蒸
T巒丁出
P塔
P器
2水
冷泵蒸
却气
器C
10
习题7附图
Nvu二N+M+3+4二
N+M+19
8.利用如附图所示的系统将某混合物分离成三个产品。试确定:
现代化 学工业的重任，与该课程的教学质量关系重大，因此对该门课程进
行教学改革具
有深远意义。
分离工程课程的改革主要包括多媒体辅助教学课件的开发、分离工程例题
与
习题集、分离工程试题库的编写等工作。目前全国各高校化学工程与工艺专 业使
用的教材一般均为由化学工程与工艺专业委员会组织编写的化工分离过程
（陈洪
钧主编，化学工业出版社），其他类似的教材己出版了十余部。这些教材
(3)Ni = N v-Nc = c+3
(4)Nxu = ( c+2 )+1 = c+3
(5)Nau = c+3-( c+3 ) = 0
思路2：
输出的两股物流看成是相平衡物流，所以总变量数
Nv=2 (C+2)
独立方程数Nc：物料衡算式C个，热量衡算式1个，共
C+1个
设计变量数Ni=N v-Ni二2C+4-(C+l)二C+3
过程，为学生的
课堂以及课后学习提供了有力指导。
编者
2006年3月
第一章绪
论
1第二章 单级平衡过
程
5第三章 多组分精镭和特殊精
镭18
第四章气体吸
收
23第 五 章液 液 萃
取
26第六章多组分多级分离的严格计
算27第七章
吸
附
33第 八 章结
晶
34第 九 章膜 分
离
35第十章分离过程与设备的选择与放
大36
第一章绪论
1.列出5种使用ESA和5种使用MSA的分离操作。
答：属于ESA分离操作的有精镭、萃取精饰、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸
精儆
属于MSA分离操作的有萃取精馆；、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、
吸收、
吸附。
2.比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数的精馆塔
（1）固定设计变量数和可调设计变量数;
（2）指定一组合理的设计变更
量解：Nxu进料c+2
全凝器产品1
压力N+M+1+1+1 c+N+M+5
血口串级4
料
分配1
侧线1
传热4
习题14附图
再
沸
器
产
品3
个
三
组
分
混
合
1
4
0
k
P
a
S进2
再沸器
kP
a阀20
204kPa
5.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求：
（1）总变更量数Nv;
（2）有关变更量的独立方程数Nc；
（3）设计变量数Ni;
（4）固定和可调设计变量数
T
Nx,Na；
P
（5）对典型的绝热闪蒸过程，
你习
题
将推荐规定哪些变量b,
附丁
思路1：图
3股物流均视为单相物流,
P总变量数Nv=3(C+2)=3c+6
散性能的差别而实现分离。
4.海水的渗透压由下式近似计算：H =RTC/M，式中C为溶解盐的浓度，g/cm^；
M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐g/cm3的海水中制 取
纯水，M二，操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa
答：渗透压n=RTC/M=X298X=o
所以反渗透膜两侧的最小压差应为。