化工分離工程復(fù)習(xí)必備(簡(jiǎn)答題與名詞解釋)

化工分離工程復(fù)習(xí)必備(簡(jiǎn)答題與名詞解釋)化工分離工程復(fù)習(xí)必備(簡(jiǎn)答題與名詞解釋)化工分離工程復(fù)習(xí)必備(簡(jiǎn)答題與名詞解釋)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考化工分離工程復(fù)習(xí)必備(簡(jiǎn)答題與名詞解釋)日期：20xx年X月萃取精餾中，萃取劑在何處加入為何

在進(jìn)料板之上，與塔頂保持有若干塊塔板。溶劑的沸點(diǎn)比被分離組分高，那樣可以使塔內(nèi)維持較高的溶劑濃度，及起回收溶劑的作用。從熱力學(xué)角度和工藝角度簡(jiǎn)述萃取精餾中萃取劑的選擇原則？熱力學(xué)角度：溶劑的沸點(diǎn)要足夠高，以避免與系統(tǒng)中任何組分形成共沸物；萃取劑應(yīng)能使的體系的相對(duì)揮發(fā)度提高，即與塔頂組分形成正偏差，與塔底組分形成負(fù)偏差或者理想溶液。工藝角度：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；溶劑與混合物種任何組分不反應(yīng)；溶劑比不得過(guò)大；無(wú)毒、不腐蝕、價(jià)格低廉、易得。吸收塔中每級(jí)汽、液流量為什么不能視為恒摩爾流？吸收過(guò)程是氣相中的某些組分溶到不揮發(fā)吸收劑中去的單向傳遞過(guò)程。吸收劑吸收了氣體中的溶質(zhì)而流量不斷增加，氣體的流量則相應(yīng)的減少，塔中氣相和液相總流率向下都是增大的。吸附質(zhì)被吸附劑吸附—脫附機(jī)理？

①吸附質(zhì)從流體主體通過(guò)分子擴(kuò)散和對(duì)流擴(kuò)散傳遞到吸附劑的外表面；②吸附質(zhì)通過(guò)孔擴(kuò)散從吸附劑的外表面?zhèn)鬟f到微孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面；③吸附質(zhì)沿孔表面擴(kuò)散并被吸附在孔表面上；④吸附質(zhì)從吸附劑的內(nèi)表面脫附；⑤吸附質(zhì)沿徑向擴(kuò)散傳遞到吸附劑的外表面；⑥吸附質(zhì)從吸附劑的外表面擴(kuò)散到流體主體。精餾過(guò)程全回流操作特點(diǎn)？①不進(jìn)料也不出料；②無(wú)精餾段與提餾段之分；③兩板之間任一截面上上升蒸汽組成與下降液相組成相等；④達(dá)到指定分離程度所需的理論板數(shù)最少。在萃取精餾中，由相對(duì)揮發(fā)度表達(dá)式分析，為什么加入萃取劑后會(huì)提高原溶液的相對(duì)揮發(fā)度？在萃取精餾中，原溶液汽相為理想氣體，液相為非理想溶液，對(duì)于特定物系，不可改變，要使只有增加，加S后可使。所以加入萃取劑后會(huì)提高原溶液的相對(duì)揮發(fā)度。精餾過(guò)程的熱力學(xué)不可逆性主要由哪些原因引起的？精餾操作的熱力學(xué)不可逆性,是由于進(jìn)入層級(jí)的汽液兩相的溫度、壓力和組成,與它們對(duì)應(yīng)平衡的溫度、壓力和組成的差距所造成，因此在層級(jí)間汽液兩相要進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)，損失了有效能，所以其不可逆性主要由壓力差、溫度差及濃度差引起的。固定床吸附過(guò)程中，什么是透過(guò)曲線在什么情況下，吸附劑失去吸附能力需再生

透過(guò)曲線表示床出口流體中溶質(zhì)的相對(duì)濃度隨吸附時(shí)間的變化。對(duì)應(yīng)餾出物最大允許濃度時(shí)間為穿透點(diǎn)時(shí)間tb，到達(dá)穿透點(diǎn)時(shí)吸附劑失去吸附能力需再生。萃取精餾的實(shí)質(zhì)是什么如何提高其選擇性

①實(shí)質(zhì)：ⅰ當(dāng)原溶液中兩組分沸點(diǎn)相近，非理想性不大時(shí)，加入溶劑與原組分形成非理想溶液從而改變?cè)M分間的相對(duì)揮發(fā)度；ⅱ當(dāng)原溶液為非理想性大又難以分離時(shí)，萃取劑起到稀釋的作用，從而減弱了原組分分子間的相互作用使其相對(duì)揮發(fā)度改變。②提高選擇性方法：（）ⅰ選擇的萃取劑應(yīng)與組分1形成正偏差非理想溶液，與組分2形成負(fù)偏差的非理想溶液或理想溶液；ⅱ若A12ˊ〉0,則Xˊ1〉，若Aˊ12〈0，則X1ˊ﹤，當(dāng)不滿足次條件時(shí)，可采用萃取劑中間采出流程；ⅲ萃取劑濃度增大，選擇性也增大，但處理量減少，所以一般取Xs=~。什么事恒沸精餾如何用三角相圖求解恒沸劑用量

恒沸精餾是在原溶液中添加恒沸劑使其與溶液中至少一個(gè)組分形成最低恒沸物，以增大原組分間的相對(duì)揮發(fā)度的非理想溶液的多元精餾，形成的恒沸物從塔頂采出，塔釜引出較純產(chǎn)品，最后將恒沸劑與組分分離。如圖，連接S與F、B與SA交點(diǎn)M是物料點(diǎn)，利用杠桿規(guī)則確定恒沸劑S的用量。恒沸精餾與萃取精餾的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：都加入第三組分，形成非理想溶液；都提高相對(duì)揮發(fā)度；都應(yīng)用物料衡算、熱量衡算和相平衡關(guān)系式。不同點(diǎn)：恒沸精餾加入恒沸劑形成恒沸物，沸點(diǎn)低，從塔頂出來(lái)；萃取精餾不形成恒沸物，沸點(diǎn)高，從塔底離開(kāi)。逐級(jí)計(jì)算法計(jì)算起點(diǎn)的確定原則是：以組分的組成估算最精確、誤差最小的那塊板開(kāi)始逐板計(jì)算。逐板計(jì)算進(jìn)料位置的確定原則:使全塔理論板數(shù)最少為原則，看分離效果的好壞來(lái)確定。從塔底向上計(jì)算時(shí),xlk/xhk

越大越好，從塔項(xiàng)往下計(jì)算時(shí),ylk/yhk越小越好。絕熱閃蒸過(guò)程的特點(diǎn)：該過(guò)程是等焓過(guò)程，節(jié)流后壓力減小，所以會(huì)有汽化現(xiàn)象現(xiàn)象發(fā)生，汽化要吸收熱量，由于過(guò)程絕熱，只能吸收本身熱量，因此體系溫度逐漸降低。萃取塔操作注意事項(xiàng)：汽液相負(fù)荷不均，液相負(fù)荷要遠(yuǎn)大于氣相負(fù)荷；塔頂溫度要嚴(yán)格控制；回流比不能隨意調(diào)整。分離因子的特征和用途：根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品組成，不受分離設(shè)備影響。分離因子與1的偏離程度用來(lái)表征組分i和j之間分離的難易程度，由于其隨溫度、壓力變化不敏感，所以常作常數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算。普通精餾塔的可調(diào)設(shè)計(jì)變量是幾個(gè)？試按設(shè)計(jì)型和操作型指定設(shè)計(jì)變量。普通精餾塔由4個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量。按設(shè)計(jì)型：兩個(gè)分離要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理論板數(shù)、精餾段理論板數(shù)、回流比、塔頂產(chǎn)品的流量。萃取精餾塔如果不設(shè)回收段，把萃劑與塔頂回流同時(shí)都從塔頂打入塔內(nèi)，將會(huì)產(chǎn)生什么后果，為什么？在萃取精餾中不設(shè)回收段，將會(huì)使入塔頂?shù)妮腿┑貌坏交厥?，塔頂產(chǎn)品夾帶萃取劑，從而影響產(chǎn)品的純度，使塔頂?shù)貌坏郊儍舻漠a(chǎn)品。恒沸劑的回收方法：a.冷疑分層；b.過(guò)冷分層；c.變壓精餾d.萃取e鹽析吸收的有利條件：低溫、高壓、高的氣相濃度、低的液相濃度、高的用量、低的氣相量。吸收因子對(duì)吸收過(guò)程的影響：吸收因子越大，對(duì)吸收有利，所需的理論板數(shù)越少，相對(duì)吸收率越高。在精餾塔中設(shè)中間換熱器為什么會(huì)提高熱力學(xué)效率？在中間再沸器所加入的熱量其溫度低于塔底加入熱量的溫度，在中間冷凝器所引出的熱量其溫度高于塔頂引出熱量的溫度，相對(duì)于無(wú)中間換熱器的精餾塔傳熱溫差小，熱力學(xué)效率高。反應(yīng)精餾的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）產(chǎn)物一旦生成立即移出反應(yīng)區(qū)；（2）反應(yīng)區(qū)反應(yīng)物濃度高，生產(chǎn)能力大；（3）反應(yīng)熱可由精餾過(guò)程利用；（4）節(jié)省設(shè)備投資費(fèi)用；（5）對(duì)于難分離物系通過(guò)反應(yīng)分離成較純產(chǎn)品。多組分精餾與二組分精餾在含量上的區(qū)別：①多組分精餾中關(guān)鍵組分的含量分布有極大值；②非關(guān)鍵組分通常是非分配的；③重、輕非關(guān)鍵組分別在進(jìn)料板下、上形成恒濃區(qū)；④全部組分均存在于進(jìn)料板上，但進(jìn)料板含量不等于進(jìn)料含量。理想共沸劑特性：①顯著影響關(guān)鍵組分的汽液平衡關(guān)系；②易分離及回收；③用量少、汽化潛熱低；④與進(jìn)料組分互溶但不起化學(xué)反應(yīng)；⑤無(wú)腐蝕、無(wú)毒；⑥價(jià)廉易得。催化劑填裝方式滿足條件：①使反應(yīng)段催化劑床層有足夠的自由空間，提供汽液相的流動(dòng)通道以進(jìn)行液相反應(yīng)和氣液傳質(zhì)；②具有足夠的表面積進(jìn)行催化反應(yīng)；③允許催化劑顆粒的膨脹和收縮而不損傷催化劑；④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于更換。溶鹽精餾中鹽的加入方式：①將固體鹽夾在回流液中；②將鹽溶液與回流液混合；③將鹽加到再沸器中，以破壞共沸物。溶鹽精餾優(yōu)點(diǎn)：①鹽類完全不揮發(fā)，只存在與液相，不會(huì)發(fā)生汽化和冷凝問(wèn)題；②鹽效應(yīng)改變組分間的相對(duì)揮發(fā)度顯著且用量少，可節(jié)約設(shè)備投資及降低能耗。缺點(diǎn)：鹽的溶解和回收后循環(huán)輸送等比較困難。分離過(guò)程：將一股式多股原料分成組成不同的兩種或多種產(chǎn)品的過(guò)程。機(jī)械分離過(guò)程：原料本身兩相以上，所組成的混合物，簡(jiǎn)單地將其各相加以分離的過(guò)程。傳質(zhì)分離過(guò)程：傳質(zhì)分離過(guò)程用于均相混合物的分離，其特點(diǎn)是有質(zhì)量傳遞現(xiàn)象發(fā)生。按所依據(jù)的物理化學(xué)原理不同，工業(yè)上常用的分離過(guò)程又分為平衡分離過(guò)程和速率分離過(guò)程兩類。相平衡：混合物或溶液形成若干相，這些相保持著物理平衡而共存的狀態(tài)。從熱力學(xué)上看，整個(gè)物系的自由焓處于最小狀態(tài)，從動(dòng)力學(xué)看，相間無(wú)物質(zhì)的靜的傳遞。相對(duì)揮發(fā)度：兩組分平衡常數(shù)的比值叫這兩個(gè)組分的相對(duì)揮發(fā)度。泡點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)液相加熱時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。露點(diǎn)溫度：當(dāng)把一個(gè)氣體冷卻時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生氣泡時(shí)的溫度。氣化率：氣化過(guò)程的氣化量與進(jìn)料量的比值。冷凝率：冷凝過(guò)程的冷凝量與進(jìn)料量的比。設(shè)計(jì)變量數(shù)：設(shè)計(jì)過(guò)程需要指定的變量數(shù)，等于獨(dú)立變量總數(shù)與約束數(shù)的差。獨(dú)立變量數(shù)：描述一個(gè)過(guò)程所需的獨(dú)立變量的總數(shù)。約束數(shù)：變量之間可以建立的方程的數(shù)目及已知的條件數(shù)目?；亓鞅龋夯亓鞯囊旱南嗔颗c塔頂產(chǎn)品量的比值。精餾過(guò)程：將揮發(fā)度不同的組分所組成的混合物，在精餾塔中同時(shí)多次地部分氣化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組成的過(guò)程。閃蒸：是連續(xù)單級(jí)蒸餾過(guò)程。該過(guò)程使進(jìn)料混合物部分汽化或冷凝得到含易揮發(fā)組分較多的蒸汽或含難揮發(fā)組分較多的液體。全塔效率：理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值。精餾的最小回流比特點(diǎn)：精餾時(shí)有一個(gè)回流比下，完成給定的分離任務(wù)所需的理論板數(shù)無(wú)窮多，回流比小于這個(gè)回流比，無(wú)論多少塊板都不能完成給定的分離任務(wù)，這個(gè)回流比就是最小的回流比。實(shí)際回流比大于最小回流比。理論板：離開(kāi)板的氣液兩相處于平衡的板叫做理論板。剩余曲線：表示單級(jí)間歇蒸餾過(guò)程中剩余液體組成隨時(shí)間的變化。萃取劑的選擇性：加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度與未加溶劑時(shí)的相對(duì)揮發(fā)度的比值。清晰分割：餾出液中除了重關(guān)鍵組分沒(méi)有其他重組分，而釜液中除了輕關(guān)鍵組分沒(méi)有其他輕組分的情況。萃取精餾：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，P體系中任何組分形成恒沸物，從塔底出來(lái)的精餾過(guò)程。共沸精餾：向相對(duì)揮發(fā)度接近于1或等于1的體系，加入第三組分P，P體系中某個(gè)或某幾個(gè)組分形成恒沸物，從塔頂出來(lái)的精餾過(guò)程。吸收過(guò)程：按混合物中各組份溶液度的差異分離混合物的過(guò)程叫吸收過(guò)程。吸收因子：操作線的斜率（L/V）與平衡線的斜率（KI）的比值。絕對(duì)吸收率：被吸收的組分的量占進(jìn)料中的量的分率。吸附平衡：在一定條件下，當(dāng)流體與固體吸附劑接觸時(shí)，流體中的吸附質(zhì)將被吸附劑吸附，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，吸附質(zhì)在兩相中的濃度不再變化時(shí)稱達(dá)到吸附平衡。熱力學(xué)效率：可逆功與實(shí)際功的比值。膜的定義：廣義上定義為兩相之間不連續(xù)的區(qū)間。膜分離過(guò)程：用天然或合成的、具有選擇透過(guò)性的薄膜，以化學(xué)位差或電位差為推動(dòng)力，對(duì)雙組分或多組分體系進(jìn)行分離、分級(jí)、提純、或富集的過(guò)程。半透膜：能夠讓溶液中的一種或幾種組分通過(guò)而其他組分不能通過(guò)的這種選擇性膜叫半透膜。滲透：當(dāng)用半透膜隔開(kāi)沒(méi)濃度的溶液時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^(guò)膜向低高濃度溶液流動(dòng)的現(xiàn)象叫滲透。