現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題1

現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題1現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題1現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題1xxx公司現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題1文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度現(xiàn)代分離技術(shù)習(xí)題化工分離過(guò)程按分離原理分為機(jī)械分離過(guò)程和傳質(zhì)分離過(guò)程。有相產(chǎn)生或添加的分離過(guò)程，是通過(guò)外加能量分離劑產(chǎn)生第二相或直接添加第二相的物質(zhì)分離劑這兩種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。料液預(yù)處理的目的是改善料液中非均相組成的分布特征及料液的流動(dòng)特性，以利于非均相物系的分離，同時(shí)還除去雜質(zhì)。常用的料液預(yù)處理方法有：加熱、凝聚、絮凝、反映消除、吸附等。當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體物料的粘度增大，液體物料的粘度減小。巴氏殺菌法是指采用100℃以下的溫度和比較短的加熱時(shí)間來(lái)處理物料的滅菌方法。解釋凝聚微觀機(jī)理的模型是擴(kuò)散雙電層結(jié)構(gòu)模型。凝聚價(jià)是指使膠體粒子發(fā)生凝聚作用的最小電解質(zhì)濃度，凝聚價(jià)越大，則凝聚能力越弱。絮凝劑的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)上是具有大量的活性功能團(tuán)，能與膠體粒子產(chǎn)生吸附作用，另外一個(gè)膠體又會(huì)同時(shí)與多個(gè)長(zhǎng)鏈分子發(fā)生作用，從而產(chǎn)生架橋作用，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的絮團(tuán)。影響固液懸混物分離過(guò)程及效果的主要因素是粘液粘度、固形物的外姓尺寸以及固相與液相的密度差。通過(guò)交替使用低速和高速離心，可以使不同質(zhì)量的物質(zhì)在不同強(qiáng)度的離心力作用下分級(jí)沉降，這種離心分離方法叫差速離心法，此法使用于混合樣品中各沉降速率差別較大組分的分離。過(guò)濾是利用多孔介質(zhì)對(duì)固形顆粒的篩粉截留作用來(lái)固液分離的。常規(guī)過(guò)濾能夠截留10~100μm的固型顆粒。Nc是指描述約束關(guān)系的獨(dú)立方式的數(shù)目，這些約束關(guān)系包括：①物料平衡式；②能量平衡式；③相平衡關(guān)系式；④化學(xué)平衡式；⑤內(nèi)在關(guān)系式。不同設(shè)備的設(shè)計(jì)變量數(shù)盡管不同，但其中固定設(shè)計(jì)變量的確定原則是共同的，既只與進(jìn)料物流數(shù)目和系統(tǒng)內(nèi)壓力等級(jí)數(shù)有關(guān)。任何逆流流動(dòng)的分離設(shè)備的處理能力都受到液泛的限制。若L/V越小，則液泛氣速越大；若液泛氣速增大，則說(shuō)明處理能力越強(qiáng)。霧沫夾帶是氣液兩相的物理分離不完全的現(xiàn)象。霧沫夾帶隨著板間距的減小而增加，隨塔負(fù)荷的增加而急劇上升。默弗里板效率是指實(shí)際板上的濃度變化與平衡時(shí)應(yīng)達(dá)到的濃度變化之比。特殊精餾的對(duì)象是液體混合物，其各組分的沸點(diǎn)差小于5℃并形成非理想溶液，相對(duì)揮發(fā)度低于。此時(shí)用普通精餾是不經(jīng)濟(jì)的或不可行的。共沸精餾共沸劑至少應(yīng)與待分離組分之一形成共沸物,且最好是形成_最低沸點(diǎn)共沸物_,可以有較低的_操作溫度_,共沸劑的沸點(diǎn)一般應(yīng)比原料的沸點(diǎn)_低10~40℃_。萃取精餾的溶劑通常為_(kāi)高沸點(diǎn)液體_,且與待分離組分不形成共沸物。評(píng)價(jià)溶劑效果的標(biāo)準(zhǔn)是_溶濟(jì)的選擇度_;選擇度是指體系在溶劑加入后與未加入時(shí)_關(guān)鍵組分相對(duì)揮發(fā)度_之比。鹽對(duì)氣液平衡產(chǎn)生影響的首要條件是鹽必須溶于此液體混合物。離子半徑越小，則鹽效應(yīng)將越大；金屬離子的價(jià)數(shù)越高，則鹽效應(yīng)將越大。反應(yīng)精餾進(jìn)行的基本條件是：化學(xué)反應(yīng)的可逆性和物系有較大的相對(duì)揮發(fā)度，而且反應(yīng)的溫度壓力條件應(yīng)與精餾過(guò)程相近。從間二甲苯中分離對(duì)二甲苯的反應(yīng)精餾過(guò)程中，加入的反應(yīng)添加劑是活性金屬異丙苯鈉。催化反應(yīng)精餾技術(shù)的關(guān)鍵是催化精餾塔反應(yīng)段催化劑的裝填。雙水相系統(tǒng)由兩種高聚物或幾種高聚物與無(wú)機(jī)鹽水溶液組成，當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí)，就會(huì)形成互不溶的兩個(gè)水相。當(dāng)兩種高聚物溶液互相混合時(shí)，分層還是混合成一相，決定于混合時(shí)的熵的增加和分子間作用力兩個(gè)因素。高聚物的分子量越大，則發(fā)生相分離形成雙水相所需的濃度越低；溫度越高，發(fā)生相分離所需的高聚物濃度越高。在某一相系統(tǒng)中，分配系數(shù)主要決定于分子或粒子的表面積與表面性質(zhì)。在雙水相體系中，影響分配的重要因素是粒子的表面能和電荷數(shù)。超臨界流體具有氣體的（粘度）擴(kuò)散能力和液體的（密度）溶解能力。超臨界流體的壓力降低或溫度升高都能引起明顯的密度降低，使溶質(zhì)從超臨界流體中重新析出，這是實(shí)現(xiàn)超臨界流體萃取的依據(jù)。吸附分離是利用混合物中各組分與吸附劑間結(jié)合力的強(qiáng)弱差別使之實(shí)現(xiàn)分離?；钚蕴渴怯擅?、石油焦、木材等有機(jī)物質(zhì)在低于873K下進(jìn)行炭化，所得殘?zhí)荚儆盟魵饣驘峥諝膺M(jìn)行活化處理后制得。在吸附劑再生時(shí)，若降低壓力，則脫附加快；若升高溫度，則脫附有利（加快）。凝膠型離子交換樹(shù)脂為外觀透明的均相高分子凝膠結(jié)構(gòu)；通道是高分子鏈間的間隙，稱為凝膠孔。在低濃度離子的水溶液中，多價(jià)離子的選擇性大于單價(jià)離子；在高濃度反離子的溶液中，多價(jià)離子的選擇性隨離子濃度的增大而減小。描述反滲透過(guò)程常用的數(shù)學(xué)模型是：優(yōu)先吸附毛細(xì)管流動(dòng)模型和溶解—擴(kuò)散模型。納濾主要截留分子大小約為1nm的溶解組分；超濾所用的微孔膜孔徑為10-3~10-1μm；微濾的膜孔徑為~10μm。電滲析所用的離子交換膜中，陰離子交換膜允許陰離子通過(guò)（或攔截陽(yáng)離子）。在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)（在陰極上，發(fā)生還原反應(yīng)）。滲透汽化的推動(dòng)力為化學(xué)勢(shì)差，滲透汽化分離的最大優(yōu)點(diǎn)是能耗低。名詞解釋：1、凝聚：在特定電解質(zhì)作用下，破壞懸浮固形顆粒、菌體和蛋白質(zhì)等膠體粒子的分散狀態(tài)，使膠體粒子聚集的過(guò)程。2、絮凝：指使用絮凝劑（通常是天然或合成的大分子聚電解質(zhì)）在懸浮粒子之間產(chǎn)生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團(tuán)的過(guò)程。3、全塔效率：完成給定分離任務(wù)所需要的理論塔板數(shù)與實(shí)際塔板數(shù)之比。4、共沸物：是指在一定壓力下，沸騰溫度和生成的氣相、液相組成始終不變的一類溶液。有最低沸點(diǎn)共沸物和最高沸點(diǎn)共沸物。5、氣液平衡的鹽效應(yīng)：加入可溶性鹽使液體混合物氣液相平衡時(shí)的組成發(fā)生改變的現(xiàn)象。6、聚合物的不相容性：當(dāng)兩種高聚物溶液互相混合時(shí)，高聚物分子之間存在相互排斥力，既某種分子希望在它周圍聚集的是同種分子而非異種分子。于是在達(dá)到平衡后就有可能分為兩相，兩種高聚物分別富集于不同的兩相中，這種現(xiàn)象就稱為聚合物的不相容性。7、超臨界流體萃取：利用超臨界流體——即處于溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力的熱力學(xué)狀態(tài)的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以達(dá)到分離的目的。8、吸附：當(dāng)氣體或液體與某些固體接觸時(shí)，氣體或液體的分子會(huì)積聚在固體表面上，這種現(xiàn)象稱之為吸附。9、電滲析：在直流電場(chǎng)作用下，電解質(zhì)溶液中的離子選擇性地通過(guò)離子交換膜，從而得到分離的過(guò)程。10、滲透汽化現(xiàn)象：當(dāng)液體混合物與滲透汽化膜接觸時(shí)，混合物中的組分通過(guò)膜并汽化，在膜下游側(cè)排出的氣相的組成與液體混合物的組成不同，即某一個(gè)或幾個(gè)組分優(yōu)先通過(guò)膜，這就是滲透汽化現(xiàn)象。簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述進(jìn)行料液預(yù)處理的目的，并說(shuō)明常用的料液預(yù)處理方法。2、分別解釋凝聚和絮凝的產(chǎn)生機(jī)理，比較二者的不同。3、說(shuō)明重力沉降和離心沉降的原理，并比較二者在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。4、試比較共沸騰精餾、萃取精餾、加鹽精餾和反應(yīng)精餾的基本原理、基本條件及影響因素。5、簡(jiǎn)述超臨界流體和超臨界取的特點(diǎn)。6、影響雙水相分配的主要因素有哪些？判斷題1、對(duì)于帶負(fù)電荷的膠體粒子，陽(yáng)離子絮凝劑主要是通過(guò)分子間引力和氫鍵等作用產(chǎn)生吸附架橋的。（）2、在氣液接觸的板式塔中，若液氣比減小，則塔的處理能力增強(qiáng)。（）3、萃取精餾中最關(guān)鍵的問(wèn)題是溶劑選擇問(wèn)題，若加入的溶劑能使待分離組分的相對(duì)揮發(fā)度增加至~，則可以認(rèn)為這是一種較理想的溶劑。（）4、把可溶性鹽加入溶液中時(shí)，若溶解度大的是易揮發(fā)組分，則組分的相對(duì)揮發(fā)度將提高。（）5、兩種高聚物的分子量相差越大，則越容易形成雙水相體系。（）6、對(duì)于在超臨界流體中的低揮發(fā)物質(zhì)，高壓條件下，溶解度隨溫度升高而增大。（）7、恒溫下降低系統(tǒng)的壓力，進(jìn)行吸附操作，然后升高壓力使吸附劑解吸再生，這種過(guò)程稱為變壓吸附。（）8、選擇性是離子交換樹(shù)脂對(duì)不同反離子親和力強(qiáng)弱的反應(yīng)，在低濃度和室溫條件下，等價(jià)離子的選擇性隨著原子序數(shù)的增加而降低，如F>Cl>Br>I。（）9、根據(jù)叔米一哈第法則，陽(yáng)離子對(duì)帶負(fù)電荷的膠體粒子凝聚能力的次序?yàn)椋篎e3+>H+>Ca2+>Na+（）10、