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分离工程期末考试答案2023春

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分离工程

在进行等温闪蒸起算时，需校核闪蒸过程是否成立，设闪蒸温度为对，则闪蒸过程成立的条件是（）

AI参考:在进行等温闪蒸起算时，需校核闪蒸过程是否成立，设闪蒸温度为$T$对，则闪蒸过程成立的条件是闪蒸压力$p_{f}$与溶液起始蒸发压力$p_{0}$之差小于或等于溶液的饱和蒸汽压$p_{s}$，即：$p_{f} - p_{0} leq p_{s}$，因此，正确选项为C。'

在气液相平衡系统中，当气相为理想溶液，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的通式为（）

AI参考:正确答案是B: X=(R^T+B)/Xw水下热导率系数是用来描述流体在水下流动时导热性能的一个物理量。一般情况下，影响水下热导率的因素包括流体温度、流速、流体性质以及水下环境等。其中，流体温度越高，水下热导率越大；流速越快，水下热导率越小；流体性质和水下环境则也会影响水下热导率的数值。以上描述正确的是：A: 水下热导率的计算方法一般不考虑流体密度。B: 空气温度对空气的热导率没有影响。C: 相同流速下，水的热导率大于其他液体。D: 描述水下热导率的因素中，只有流体性质和水下环境。正确答案是D。描述水下热导率的因素中，只有流体性质和水下环境是正确的。其他选项在文中都没有提到或被排除在外。文中指出流体温度、流速以及水下环境等因素也会影响水下热导率的数值，而流体密度不在上述影响因素之内，选项A不正确。空气对空气的热导率有影响的，选项B不正确。文中提到流体的性质会影响水下热导率，但并未说明水和其他液体的比较，所以无法得出C的结论。而D是原文中提到的正确信息。所以答案是D：描述水下热导率的因素中，只有流体性质和水下环境。'

对于二组分溶液，用气相浓度表示的易挥发组分和难挥发组分的默弗里板效率分别为、，在同一层塔板上，它们的关系是（）

AI参考:答案选D，这个图描述了对于二组分溶液，易挥发组分和难挥发组分的默弗里板效率，从左到右，随着板效率的降低，二者的效率均呈降低趋势。在相同的层塔板上，随着板上气相浓度的增加，该层的板效率下降，而对于二组分来说，无论是易挥发组分还是难挥发组分，它们都会受到影响。所以对于二组分溶液，在同一层塔板上，它们的关系是D：易挥发组分和难挥发组分的默弗里板效率都随板上气相浓度的增加而下降。'

关于膜分离过程，下列说法正确的是（）。

答案:膜分离适合热敏性成分分离AI参考:正确答案是A：蛋白质、多肽等可以被微滤膜截留。微滤膜通常用于截留蛋白质、多肽等大分子物质，所以选项A正确。微滤膜对无机盐如NaCl等物质的截留效果较差，选项B错误。微滤膜对重金属离子通常无法有效截留，选项C错误。微滤膜对细菌的截留效果相对较弱，选项D错误。'

与二组分精馏相比，多组分精馏由于轻、重组分的存在，塔顶-塔釜间温度跨度是（）的。

AI参考:正确答案是D：减小。多组分精馏由于轻、重组分的存在，塔顶-塔釜间温度跨度会减小。这是因为多组分精馏中，每个组分都有自己的汽化点和冷凝点，随着组分的增多，塔顶和塔釜的温度范围会逐渐减小。因此，选项D是正确答案。'

在气液相平衡系统中，当气相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的通式可简化为（）

AI参考:在气液相平衡系统中，当气相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的通式可简化为C。因此，正确选项为C。'

已知操作压力，计算泡点温度时，按初设的温度T，求得，表明所设的温度（）

AI参考:已知操作压力，计算泡点温度时，按初设的温度T，求得。这说明所设的温度偏高。因为在实际操作中，温度会随着压力的变化而变化，如果按照初设的温度进行计算，可能会得到一个偏高的泡点温度，这在实际操作中是不利的。因此，正确选项是C:偏高。'

已知操作压力，计算露点温度时，按初设的温度对，求得，表明所设的温度（）

AI参考:操作压力下计算露点温度时，所设定的温度偏低。这是因为露点温度是气液相平衡时的温度，当操作压力一定时，露点温度与操作温度的关系为：露点温度 = 操作温度 - 饱和蒸汽压。如果所设定的温度偏低，则计算得到的露点温度也会偏低。因此，选项A“偏低”是正确的答案。'

多组分精馏在最小回流比下操作时，会出现恒浓区（又称夹点），上恒浓区在精馏段、下恒浓区在提馏段的进料组成及分配情况是（）。

AI参考:正确答案是：C:进料组成包括轻组分、重组分、中间组分、轻关键、重关键组分，且所有组分均为分配组分。多组分精馏在最小回流比下操作时，会出现恒浓区，又称为夹点，此区间存在多组分的相平衡和单级强制闪蒸的情况，整个区间组成分布变化较大。而在该区域内进料量较少，相当于每个分层的平均层数减少，夹点上方主要为塔顶的轻组分和非关键成分（D、E选项错），夹点下方主要为塔底的重组分和非关键成分（C选项对），其它部分主要为中间组分。而AB选项明显表述有误。所以选C。'

对于多组分溶液，不同组分i、j的用气相浓度表示的默弗里板效率分别为、，在同一层塔板上，它们的关系是（）

AI参考:对于多组分溶液，不同组分i、j的用气相浓度表示的默弗里板效率，在同一层塔板上，它们的关系是水平平行。答案选A。具体解释如下：在同一层塔板上，不同组分i、j的分离效率不受其他组分的影响，它们之间的关系是水平平行的。注意：由于图像无法完全显示，我无法看到默弗里板效率的具体数值，只能根据选项进行推测和解释。实际答案需要参考相关资料或询问专业人士。'

下列分离过程属于速率分离过程的是（）

答案:冷冻干燥分离过程AI参考:正确答案是D：场分离。场分离是一种速率分离过程，它利用混合物中各组分在某种推动力（如浓度梯度、电场、磁场、重力等）作用下的速率差异而实现组分分离的过程。选项中，D项“场分离”符合这一描述。而A、B、C三项分别属于吸附、吸收和浸取，它们是物质转化的过程，而非速率分离过程。'

已知操作压力，计算露点温度时，按初设的温度T，求得, 表明所设的温度（）

AI参考:正确选项为“偏低”。根据题目描述，已知操作压力，计算露点温度时，按初设的温度T求得露点温度，说明所设的温度偏低。因为实际操作中，温度越高，蒸汽的饱和压力越高，露点温度也越高。所以，如果初设的温度偏低，会导致计算出的露点温度也偏低，需要在实际操作中适当提高温度以获得正确的露点温度。'

在气液相平衡系统中，当气相为理想气体，液相为理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的通式可简化为（）

AI参考:正确答案是D： γG=1/√(RT/m) 。活度系数法计算相平衡常数的通式为γG*γL=K，其中γG为气相组分的活度系数，γL为液相组分的活度系数，K为平衡常数。当气相为理想气体，液相为理想溶液时，液相中各组分的摩尔分数可以表示为x=m/M，其中m为组分的摩尔质量，M为混合物的总摩尔质量。因此，γG=1/√(RT/m)，其中R为气体常数，T为温度。因此，选项D为正确答案。'

以压力差为推动力的膜分离技术包括（）。

答案:超滤

影响萃取效果的因素主要有（）。

答案:可调漏斗的调整;甲醇水的比例;温度AI参考:影响萃取效果的因素主要有流体种类、萃取时间、温度和压力。选项中B流体种类是正确答案。流体种类对萃取效果的影响主要表现在流体在萃取过程中的溶解度和流速两个方面。不同流体的溶解度和流速差异会影响萃取剂与流体之间的接触时间和强度，进而影响萃取效果。萃取时间、温度和压力也是影响萃取效果的重要因素，但具体的影响方式和程度会因具体实验条件和目标物质性质的不同而有所差异。因此，正确答案是B流体种类、C萃取时间、D温度。'

超临界流体萃取的常用方法有（）。

答案:["二氧化碳"]AI参考:正确答案是 A、B。超临界流体萃取常用的方法有等压法和等温法两种。选项C中的反应法与超临界流体萃取没有直接关系，选项D中的吸附法虽然可用于超临界流体萃取，但不是常用方法。因此，选项A和B是正确的。'

膜的分类方法有很多种，以下说法正确的是（）。

AI参考:答案是C，D选项正确，AB选项是正确的解释了分类的方法，但并未明确指出膜的分类方法，所以排除。按膜的功能来分有微滤膜、纳滤膜、超滤膜、反渗透膜以及气体分离膜等，这种分类方式明确了膜的功能特性，便于膜的选择和使用。而按膜结构来分有多孔膜和致密膜，这种分类方式清晰地描述了膜的物理结构特性，对于膜的制备和性能研究具有重要的意义。因此，正确选项为C和D。'

在精馏分离过程中，下列操作属于节能技术的有（）

AI参考:正确选项为：ADE节能技术是指通过改进操作方法或工艺流程，减少能源消耗的技术。在精馏分离过程中，属于节能技术的操作包括：1. 多股进料：通过多股进料可以减少加热或冷却的能耗。2. 增大气速：气速增大时，使得塔板上液滴的停留时间缩短，这样可以通过增加塔板数或减小液滴体积来达到相同的液相停留时间，从而减少能耗。3. 侧线采出：通过侧线采出，可以减少塔内物料循环的体积和时间，从而减少能耗。4. 增加板式塔中每块板上的液层厚度：增加液层厚度可以减少液体的循环量和时间，从而减少能耗。而选项B、C与节能技术无关，属于精馏操作的常规操作。因此，正确选项为ADE。'

对于膜分离来说，最重要的几个指标有（）

AI参考:对于膜分离来说，最重要的几个指标有：B、选择性；C、经济性。膜分离是一种利用薄膜的选择性来实现分离、提纯或物质分级的物理过程。膜分离过程通常具有以下重要指标：1. 选择性（B）：这是膜分离过程的核心指标，表示膜对不同分子或物质的选择性能力。2. 经济性（C）：膜分离过程需要考虑到成本、能耗、设备投资等因素，因此经济性也是重要的指标之一。膜的渗透性（A）虽然也是膜的重要性质之一，但在实际应用中，膜的选择性和经济性更为重要。膜的稳定性（D）虽然也是膜的重要性质之一，但在实际应用中，膜的选择性和渗透性更为重要。因此，答案为B和C。'

膜分离技术的优点有（）。

AI参考:正确答案是：A:分离效率高，可以实现分离与浓缩、分离与反应同时进行；B:大部分膜分离过程无相变化且能耗低；C:膜组件结构紧凑、操作方便；D:通常无需额外添加外界物质。膜分离技术的优点包括：分离效率高，可以实现分离与浓缩、分离与反应同时进行；大部分膜分离过程无相变化且能耗低；膜组件结构紧凑、操作方便；通常无需额外添加外界物质，成本低。所以正确选项为A、B、C、D。膜分离技术是现代分离工程中一种重要技术，具有高效、节能、环保等优点，在化工、生物、医药、环保等领域有广泛应用。'

超临界萃取可以采取的方法有（）。

AI参考:正确答案是：C:等压法。超临界萃取的原理是在超临界状态下，将溶质从原料中溶解出来的方法。常用的萃取方法有等压法，也称压力控制法；还有等温法，也称温度控制法。故选C。'

理论板具备以下（）特点。

AI参考:正确选项为：BCD理论板具备以下特点：B：在该板上，发生接触传质的各相各自完全混合。C：离开该板的各物流实现了机械上的完全分离，气流中不夹带雾滴，液流中不夹带气泡，板上也不存在漏液现象。D：进入该板的物流充分接触，离开该板的不同相物流间达到相平衡。理论板数量与物料达到规定分离要求的难易程度有关，难易程度越高，需要的理论板数量越多，因此选项A错误。'

以下（）常用作评价塔设备性能好坏的指标

AI参考:正确选项为：A:操作弹性、B:雾沫夹带、C:塔板压力降、D:设备生产能力。这些指标都是评价塔设备性能好坏的重要指标，其中操作弹性、雾沫夹带、塔板压力降、设备生产能力都是直接与设备的操作性能和效率有关的指标，而塔板效率是间接影响设备性能的指标。液泛则是塔设备可能出现的严重问题，但不是评价性能好坏的指标。因此，这四个选项都是常用的评价塔设备性能好坏的指标。'

以下（）因素会影响气液传质设备的流体力学性能。

AI参考:影响气液传质设备的流体力学性能的因素有：泡沫、雾沫夹带、液泛、压力降、停留时间。因此，选项A、B、C、D是正确的。选项F漏液通常不会直接影响设备的流体力学性能，它更多影响设备的操作和维护。选项G液面梯度，虽然与流体流动有关，但与传质过程直接关联不大，所以不是正确选项。综上，正确选项是ABCD。'

下列分离过程属于传质分离过程的是（）

AI参考:正确选项为：B、精馏；C、沉降；D、结晶。传质分离过程主要包括精馏、萃取、膜分离、结晶、吸附等过程，其中精馏是利用物质在不同温度下的饱和蒸汽压差进行分离的，萃取是利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同进行分离的，结晶是利用物质在溶液中溶解度随温度变化而变化进行的分离，而沉降则是利用物质在液体中的密度差异进行分离的。因此，选项B、C、D都属于传质分离过程。'

要提高分离过程的热力学效率，就应该采取措施减少过程的有效能损失。（）

答案:减少分离过程的不可逆性AI参考:正确答案是A：对。要提高分离过程的热力学效率，就应该采取措施减少过程的有效能损失，所以该判断题是正确的。减少有效能损失可以提高分离过程的热力学效率。'

共沸物组成与压力有关，压力升高，二元负偏差共沸物的组成向摩尔汽化热小的组分移动。（）

AI参考:正确答案是A：对。共沸物组成与压力有关，压力升高，二元负偏差共沸物的组成向摩尔汽化热小的组分移动，因此该判断题是正确的。'

分离的最小功表示分离过程耗能的最低限。（）

AI参考:答案是B：对。分离的最小功表示分离过程耗能的最低限，因此是正确的。在分离过程中，需要克服各种阻力，如摩擦力、粘滞力等，这些阻力需要消耗一定的能量。因此，分离的最小功可以理解为分离过程耗能的最低限，即最小化的能量消耗。'

窄沸程混合物的绝热闪蒸过程，热量衡算取决于闪蒸温度。（）

AI参考:正确答案是A：对。窄沸程混合物的绝热闪蒸过程，热量衡算取决于闪蒸温度，即闪蒸过程的热量衡算与闪蒸温度有关。因此，答案为A，即“对”。'

在塔板液体流速一定时，气速降低，漏液量将增加。（）

AI参考:正确答案是B：对。在塔板液体流速一定时，气速降低，液沫密度增加，形成液滴的动能和降液盘表面的液膜强度都会减弱，因而使得部分液体被挤出降液盘而形成漏液量增加。'

在萃取精馏过程中，选择萃取剂时，希望所选萃取剂与塔釜组分形成具有负偏差的非理想溶液，且负偏差越大越好，或形成理想溶液也可。（）

答案:1AI参考:答案：A：错。在萃取精馏过程中，选择萃取剂时，应选择能够与塔釜组分形成具有负偏差的理想溶液的萃取剂，以确保精馏过程能够有效地分离目标产物。负偏差越大，意味着萃取剂的用量会更多，但这并不意味着萃取剂与塔釜组分形成理想溶液更好。因此，这个说法是错误的。'

与板式塔相比，填料塔具有通量小、效率高、压降低、持液量小等特点。（）

AI参考:答案是A：对。填料塔的特点是通量小、效率高、压降低、持液量小，因此该判断题是正确的。相较于板式塔，填料塔的填料可以提供更大的液液接触面积，使得液体在塔内能够更快地通过填料，从而降低了通量。同时，填料能够更好地支撑液滴，使得液滴在填料表面停留的时间更短，从而提高了效率。此外，填料能够有效地分散液体，使得液体在填料层内的流动更加均匀，从而降低了压降。此外，填料层的持液量也相对较小，因此该判断题是正确的。'

在既定的分离过程中，当原料和产品的组成、温度、压力已定，则分离过程所需的最小分离功也已确定。（）

AI参考:A:对。在既定的分离过程中，当原料和产品的组成、温度、压力已定，则分离过程所需的最小分离功也已确定。这是分离过程的基本原理之一。'

窄沸程混合物的闪蒸过程，闪蒸温度对气化率的取值不敏感。（）

答案:外层循环用热量衡算方程迭代ψ,内层循环用闪蒸方程迭代T;AI参考:答案：A。窄沸程混合物的闪蒸过程，闪蒸温度对气化率的取值是敏感的，因此选项B是错误的，而选项A是正确的。窄沸程混合物在闪蒸过程中，温度的变化会影响气化率，因此需要考虑到温度的影响。'

吸收分离过程中，在最小液气比条件下操作，组分i的分离因子与组分i的吸收率相等。（）

答案:相等AI参考:B:错。在吸收分离过程中，组分i的分离因子与组分i的吸收率是两个不同的概念，它们之间没有直接的关系。在最小液气比条件下操作，虽然可以降低操作成本，但可能会降低分离效果。因此，组分i的分离因子与组分i的吸收率不相等。'

在萃取精馏过程中，选择萃取剂时，希望所选萃取剂与塔顶组分形成具有负偏差的非理想溶液。（）

答案:正.负或无AI参考:正确答案是A：对。在萃取精馏过程中，选择萃取剂时，通常希望所选萃取剂与塔顶组分形成具有负偏差的非理想溶液，以提高萃取效率和产品质量。因此，本题判断正确，选择A为正确选项。'

共沸物组成与压力有关，压力升高，二元负偏差共沸物的组成向摩尔汽化热大的组分移动。（）

AI参考:正确答案是A：对。共沸物组成与压力有关，压力升高，二元负偏差共沸物的组成向摩尔汽化热大的组分移动。这是因为压力升高时，系统内各成分的蒸汽压均升高，但总蒸汽压减去一个成分的蒸汽压再减去另一个成分的蒸汽压所得的差值，即为该成分的摩尔汽化热。因此，摩尔汽化热大的组分在总蒸汽压相等的条件下，其蒸汽压较小，在系统中含量较高，故其组成向该组分移动。因此，本题答案为A。'

分离过程有效能消耗是过程的不可逆性引起的。（）

AI参考:正确答案是B：错。分离过程有效能消耗是过程的不可逆性引起的。在进行分离操作时，由于受到热力学边界条件的限制，过程无法完全恢复到初始状态，会有一部分能量损失，这是由于过程的不可逆性引起的。因此，分离过程的有效能消耗主要是由于过程的不可逆性引起的。'

吸收分离过程中，在最小液气比条件下操作，达到分离要求是所需的平衡级数为无穷小。（）

AI参考:答案：A：错。在吸收分离过程中，平衡级数与最小液气比条件下的操作关系不是无穷小，而是与气体混合物的组成和吸收剂的选择性有关。在最小液气比条件下操作，所需平衡级数可能会比在较大液气比条件下操作所需的平衡级数少，但并不是无穷小。因此，该判断题是错误的。'

不同组分形成共沸物，随着纯组分间蒸气压差增大，最低共沸物的共沸组成向含低沸点组分多的浓度区移动。（）

AI参考:答案：A。共沸物是两组分或更多组分形成的新的物质体系，各组分在混合时彼此所占的比例相同，因而具有固定的沸点。当增大纯组分间蒸气压差时，纯组分间的平衡增加，但不会改变共沸物的组成。因此，随着纯组分间蒸气压差的增大，最低共沸物的共沸组成不会向含低沸点组分多的浓度区移动。因此，本题答案是A。'

提高分离过程的压力差、温度差和化学位差，均能提高该分离过程的热力学效率。（）

AI参考:正确答案是A：对。提高分离过程的压力差、温度差和化学位差，可以增加传质和传热的速率，从而提高该分离过程的热力学效率。因此，这个说法是正确的。'

多组分精馏简捷计算中，全回流时，最小理论板数的大小只与关键组分的分离要求有关。（）

AI参考:A. 对。多组分精馏简捷计算中，当进行全回流操作时，最小理论板数的大小只与关键组分的分离要求有关，即与各组分的相对挥发度有关。因此，本题答案为A。'

共沸物组成与压力有关，压力升高，二元正偏差共沸物的组成向摩尔汽化热大的组分移动。（）

AI参考:正确答案是B：对。共沸物组成与压力有关，压力升高，二元正偏差共沸物的组成向摩尔汽化热大的组分移动。因为共沸物是混合物，各组分的沸点随压力的改变而改变，而且会存在压力为零的时候出现部分组分挥发，在部分压力范围内共沸物处于平衡状态。而由于存在焓，液态物质气化时会消耗一定的能量，所以会存在一个汽化热小的组分（沸点高）会减少，汽化热大的组分（沸点低）会增加，从而形成共沸物中汽化热大的组分占比逐渐增大。因此该判断题是正确的。'

超临界流体具有类似液体的溶解能力和类似气体的扩散能力。（）

答案:第一空:溶解第二空:扩散超临界流体的密度与液体类似,溶解性能良好,黏度与气体类似,扩散性能良好.

在平衡分离过程中，分离因子越趋近于1，表示组分i和组分j越容易分离。（）

AI参考:正确答案是A，对。在平衡分离过程中，分离因子是用来衡量组分i和组分j相互作用的强度的。分离因子越趋近于1，表示组分i和组分j越容易分离，因为它们之间的相互作用较小。反之，如果分离因子接近于0，则表示组分i和组分j难以分离，因为它们之间的相互作用很强。因此，答案为A，即“对”。'

默弗利板效率可以表示板式分离设备的全塔效率。（）

AI参考:答案是B:错。默弗利板是一种板式分离设备，但其效率不能直接表示全塔效率。全塔效率是指通过板式分离设备分离的空气和水的混合物中，空气被分离出来的比例，而默弗利板效率则是指板式分离设备中单个板子的分离效率。因此，默弗利板效率不能表示板式分离设备的全塔效率。'

对于多数膜分离过程来说，在分离过程中没有相变发生。（）

答案:对AI参考:正确答案是B：对。多数膜分离过程属于传质过程，没有相变发生，只是膜两侧的物质通过膜进行传递，实现分离。因此，对于多数膜分离过程来说，在分离过程中没有相变发生的说法是正确的。'

22窄沸程混合物的绝热闪蒸过程，热量衡算取决于气化率。（）

AI参考:正确答案是A，对。窄沸程混合物的绝热闪蒸过程是气液相变过程，其中热量衡算取决于气化率。具体来说，随着混合物被加热，液体开始沸腾并转化为气体，气化率取决于液体的温度和压力。随着温度和压力的降低，气体体积增加，最终形成闪蒸现象。因此，窄沸程混合物的绝热闪蒸过程热量衡算取决于气化率。'

要降低分离过程的能耗，应该采取措施减少过程的分离最小功。（）

AI参考:答案是B：错。要降低分离过程的能耗，应该采取措施减少过程的分离功，而不是最小功。分离功是分离过程中需要克服的阻力，减少分离功可以提高过程的效率，降低能耗。因此，这个判断题是错误的。'

散装填料一般比表面积较小，流体阻力更大一些。（）

AI参考:答案：B:对。散装填料一般比表面积较大，流体阻力更小一些。因此，这个判断题是错误的。'

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本文分类：智慧树知到期末考试答案2023春
本文标签：分离工程
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发布日期：2023-12-16 19:00:51

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