精細化工工程期末考試

1、名稱解釋：理想置換：是指在與流動方向垂直的截面上各點的流速和流向完全相同，就想活塞平推一樣。故稱“活塞流”。理想混合：是指反應器內(nèi)物料達到了完全混合各店濃度溫度完全均一?？臻g時間：表示管式流動反應器的生產(chǎn)能力，時間越小生產(chǎn)能力越大?？臻g速度：表示管式流動反應器的生產(chǎn)能力，空速越高生產(chǎn)能力越大。反應器的有效體積：即物料占有的體積，亦叫反應體積。反應器的裝料負數(shù)： 決定反應器的實際體積催化劑空速=催化劑空時收率=停留時間分布函數(shù)：流體微元通過反應器的時間稱為停留時間，由于存在返混合流體微元停留時間不等形成了一定的停留時間分布，用函數(shù)來表示停留時間的分布就叫做停留時間分布函數(shù)。容積效應：在等溫等容過

2、程中，相同產(chǎn)量相同轉(zhuǎn)化率，相同初始濃度和溫度下，所需理想管式流動反應器體積（）和理想連釜式反應器有效體積（)s之比。飛溫:強放熱反應時，固定床內(nèi)熱點溫度會超過允許的最高溫度。甚至會失去控制。稱為飛溫。壁效應：器壁對空隙率分布的影響及由此造成對流動傳熱和傳質(zhì)的影響稱壁效應。固定床反應器：反應物料呈氣態(tài)通過由靜止的催化劑顆粒構成的床層進行反應的裝置稱為氣固相固定床催化反應器。膨脹因子：把每轉(zhuǎn)化1mol反應物A所引起的反應體系內(nèi) 物質(zhì)的量的改變量 定義為膨脹因子。絕熱溫升降:反應物A轉(zhuǎn)化率達100%時，反應體系升高或降低的溫度。多組分精餾：就是用精餾的方式分離三種或更多種組分的溶液。關鍵組分：在待分

3、離的多組分溶液中選取工藝中最關心的兩個組分（一般是選擇發(fā)揮度相鄰的兩個組分)對其分離要求作出規(guī)定，即指定它們在餾出液和釜液中的濃度，所選定的兩個組分稱關鍵組分，沸點高-輕關鍵組分 沸點低-重關鍵組分清晰分割：如果輕重關鍵組分的揮發(fā)度相差較大，且兩者為相鄰組分，此時可認為比重關鍵組分還重的組分全部在塔底產(chǎn)品中，比輕關鍵組分還輕的組分全部在塔頂產(chǎn)品中，這種情況稱為清晰分割。非清晰分割：如果輕重關鍵組分不是相鄰組分，則塔頂和塔底產(chǎn)品中必有中間組分，此外如果進料液中非關鍵組分的相對揮發(fā)度與關鍵組分相差不大，則塔頂產(chǎn)品中就含有比重關鍵組分還重的組分，塔底產(chǎn)品中含有比輕關鍵組分還輕的組分，上述兩種情況均稱

4、為非清晰分割。特殊精餾：在被分離混合液中加入另一新組分，因其與被分離組分的作用不同，使原組分之間的相對揮發(fā)度增加，從而可用精餾的方法實現(xiàn)分離。恒沸精餾：在被分離的溶劑中加入另一新組分，該組分能與原溶液中一個或兩個組分形成沸點更低的恒沸物，恒沸物從塔頂蒸出塔底引出較純產(chǎn)品，加入的新組分稱挾帶劑，這種特殊的精餾的方法叫恒沸精餾。萃取精餾：是在被分離混合物中加入溶劑（又稱萃取劑），與恒沸精餾不同的是萃取劑不與被分離液中任何組分形成恒沸物，萃取劑的沸點比原溶液各組分的沸點均高，它與原料液中某個組分有較強的吸引力可顯著降低該組分的蒸汽壓，從而增大原料液中被分離組分的相對揮發(fā)度，使得恒沸物或沸點相差很小的

5、物系仍能用精餾的方法分離。最小回流比：與雙組份精餾相同，在多組分精餾中，當輕、重關鍵組分的分離要求確定后，在一定的進料狀態(tài)下用無限多層理論塔板才能滿足分離要求所需的回流比稱為最小回流比Rmin簡答填空1精細化工生產(chǎn)有哪些特點？對反應設備有哪些要求？特點：多品種、化學反應復雜、反應物料相態(tài)多樣化、反應介質(zhì)腐蝕性強、高技術密集度要求：反應器內(nèi)要有良好的傳質(zhì)和傳熱條件，建立合適的濃度，溫度分布體系，對于強放熱或吸熱反應要保證足夠快的傳遞速率和可靠的熱穩(wěn)定性，根據(jù)操作溫度，壓力和介質(zhì)的腐蝕性能，要求設備材料，形式和結(jié)構具有可靠的機械強度和抗腐蝕性能。2反應器有哪幾種類型？管式反應器、釜式反應器、塔式反

6、應器、固定床反應器、流化床反應器、移動床反應器、滴流床反應器3反應器有哪幾種操作方式？（間歇操作、連續(xù)操作、半連續(xù)操作）4工業(yè)反應器的放大方式有哪幾種，其中數(shù)學模型法包括那幾步驟？步驟：實驗室規(guī)模試驗、小型試驗、大型冷模實驗、中間試驗、計算機實驗 放大方式：相似放大法、逐級經(jīng)驗放大方法、數(shù)學模型方法5攪拌器有哪幾種類型？（渦輪式、槳式、錨式、框式、螺帶式）6攪拌器的葉輪分為哪兩種？（徑向葉輪、軸向葉輪）7反應器內(nèi)裝設擋板的目的是什么？有哪幾種裝設方式？目的：使切向流動變?yōu)檩S向和徑向流動同時增大液體湍流的程度，可消除打旋裝設方式：1）對于低粘度液體擋板離開在壁上2）對于中等粘度液體擋板離開釜壁3

7、）對于高粘度液體擋板離開釜壁成一定角度，改善攪拌效果。8常用高溫熱源有哪些?(高壓飽和水蒸氣、高壓汽水混合物、聯(lián)苯混合物、電加熱、煙道氣加熱)9理想管式流動反應器連續(xù)操作與單段連續(xù)釜式反應器相比哪個生產(chǎn)效率高，為什么？理想管式流動反應器的生產(chǎn)效率高，理想管式流動反應器內(nèi)反應濃度是由高到低逐漸變化的，反應速率也是由大逐漸變小，出口處反應速率最小，而理想連續(xù)釜式反應器內(nèi)整個反應的反應速度不變，都與理想管式流動反應器出口處最小反應速度相同。10管式反應器有哪些類型？（水平管式反應器、立管式反應器、盤管式反應器、U型管式反應器）11停留時間分布函數(shù)有哪幾種測定方法？（階躍響應發(fā)、脈沖響應法、理想置換和

8、理想混合反應器的停留時間分布函數(shù)）12塔板反應器有哪幾種構型？（填料塔、板式塔、噴霧塔、鼓泡塔）13塔式反應器有哪些附屬裝置？（液體噴淋裝置、液體再分布裝置、氣體入口的布氣結(jié)構、除沫器、消泡和防旋板支撐板）14鼓泡塔的流體流動狀態(tài)分為哪三個區(qū)域？（安靜鼓泡區(qū)、湍流鼓泡區(qū)、栓塞氣泡流動區(qū)）15固定床反應器有哪幾種構型？（絕熱式、換熱式 絕熱式分為單段和多段，換熱式分為對外換熱和自身換熱式 ）16多組分精餾有哪幾種方式？（間歇精餾、多塔精餾、測線精餾）17多組分精餾必須滿足哪些需求？（滿足工藝要求，生產(chǎn)能力強、耗能低，收率高，操作費用低、流程短，設備投資費用低）18相平衡常數(shù)有哪些應用？（泡點溫度

9、及平衡氣相組成的計算、露點溫度和平衡液相組成的計算、多組分溶液的部分氣化）19恒沸精餾時，恒沸劑有哪些需求？（挾帶劑所形成的恒沸物的沸點低，與被分離的組分的沸點差大，一般不小于10C、形成的恒沸液應主要挾帶料液中含量少的組分，單位恒沸劑的挾帶量要大，這樣挾帶劑用量與氣化量少，熱量消耗少、形成的恒沸液能冷凝分層，易于將恒沸劑分離，重新使用、使用安全，性質(zhì)穩(wěn)定，價格便宜的）20萃取精餾時，萃取劑有哪些要求？（選擇性好，加入少量萃取劑就能使原組分間的相對揮發(fā)度有較大提高、沸點高，與被分離組分的沸點差適當?shù)卮?，使萃取劑易于回收，可循環(huán)使用、與料液的互溶性大，不產(chǎn)生分層現(xiàn)象、使用安全性質(zhì)穩(wěn)定，價格便宜）21與恒沸精餾比較，萃取精餾有哪些優(yōu)缺點？（萃取劑比挾帶劑易于選擇、萃取劑以液態(tài)從塔頂進入，從塔底流出，而恒沸劑以氣態(tài)挾帶組分從塔頂流出，故萃取劑精餾的耗能量較恒沸精餾的小、萃取劑加入量可以在較大范圍內(nèi)變動，操作較恒沸精餾靈活，易控制、萃取劑需要連續(xù)不斷從塔頂送入，以保證塔內(nèi)液相中一定的萃取劑濃度，故萃取精餾不適于間歇操作）22板式塔有哪幾種構型？（泡罩塔、篩板塔、浮閥塔）23對主，副，平行反應 怎