2022年分离过程填空题和简答题 .pdf

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1、填空题：1.分离过程分为 机械分离过程 和传质分离过程 两类。2.传质分离过程用于各种均相混合物的分离，分为平衡分离过程 和 速率分离过程。3.平衡分离过程借助分离媒介 （如热能、溶剂或吸附剂）使均相混合物 系统变成 两相系统，再以混合物中各组分在处于平衡两相中的不等同的分配为依据而实现分离。4.分离媒介分为 能量媒介 （ESA ）和 物质媒介 （MSA）。5.速率分离过程借助某种推动力 （如浓度差、 压力差、 温度差、 电位差等） 的作用，某些情况下在 选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。6.相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。

2、从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的传递。7.精馏塔中， 温度分布 主要反映 物流的组成 ；而总的级间流量分布则主要反映 热量衡算的限制 。8.精馏过程是 气液相双向传质，利用组分的挥发度的不同实现分离，物理吸收过程是气相分子向液相的单方向分子扩散和传质过程，利用组分在吸收剂中溶解度的不同实现分离。9.精馏指定 两个关键组分 的分离要求，而吸收只能指定一个关键组分。10.精馏引入 能量媒介 ，吸收引入 物质媒介 。11.精馏塔一般是 一股进料两股出料，吸收塔有 两股进料和两股出料。12.由于吸收液从塔顶注入，富气（原料气）由塔底加入，吸收过程放出溶解热，因此吸收

3、塔内 从塔顶到塔釜，关键组分气、液相浓度都是上升的，一般情况下，温度也是逐步上升的 。精馏塔内可视作恒摩尔流 计算，并可按 清晰分割 和非清晰分割 对物料进行预分配。13.三对角线距阵法是最常用的多组分多级分离过程的严格计算方法，它以方程解离法为基础，将MESH方程按类型分为三组，既修正 M 方程、 S方程和H方程 ，然后分别求解。14.在泡点法 计算中， 利用 修正 M-方程 计算 液相组成 ；利用 S-方程 在内层循环 中计算 各级温度 ；利用 H-方程 在外层循环 中计算 气相流率 。15.物料衡算式（ M）jjjjjjjFVLGVLU11jijjjjjjijjjijjZFyVxLyGV

4、xUL，111,116.露点方程cijijicijiKyx1,1,c1ir , ij , ir , ij , ij, iyyx17 泡点方程cijijicijixKy1,1,cijirijirijixxy1,18 物料衡算方程（操作线方程）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - DiniDininixRxRRxVDxVLy,1,111WimimixLWyLVx,)1( ,19 萃取精馏过程S作用可归纳为以下几点：（1）溶

5、液性质的影响，最好为与1 形成正偏差，与2 形成负偏差的体系；（2）溶剂浓度的影响（稀释作用）使原溶液中各组分的作用减弱，S量要大（一般xS为0.6-0.8）。20. .膜分离过程主要包括哪些类型？有超滤、反渗透、渗析和点渗析。简答题：1.物理吸收过程和精馏过程的比较相同点：均属于传质分离过程。不同点：精馏过程是气液相双向传质，利用组分的挥发度的不同实现分离，物理吸收过程是气相分子向液相的单方向分子扩散和传质过程，利用组分在吸收剂中溶解度的不同实现分离。精馏指定两个关键组分的分离要求，而吸收只能指定一个关键组分。精馏引入能量媒介，吸收引入物质媒介。精馏塔一般是一股进料两股出料，吸收塔有两股进料

6、和两股出料。由于吸收液从塔顶注入，富气（原料气）由塔底加入，吸收过程放出溶解热，因此吸收塔内从塔顶到塔釜，关键组分气、液相浓度都是上升的，一般情况下，温度也是逐步上升的。精馏塔内可视作恒摩尔流计算，并可按清晰分割和非清晰分割对物料进行预分配。2.萃取精馏过程溶剂选择的原则及三种选择方法原则：1.若原溶液沸点相近，非理想性不很强时，选择溶剂主要考虑它对各组分的不同作用，此时，稀释作用的因素很小。2.若原溶液沸点相差很大，非理想性很强，在用普通精馏方法不易分离或不能分离的浓度区域里，选择溶剂主要考虑它的稀释作用。三种方法： 实验方法，性质约束方法，计算机优化方法3.芬斯克公式的几种形式、公式使用条

7、件，使用中应注意的问题。Fenske方程的几种形式m,lg38lglg3 11lglg113 15lgAABBxxxxDWABddwwABmABLK DHK WLK DHK WmLKHKNNN名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 组分分配：将Fenske方程变形可得各组分流量分配,mNi HKiHKddww4.简捷法（ FUG）设计精馏塔的步骤（1）根据工艺条件和经验数据确定对关键组分的分离要求；（2）按清晰分割作物料

8、衡算，求D、W、xiD 和 xiW 的初值；（3）由 xiD 和 xiW 计算塔顶和塔底温度及全塔相对挥发度的平均值；（4）利用芬斯克方程求出Nm；（5）利用芬斯克方程计算非关键组分分配比，然后按非清晰分割作物料衡算；（6） 用恩德伍德公式求Rm；5.简述绝热闪蒸过程的特点绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低，所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的漫度降低。6.普通精馏塔的可调设计变量是几个？试按设计型和操作型指定设计变量。普通精馏塔由4 个可调设计变量。按设计型：两个分离要求、回流比、再沸器蒸出率；按操作型：全塔理论板数、精馏段理论板数、回流

9、比、塔顶产品的流量。7.简述精馏过程最小回流时的特点。最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多，如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务。8. 简述精馏过程全回流的特点。全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产品。9. 简述萃取塔操作要注意的事项。a.气液相负荷不均，液相负荷远大于气相负荷； b.塔料的温度要严控制；c.回流比不能随意调整。10. 从热力学角度简述萃取剂的选择原则。萃取应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔组分形成正偏差，与塔组分形成负偏差或者理想溶液。11. 工艺角度简述萃取剂

10、的选择原则。a.容易再生，即不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高； b.适宜的物性，互溶度大、稳定性好；c.价格低廉，来源丰富。12.吸收的有利条件是什么？低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量13 共沸精馏和萃取精馏的比较共同点： 都加入 S使升高； 计算所用基本关系都是物量衡算、热量衡算和相平衡关系。不同点：（1）共沸精馏中所用S至少与被分离物料中一个组分形成共沸物，萃取精馏无此限制；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - -

11、 - - - - - - - （2）共沸精馏中S从塔顶蒸出，消耗热能较大；（3）萃取精馏只可用于连续操作；（4）共沸精馏T 较低，更适合分离热敏性物料。14 简述吸附过程的优点和缺点优点：选择性高、吸附速度快，过程进行的完全、常压下操作，操作费用与投资费用少缺点：吸附溶量小、吸附剂用量大，设备比较庞大；吸附剂的运输、装卸、卸料较困难；吸附剂不容易找到，吸附理论不完善15 简述吸附质被吸附剂吸附脱附机理吸附质从流体主体通过分子扩散和对流扩散传递到吸附剂的外表面；吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面；吸附质沿孔表面扩散并被吸附在孔表面上； 吸附质从吸附剂的内表面脱附；吸附质沿径向

12、扩散传递到吸附剂的外表面；吸附质从吸附剂的外表面扩散到流体主体。16 膜分离过程的特点？ a 、无相变发生，能耗低。 b 、一般无需从外界加入其它物质，节约资源，保护环境。 c 、分离与浓缩、分离与反应可同时进行，从而大大提高效率。 d 、常温常压下进行，特别适用于热敏性物质的分离和浓缩。 e 、不仅适用于病毒、细菌、有机物和无机物的分离，而且适用于特殊溶液体系（如共沸物等）的分离。 f 、膜组件简单，可连续操作，易控制，易放大。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -