分离过程复习题
一、
1、分离过程的分类? (1)机械分离 (2)传质分离
2、相平衡常数
Ki的简化形式? Ki=yi/xi
3、闪蒸问题成立的条件?
(1)分别计算闪蒸压力下进料混合物的泡点、露点温度,若T泡
(2)分别假设闪蒸温度为进料组成的泡点和露点温度,用相应方程核对,只有当∑KiZi>1 ,∑Zi/Ki>1时,混合物才处于两相区,存在闪蒸问题。 4、关键组分、清晰分割
关键组分:由设计者指定浓度或提出要求(例如制定回收率)的那两个组分 清晰分割:馏出液中除了重关键组分外没有其他重关键组分,而釜液中除了轻关键组分外没有其他轻关键组分
5、共沸物的特征?????????????????? [1] 有些混合物的共沸温度最低,因为总蒸气压最大,沸腾最易。 (2)有些混合物的共沸温度最高,因为总蒸气压最小,沸腾最难。 6、反应精馏的分类?
(1)利用精馏促进反应(2)通过反应来促进精馏分离 7、气体吸附分离的分离因子????????????
吸附相中气体组成之比(E点)除以平衡气相中气体组成之比(R点),其商为分离因子,或相对挥发度。
露,则闪蒸
αAB=
吸附相中气体组成之比χA/χB
=
气相中气体组成之比yA/yB
8、吸附剂吸附特性?
非极性吸附剂,在极性介质中,对非极性物质具有较强的吸附; 高极性吸附剂,在非极性介质中,对极性物质具有较强的吸附; 中等极性吸附剂,则对上述两种情况都具有吸附能力; 9、活性炭吸附剂吸附特性?
非极性吸附剂;在极性介质中,对非极性物质具有较强的吸附能力 10、反渗透过程进行时必须具备的基本条件?
1:有一种高选择性和高透过率(一般是透水)的选择性透过膜; 2:操作压力必须高于溶液的渗透压。
11、渗透气化?
渗透汽化是一种有相变的膜渗透过程,原则上适用于一切液体混合物的分
离。 二、
1、绝热简单平衡级的设计变量数??????????????P16 2、溶剂选择性?萃取精馏中溶剂的作用?
溶剂的选择性: 加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值
——在溶剂存在
下,组分1对组分2的相对挥发度 ——二组分溶液中组分1对组分2的相对挥发度
作用:当原有两组分的沸点相近时,非理想型不大时,溶剂主要起相互作用;当被分离组分的非理想性较大,且在一定浓度范围内难以分离时,溶剂主要起稀释作用。溶剂对原溶液关键组分的相互作用和稀释作用是同时存在的,均对相对挥发度的提高有贡献,但哪个作用是主要的?随溶剂的选择和原溶液的性质不同而异。
6、结晶过程机理
结晶机理分为 晶核的形成和 晶体的成长
1 晶核的形成
1
晶核形成模式:初级成核 二次成核
初级成核:无外加晶核或晶种的成核过程。在高度过饱和溶液中,大量溶质单元(原子分子或离子)在运动和相互碰撞中能集聚形成晶胚线体。如果晶胚能达到某临界力度,则进一步生长的自由能变化可忽略,该晶胚成为最小里粒度的稳定晶核,并能继续长大。如果晶胚达不到临界粒度,它会再溶解。
二次成核:已存在晶种或晶体的成核过程。
2晶体的成长:在过饱和溶液中有晶核形成后,以过饱和度为推动力。溶质分子或离子继续一层层排列上去而形成晶粒。
4、电渗析过程的浓差极化现象?
电渗析器运行时,在直流电场作用下,离子做定向迁移,传递一定电
荷。根据膜的选择透过性,反离子在膜中的迁移速度比在溶液中快,当操作电流密度增大到一定程度时,离子迁移被强化,主体溶液内的离子不能迅速补充到膜的界面,使膜界面内反离子浓度趋于零,从而迫使水分子电离产生H+和OH-来负载电流,这种现象称为电渗析过程的浓差极化现象。 5、多组分多级分离的严格计算方法中的泡点法(BP法)和流率加和法(SR法)的特点?
三、
1、要求在常压下分离环己烷a.(沸点80.8℃)和苯b.(沸点80.2℃),它们的共沸组成为苯0.502(摩尔分数),共沸点77.4℃,现以丙酮为共沸剂进行恒沸精馏,丙酮与环己烷形成共沸物,共沸组成为0.60(环己烷摩尔分数),若希望
得到几乎纯净的苯,试计算:①所需共沸剂量。②塔顶、塔釜馏出物量各为多少。(以100kmol/h进料计)
解:以100kmol/h进料为基准,设丙酮恒沸剂的用量为Skg,恰好与料液中的环己烷组成恒沸物,进料量和塔顶恒沸物的量和组成分别为
。
对环己烷作物料平衡
恒沸剂S的用量为
由于塔釜希望得到几乎纯净的苯,
2、P103,例3-2;P105,例3-3 3、P185,例4-4
;
4、拟进行吸收的某厂裂解气的组成(摩尔百分数)及在吸收塔内操作压为1Mpa、操作温度为308K下的相平衡常数如下:
(1) 计算操作液气比为最小液气比的1.15倍时异丁烷组分被吸收90%时所需的理论板数; (2) 丙烷的吸收率。 解:
(1)∵关键组分为异丁烷
;当
∵
∴
由
∴所需理论板数为9块
(2)由得
∴丙烷的吸收率为0.4975。