1、评分中国矿业大学（北京）研究生课程考试试卷考试科目 化工分离过程 考试时间 2013 年 11 月 26 日 学 号 姓 名 所属学院 类别（硕士、博士、进修生） 评 语：任课教师签名：中 国 矿 业 大 学 （ 北 京 ）2013 年化工分离过程考试题一、简单题（每题 4 分，共 20 分）1. 有一烃类混合物送入精馏装置进行分离，进料组成和相对挥发度 a 值如下，现有 A、B 两种方案可供选择，你认为哪种方案合理？为什么？异丁烷 正丁烷 戊烷摩尔% 25 30 45a 值 1.24 1.00 0.342. 在吸收过程中，若关键组分在操作条件下的吸收因子 A 小于设计吸收率 ，将会出现什么现
2、象？3. 甲醇（1） ，沸点 337.7K，丙酮（2）沸点 329.4K，溶液具有最低恒沸点的非理想溶液，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. 图中 A 塔的操作压力量对比 20atm，塔底产品经节流阀后很快进入 B 塔。B 塔的操作压力 为 10atm，试问：a.液体经节流后会发生哪些变化？b.如果 B 塔的操作压力为 5atm 时，会与在某些方面 10atm 下的情况有何不同？5. 并流吸收时最小液体流率为多少？二、计算题（每题 10 分，共 40 分）1. 某裂解气组成如下表所示。组 分 H2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 i-C4H10 iy,00
3、.132 0.3718 0.3020 0.097 0.084 0.0132 1.000现拟以 i-C4H10 馏分作吸收剂，从裂解气中回收 99%的乙烯，原料气的处理量为 100kmol/h，塔的操作压力为 4.052Mpa，塔的平均温度按-14计，求：为完成此吸收任务所需最小液气比。操作液气比若取为最小液气比的 1.5 倍，试确定为完成吸收任务所需理论板数。各个组分的吸收分率和出塔尾气的量和组成。塔顶应加入的吸收剂量。2. 已知某乙烷塔，塔操作压力为 28.8 标准大气压，塔顶采用全凝器，并经分析得塔顶产品组成为组 分 甲烷 a. 乙烷 b. 丙烷 c. 异丁烷 d. 总合组成 xiD 1.
4、48 88 10.16 0.36 100%（摩尔分数）求塔顶温度。3. 某料液组成如下组分 丙烯 丙烷 异丁烷 摩尔分数 0.7811 0.2105 0.0084 于泡点加入常规精馏塔进行分离。要求塔顶产品中丙烯的摩尔分数 ，塔釜产品中丙烯摩尔分数 。计算：（1）分离所需最小回流比 ，并取 ，计算所需理论级数 N；（2）如果塔顶精丙烯产品中丙烯浓度达 99.7，塔釜组成保持不变，试计算此时能耗比生产 99.5的产品增加多少？4. 水相料液(L)中含 Cu2+为 xf=2.5kg/m3，含 H2SO4 为Hf=1.0kg/m3；有机相为含萃取剂(LIX64)10%的煤油溶液 (G)，由于是萃取反萃循环使用，其中残留 Cu2+为 yf=0.075kg/m3；两相体积流比为 G/L=60/75；要求经多级逆流萃取后，萃余相中Cu2+的含量为 x1=0.35kg/m3。计算流程所需的理论级数和逐级浓度分布。三、查阅文献，结合化工分离过程的基本原理，撰写一篇与化工分离过程理论相关的综述性论文，题目自拟，不少于 4000 字，要求包括：题目、摘要、正文和参考文献（具体格式要求参见中国矿业大学学报） ，论文要反映本领域的最新成果。 （以 B5纸打印） （40 分）
