《分離工程》課程綜合復習資料.doc

分離工程課程綜合復習資料一、填空題1、分離過程是將混合物分成 的兩種或幾種產(chǎn)品的操作。2、請在下列選項中選擇：（寫上字母即可）超濾屬于 、 過程；沉降屬于 ；共沸精餾屬于 、 過程。（A. 平衡分離B. 傳質分離C. 機械分離D. 速率分離）3、膜分離的推動力可以是 、 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，從熱力學上看，整個物系自由焓處于 ；從動力學來看，相間 。6、化學工業(yè)中最常使用的結晶技術是 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，活度系數(shù)法計算相平衡常數(shù)的簡化形式是 。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、單項選擇題1、氣液平衡的分離因子又稱為（）A. 相對揮發(fā)度 B. 分配系數(shù)C. 相對選擇性 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、在設計變量中，表示（）A. 裝置設計變量數(shù)B. 單元固定設計變量數(shù)C單元可調(diào)設計變量數(shù)D. 裝置固定設計變量數(shù)5、HNK表示（）A. 分配組分 B. 重關鍵組分 C. 重非關鍵組分 D. 輕非關鍵組分6、液液平衡的分離因子又稱為（）A. 相對揮發(fā)度 B. 分配系數(shù)C. 相對選擇性 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)物料平衡嚴格控制。( )2、物理吸收過程的吸收熱，對理想溶液來說就等于溶解熱。( )3、在用焓做換熱器熱量衡算時。不同組分焓值的基準態(tài)可以不相同。( )4、在最小回流比下操作塔內(nèi)會出現(xiàn)恒濃區(qū)，同樣在最少理論板下操作塔內(nèi)也會出現(xiàn)恒濃區(qū)。( )5、對于萃取精餾塔，在溶劑回收段，原溶液中各個組分的分離作用仍很大。( )6、所謂最低共沸物，是指共沸物的沸點溫度比構成共沸物中任一組分的沸點溫度都低。( )四、名詞解釋1、分離媒介：2、萃取精餾五、簡答題1、如何核實閃蒸問題？（寫出一種方法即可。）2、畫出萃取精餾的流程簡圖，指出萃取劑的加入位置，并說明原因？3、請將萃取精餾與共沸精餾相比較，說明它們的共同點和不同點。4、恩特伍德公式用于計算什么參數(shù)？它的假設條件是什么？當簡單精餾塔在最小回流比下操作時，當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，實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，正常操作時塔頂?shù)桩a(chǎn)品都合格，乙班接班后操作兩小時分析發(fā)現(xiàn)塔頂產(chǎn)品不合格，請你告訴操作工如何調(diào)節(jié)操作參數(shù)?9、非均相催化反應精餾的定義是什么？利用非均相催化反應精餾進行反應與固定床反應器相比有什么優(yōu)點?10、物理吸收過程與精餾相比，傳質特點是什么？吸收塔內(nèi)氣液相濃度和溫度如何變化？六、綜合題1、設計一個脫乙烷塔，從含有6個輕烴的混合物中回收乙烷，進料組成、各組分的相對揮發(fā)度和對產(chǎn)物的分離要求見下表。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。編號進料組分mol.%相對揮發(fā)度1CH457.3562C2H6352.0913C3H6151.0004C3H8200.9015i-C4H10100.5076n-C4H10150.408設計分離要求：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)，當進料中甲醇含量大于62%(mol)時，請判斷常壓塔與高壓塔的塔序，并畫出相應的T-x-y圖和流程示意圖。3、某原料含有A、B、C、D和E五個組分。已知ABCDE其中E的含量很高，B與C最難分離。試設計一個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習資料參考答案一、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、溶液結晶 、 熔融結晶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、相對選擇性 。10、物理平衡，共存。二、單項選擇題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媒介。能量媒介指傳入或傳出系統(tǒng)的熱，輸入或輸出的功。物質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、簡答題1、核實閃蒸問題：方法1.分別計算閃蒸壓力下進料混合物的泡點溫度和露點溫度，核實進料溫度在兩者之間。方法2.分別假設閃蒸溫度為進料混合物的泡點溫度和露點溫度，用相應的方程核對，只有在KiZi1、Zi/Ki1同時成立時，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：都是加入溶劑改變原溶液的相對揮發(fā)度，使其可以用精餾方法分離。不同點：可供選擇的共沸劑數(shù)目遠不及萃取劑多；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算最小回流比。它的假設條件是：塔內(nèi)汽相和液相均為恒摩爾流率；各個組分的相對揮發(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)生化學反應；溶劑比不得過大；無毒、不腐蝕、價格低廉、易得等。6、精餾塔的作用是使輕、重關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，在進料板上下區(qū)域會出現(xiàn)隨蒸汽逐級上升，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。提高回流比或改變進料位置均可以減弱或消除該效應。7、因為溶劑的沸點比被分離組分高，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，可以通過適當加大回流量或適當降低塔釜操作溫度進行調(diào)節(jié)。9、非均相催化反應精餾，即將催化劑填充于精餾塔中，它既起加速反應的催化作用，又作為填料起分離作用。 優(yōu)點:1).對于受平衡制約的反應，采用催化精餾能夠大大超過固定床的平衡轉化率。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，延長了催化劑的壽命。10、物理吸收過程是氣相分子向液相的單方向分子擴散和傳質過程。吸收塔內(nèi)從塔頂?shù)剿?，氣、液相濃度都是上升的，溫度也是上?