《分離工程》課程綜合復(fù)習(xí)資料.doc

分離工程課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題1、分離過(guò)程是將混合物分成 的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。2、請(qǐng)?jiān)谙铝羞x項(xiàng)中選擇：（寫上字母即可）超濾屬于 、 過(guò)程；沉降屬于 ；共沸精餾屬于 、 過(guò)程。（A. 平衡分離B. 傳質(zhì)分離C. 機(jī)械分離D. 速率分離）3、膜分離的推動(dòng)力可以是 、 或 。4、寬沸程混合物閃蒸的熱衡算更主要地取決于 ，因此將熱衡算放在 循環(huán)中。5、相平衡狀態(tài)下，從熱力學(xué)上看，整個(gè)物系自由焓處于 ；從動(dòng)力學(xué)來(lái)看，相間 。6、化學(xué)工業(yè)中最常使用的結(jié)晶技術(shù)是 和 。7、MESH方程分別指 ； ； ； 。在BP法中用M、E方程求解 。8、汽相為理想氣體，液相為非理想溶液時(shí)，活度系數(shù)法計(jì)算相平衡常數(shù)的簡(jiǎn)化形式是 。9、液液平衡的分離因子又稱為 。10、相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，這些相保持著 而 的狀態(tài)。二、單項(xiàng)選擇題1、氣液平衡的分離因子又稱為（）A. 相對(duì)揮發(fā)度 B. 分配系數(shù)C. 相對(duì)選擇性 D. 回收率 2、根據(jù)圖中恒濃區(qū)（陰影部分）的位置，判斷下列說(shuō)法正確的是（）A. HNK為分配組分，LNK為非分配組分；B. HNK為非分配組分，LNK為分配組分；C. HNK為分配組分，LNK為分配組分；D. HNK為非分配組分，LNK為非分配組分；3、公式適用于下面哪種情況？（）A. 汽相為理想溶液，液相為理想溶液；B. 汽相為理想氣體，液相為理想溶液；C. 汽相為理想溶液，液相為非理想溶液；D. 汽相為理想氣體，液相為非理想溶液。4、在設(shè)計(jì)變量中，表示（）A. 裝置設(shè)計(jì)變量數(shù)B. 單元固定設(shè)計(jì)變量數(shù)C單元可調(diào)設(shè)計(jì)變量數(shù)D. 裝置固定設(shè)計(jì)變量數(shù)5、HNK表示（）A. 分配組分 B. 重關(guān)鍵組分 C. 重非關(guān)鍵組分 D. 輕非關(guān)鍵組分6、液液平衡的分離因子又稱為（）A. 相對(duì)揮發(fā)度 B. 分配系數(shù)C. 相對(duì)選擇性 D. 回收率 7、分離丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪種物質(zhì)可使的丙酮成為輕組分？（）A. 水 B. 乙酸甲酯C. 正己烷 D. 乙醚8、圖中的汽相濃度變化曲線，描述的是圖中的哪個(gè)區(qū)域？（）A. 屬于1區(qū) B. 屬于3區(qū) C. 屬于4區(qū) D. 屬于6區(qū)三、判斷題1、在共沸精餾中，共沸劑的加入量既不能多也不能少，必須根據(jù)物料平衡嚴(yán)格控制。( )2、物理吸收過(guò)程的吸收熱，對(duì)理想溶液來(lái)說(shuō)就等于溶解熱。( )3、在用焓做換熱器熱量衡算時(shí)。不同組分焓值的基準(zhǔn)態(tài)可以不相同。( )4、在最小回流比下操作塔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)恒濃區(qū)，同樣在最少理論板下操作塔內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)恒濃區(qū)。( )5、對(duì)于萃取精餾塔，在溶劑回收段，原溶液中各個(gè)組分的分離作用仍很大。( )6、所謂最低共沸物，是指共沸物的沸點(diǎn)溫度比構(gòu)成共沸物中任一組分的沸點(diǎn)溫度都低。( )四、名詞解釋1、分離媒介：2、萃取精餾五、簡(jiǎn)答題1、如何核實(shí)閃蒸問(wèn)題？（寫出一種方法即可。）2、畫出萃取精餾的流程簡(jiǎn)圖，指出萃取劑的加入位置，并說(shuō)明原因？3、請(qǐng)將萃取精餾與共沸精餾相比較，說(shuō)明它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。4、恩特伍德公式用于計(jì)算什么參數(shù)？它的假設(shè)條件是什么？當(dāng)簡(jiǎn)單精餾塔在最小回流比下操作時(shí)，當(dāng)輕重組分均為分配組分和均為非分配組分兩種情況下，塔內(nèi)恒濃區(qū)的位置分布情況。5、在萃取精餾中，溶劑選擇的工藝要求有哪些？6、試描述“逆行精餾” 效應(yīng)，實(shí)際操作中如何減弱或消除？7、萃取精餾流程中，溶劑加入口如何確定？解釋原因。8、某廠一多組分精餾塔，正常操作時(shí)塔頂?shù)桩a(chǎn)品都合格，乙班接班后操作兩小時(shí)分析發(fā)現(xiàn)塔頂產(chǎn)品不合格，請(qǐng)你告訴操作工如何調(diào)節(jié)操作參數(shù)?9、非均相催化反應(yīng)精餾的定義是什么？利用非均相催化反應(yīng)精餾進(jìn)行反應(yīng)與固定床反應(yīng)器相比有什么優(yōu)點(diǎn)?10、物理吸收過(guò)程與精餾相比，傳質(zhì)特點(diǎn)是什么？吸收塔內(nèi)氣液相濃度和溫度如何變化？六、綜合題1、設(shè)計(jì)一個(gè)脫乙烷塔，從含有6個(gè)輕烴的混合物中回收乙烷，進(jìn)料組成、各組分的相對(duì)揮發(fā)度和對(duì)產(chǎn)物的分離要求見(jiàn)下表。求所需最少理論板數(shù)及全回流條件下餾出液和釜液的組成。編號(hào)進(jìn)料組分mol.%相對(duì)揮發(fā)度1CH457.3562C2H6352.0913C3H6151.0004C3H8200.9015i-C4H10100.5076n-C4H10150.408設(shè)計(jì)分離要求：餾出液中C3H6濃度 2.5 mol%釜液中C2H6濃度 5.0 mol%提示： 2、已知甲醇-丙酮在不同壓力下均能形成共沸物，常壓下，共沸物組成為含甲醇46%(mol)，而1.1MPa下，共沸物組成變化為含甲醇62%(mol)，當(dāng)進(jìn)料中甲醇含量大于62%(mol)時(shí)，請(qǐng)判斷常壓塔與高壓塔的塔序，并畫出相應(yīng)的T-x-y圖和流程示意圖。3、某原料含有A、B、C、D和E五個(gè)組分。已知ABCDE其中E的含量很高，B與C最難分離。試設(shè)計(jì)一個(gè)合理的精餾分離塔序,畫出流程示意圖，將各組分分為純組分。分離工程課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空題1、組成互不相同2、B、D ，C ；A、B。3、壓力差、濃度差 或 電位差4、溫度，外層5、最小狀態(tài)； 表觀傳遞速率為零 。6、溶液結(jié)晶 、 熔融結(jié)晶7、M-物料平衡方程；E-相平衡方程；S-摩爾分率加和式；H-焓平衡方程（熱量平衡）。液相組成x 。8、Ki=iPis/P 。9、相對(duì)選擇性 。10、物理平衡，共存。二、單項(xiàng)選擇題1、A；2、A；3、A；4、C；5、C；6、C；7、A；8、D三、判斷題1、；2、3、；4、；5、；6、四、名詞解釋1、分離媒介：包括能量媒介和物質(zhì)媒介。能量媒介指?jìng)魅牖騻鞒鱿到y(tǒng)的熱，輸入或輸出的功。物質(zhì)媒介能與混合物中的一相或幾相部分互溶或完全互溶，使其能被分離。2、萃取精餾：加入的新組分不與原溶液中的任一組分形成共沸物，而其沸點(diǎn)又較原有的任一組分高，從釜液離開精餾塔。這種特殊精餾被稱為萃取精餾。五、簡(jiǎn)答題1、核實(shí)閃蒸問(wèn)題：方法1.分別計(jì)算閃蒸壓力下進(jìn)料混合物的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度，核實(shí)進(jìn)料溫度在兩者之間。方法2.分別假設(shè)閃蒸溫度為進(jìn)料混合物的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度，用相應(yīng)的方程核對(duì)，只有在KiZi1、Zi/Ki1同時(shí)成立時(shí)，混合物才處于兩相區(qū)。2、萃取精餾溶劑加入位置的確定：為了使塔內(nèi)維持較高的溶劑濃度，溶劑的加料口一定位于進(jìn)料板之上，但需要與塔頂保持78塊塔板，起回收溶劑的作用，這一段稱溶劑回收段。原因：溶劑的沸點(diǎn)比被分離組分高，為了使塔內(nèi)維持較高的溶劑濃度，溶劑的加入口一定要位于進(jìn)料板以上。但需要與塔頂保持有若于塊塔板，起回收溶劑的作用。1：萃取精餾塔 2：溶劑回收塔3、萃取精餾與共沸精餾的比較：相同點(diǎn)：都是加入溶劑改變?cè)芤旱南鄬?duì)揮發(fā)度，使其可以用精餾方法分離。不同點(diǎn)：可供選擇的共沸劑數(shù)目遠(yuǎn)不及萃取劑多；共沸劑從塔頂蒸出，萃取劑從塔底出，因此消耗能量多；共沸精餾受組成限制，操作條件比較苛刻，萃取精餾可在較大范圍變化，操作比較容易。4、恩特伍德公式用于計(jì)算最小回流比。它的假設(shè)條件是：塔內(nèi)汽相和液相均為恒摩爾流率；各個(gè)組分的相對(duì)揮發(fā)度均為常數(shù)。5、在萃取精餾中，溶劑選擇的工藝要求有：溶劑與被分離物系有較大的相互溶解度；溶劑在操作中是熱穩(wěn)定的；與混合物中任何組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；溶劑比不得過(guò)大；無(wú)毒、不腐蝕、價(jià)格低廉、易得等。6、精餾塔的作用是使輕、重關(guān)鍵組分的摩爾分率比從再沸器中的最低值提到冷凝器中的較高值，接近最小回流比下操作時(shí)，在進(jìn)料板上下區(qū)域會(huì)出現(xiàn)隨蒸汽逐級(jí)上升，此比值反而下降，及精餾成果被抵消的情況，稱為“逆行精餾”效應(yīng)。提高回流比或改變進(jìn)料位置均可以減弱或消除該效應(yīng)。7、因?yàn)槿軇┑姆悬c(diǎn)比被分離組分高，為了使塔內(nèi)維持較高溶劑濃度，溶劑加入口一定要位于進(jìn)料板之上，但需要與塔頂保持有若干塊塔板，起到回收溶劑的作用，稱為溶劑回收段。8、所謂塔頂產(chǎn)品不合格，是指塔頂餾出物中重組分含量較多。因此，可以通過(guò)適當(dāng)加大回流量或適當(dāng)降低塔釜操作溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。9、非均相催化反應(yīng)精餾，即將催化劑填充于精餾塔中，它既起加速反應(yīng)的催化作用，又作為填料起分離作用。 優(yōu)點(diǎn):1).對(duì)于受平衡制約的反應(yīng)，采用催化精餾能夠大大超過(guò)固定床的平衡轉(zhuǎn)化率。2).由于精餾作用移出物系中較重的污染物，使催化劑保持清潔，延長(zhǎng)了催化劑的壽命。10、物理吸收過(guò)程是氣相分子向液相的單方向分子擴(kuò)散和傳質(zhì)過(guò)程。吸收塔內(nèi)從塔頂?shù)剿瑲?、液相濃度都是上升的，溫度也是上?