2020 传质与分离过程（张雪）(北部湾大学) 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-05到2020-07-04
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【作业】第2章 多组分精馏 本章讲述多组分精馏过程的基本原理。本章学习时，应重点掌握多级平衡分离过程的基本原理和多组分精馏的简捷算法，了解求解MESH方程组的常用算法、多组分精馏的流程规划和单塔操

1、 问题: 
评分规则: 【 (1)塔顶分凝器温度，即分凝器出口蒸汽的露点温度。利用露点方程，迭代得塔顶分凝器温度为80.59℃左右（6分）(2)塔釜温度，即塔釜液的泡点温度。利用泡点方程，迭代得塔釜液温度为119.2℃左右 （6分）(3)进料温度为100℃。.用泡点方程和露点方程分别校核，ΣKi zi> 1, Σzi /Ki > 1确定进料相态为气液相共存。（8分）
】

2、 问题:
评分规则: 【 (1)迭代得到：A12=3.0526，A21=2.2865（6分）(2) 计算液相非理想性(x1=0.3时)。利用泡点方程计算，迭代得:常压下摩尔分率x1=0.3时的泡点温度为67.27℃或左右。汽相组成y1 =0.6538或左右（9分）
】

3、 问题:
评分规则: 【 (1) ΣKi zi>1, Σzi /Ki >1,进料为气液相共存(6分)(2)  迭代算得 e=0.6007，液相摩尔分率0.3182，0.2785，0.4033，汽相摩尔分率0.6209，0.2310，0.1481，L=39.83 kmol，V=60.07kmol（9分）
】

4、 问题:
评分规则: 【   
】

5、 问题:
评分规则: 【
】

6、 问题:
评分规则: 【  (1)最小理论板数Nm=57.32, 最小回流比Rm=11.05, 实际回流比Rm=22.10,N=77.41（包括塔釜）（10分）(2) N=77.41不变，最小理论板数Nm’=63.44, 最小回流比Rm’=11.47, 实际回流比R’=31.78（包括塔釜），V’/V=1.404   塔顶产品的纯度提高1%，能耗增长为40.3%。      （10分）
】

【作业】第3章 特殊精馏 本章讲述混合物组分的相图和几种特殊精馏的基本原理。应重点掌握剩余曲线和精馏曲线图、萃取精馏过程的计算、恒沸剂的选择以及精馏过程分析。 特殊精馏作业

1、 问题:
评分规则: 【
】

2、 问题:
评分规则: 【
】

3、 问题:
评分规则: 【  (1) 由冷凝器操作，确定冷凝液温度  t = 47.015℃      （5分） (2) 联立恒沸物条件γA=p/(ps)A, γE=p/(ps)E 和 相应的活度系数方程，得共沸点组成xE=0.7710,xA=0.2290,γE=1.0818, γA=2.4392              （5分）(3)塔的最小操作压力: 恒沸压力 pb=Σγi xi (ps)i  =593mmHg   （5分）
】

4、 问题:
评分规则: 【 由进料、携带剂、塔釜产品和塔顶恒沸中苯的含量，对苯作物料衡算，得最低的苯加入量为 B = 400.54kg/h   （10分）
】

第2章 多组分精馏 本章讲述多组分精馏过程的基本原理。本章学习时，应重点掌握多级平衡分离过程的基本原理和多组分精馏的简捷算法，了解求解MESH方程组的常用算法、多组分精馏的流程规划和单塔操作条件选

1、 问题:闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度        。
选项：
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
答案: 【较低】

2、 问题:汽液相平衡K值越大，说明该组分越        。
选项：
A:易挥发
B:难挥发 
C:沸点高
D:蒸汽压小
答案: 【易挥发】

3、 问题:下列哪一个过程不是闪蒸分离过程        。‍
选项：
A:部分气化
B:部分冷凝 
C:等焓节流
D:纯组分的蒸发
答案: 【纯组分的蒸发】

4、 问题:Gilliland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？
选项：
A:最小理论板数
B:最小回流比
C:理论板数
D:压力
答案: 【压力】

5、 问题:由苯（1）、甲苯（2）和二甲苯（3）组成的三元混合物，常压下精馏分离。精馏塔塔底产品的摩尔分数如下：苯0.007，甲苯0.6118，二甲苯0.3812。 采用修正平衡常数法计算后(塔釜温度初值取90℃)，判断塔塔釜温度（泡点）最接近以下哪一选项？ 假设液相服从拉乌尔定律，汽相可作为理想气体。三个组分的蒸汽压分别用下列各式计算：
选项：
A:86℃
B:111℃ 
C: 119℃
D:127℃
答案: 【 119℃】

6、 问题:某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下：进料为饱和液体进料。通过计算判断，所需最少理论板数Nm最接近以下哪一项？
选项：
A:3
B:8
C:10
D:15
答案: 【10】

7、 问题:某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下： 进料为饱和液体进料。最少理论板数Nm=9.27。最小回流比=0.806。取实际回流比为R=1.25Rm，通过计算判断，所需理论板数最接近以下哪一项？ Gilliland关联式为
选项：
A:11  
B:14
C:19
D:22
答案: 【22】

8、 问题:某烃类混合物可作为理想系处理，各组分摩尔分数为：正己烷(1) 0.85，正庚烷(2) 0.10，正辛烷(3) 0.05。料液中各组分的蒸汽压可用Antoine方程计算 其中单位mmHg，T单位℃，Antoine方程参数如下：                          Ai               Bi                   Ci正己烷(1)     6.87024       1168.72       224.21正庚烷(2)     6.89385       1264.37       216.636  正辛烷(3)     6.90940       1349.82       209.385料液温度 T =60 ℃ ，通过计算，判断对应泡点压力，最接近以下哪一项？
选项：
A:117mmHg 
B:361mmHg
C:512mmHg  
D:708mmHg
答案: 【512mmHg  】

9、 问题:某连续精馏塔的进料、馏出液、釜液组成以及平均条件下各组分对重关键组分的平均相对挥发度如下：进料为饱和液体进料。Underwood方程如下：  通过计算确定：最小回流比最接近哪一选项？θ建议在θ=1.30-1.31之间试差求得。 
选项：
A:0.252 
B:0.616
C: 0.806
D:0.912
答案: 【0.616】

10、 问题:对于多级精馏的严格计算，哪些说法是正确的？
选项：
A:MESH方程组，是针对各平衡级达到定态操作而建立的
B:M方程表示为以汽、液相各组分分流率为自变量的形式，也可以表示成汽、液相各组分摩尔分数为自变量的形式‍
C:全变量迭代算法中，必须按照Naphtali-Sandholm建议的方式，对迭代变量和剩余函数进行排列
D:E方程表示各级上各组分汽、液相平衡关系，H方程表示各级的能量衡算关系
答案: 【MESH方程组，是针对各平衡级达到定态操作而建立的;
M方程表示为以汽、液相各组分分流率为自变量的形式，也可以表示成汽、液相各组分摩尔分数为自变量的形式‍;
E方程表示各级上各组分汽、液相平衡关系，H方程表示各级的能量衡算关系】

11、 问题:当精馏塔的在全回流操作时，下列哪些描述正确？‍
选项：
A:所需理论板数最小
B:不进料
C:不出产品
D:热力学效率高
答案: 【所需理论板数最小;
不进料;
不出产品】

12、 问题:关于多组份混合物精馏分离过程的规划，哪些选项是正确的？
选项：
A:精馏流程安排时，塔顶馏出液和塔釜液流量应该大致相当
B:腐蚀性、易聚合或结垢的组分先分离
C:高纯度，高回收率的组分先行分离
D: 含量多的组分先离
答案: 【精馏流程安排时，塔顶馏出液和塔釜液流量应该大致相当;
腐蚀性、易聚合或结垢的组分先分离;
 含量多的组分先离】

13、 问题:有关多级精馏的简捷计算，哪些说法是正确的?
选项：
A:简捷计算的指定条件中，对塔顶和塔釜组成一共只能设两个约束条件
B:简捷计算的两个组成指定条件中，必须是分别针对塔顶和塔釜组成的约束条件
C:轻关键和重关键组分、中间组分均为分布组分
D:Fenske方程、Underwood方程、Gilliland方程均由理论推导得出
答案: 【简捷计算的指定条件中，对塔顶和塔釜组成一共只能设两个约束条件;
简捷计算的两个组成指定条件中，必须是分别针对塔顶和塔釜组成的约束条件;
轻关键和重关键组分、中间组分均为分布组分】

14、 问题:一种优良的精馏塔，应该有较高的分离效率、较大的处理通量、较宽的操作弹性。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

15、 问题:多组份精馏简捷计算中，对塔顶和塔釜组成分别只设定一个约束条件，这是为了求解的方便。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

16、 问题:精馏塔的操作压力是重要的操作条件，很大程度上影响设备成本、操作成本、冷源/热源的选择、气液传质效率。塔设计时，压力应优先确定。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

17、 问题:泡点方程的形式可以是：
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

18、 问题:等温闪蒸过程计算，是针对和的混合进料而进行的。
选项：