二、简答题
9.简述和比较萃取、吸收、精馏各自的原理,用途和特点。
【答案】(1)萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过多次反复萃取,将绝大部分的化合物提取出来的方法。
多用于提纯和分离。
(2)吸收:利用混合气体中分组分在液体中溶解度的差异而分离气体混合物的单元操作成为吸收。
主要用途有:①制取产品;②分离混合气体;③气体净化等。
(3)精馏:利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使得易挥发组分不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物得到不断分离的过程成为精馏。
特点是传热、传质过程同时进行。
(4)比较:①吸收和萃取一般不需要外部能量,精馏需要加热和冷凝;
②吸收和萃取都引入第三种物质,普通精馏不引入第三种物质,有些特殊精馏引入第三种物质;
③吸收一般为气液,气固,液固相间的操作,萃取多为液液相间的操作。
10.什么叫全回流?全回流操作一般用在哪些场合?
【答案】精馏塔不进料也不出料,塔顶冷凝液全部回流,即全回流操作。全回流时,回流比为无穷大,达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车,科研实验中采用全回流操作测定板效率。
11.将60°C的湿泥坯(砖)放入80°C的热空气流中干燥,空气的湿球温度为50°C,试说明该泥坯从放入时起到完全干燥为止的温度变化(假设空气量很大,其温度与湿度均保持不变)。
【答案】该题为恒定干燥条件,开始时,湿泥坯中含有较多的非结合水,这部分非结合水先被干燥,温度由60°C降低至空气的湿球温度50°C;然后泥坯表面维持50°C被干燥,此过程为恒定干燥阶段;然后温度会由50°C不断升高(进入降速阶段);完全干燥时,达到平衡含水量,泥坯的温度达到热空气流的温度80°C。
12.溶质渗透理论中的含义是什么?已知D ,如何表达?
【答案】溶质渗透理论中是溶质渗透时间,即每隔时间,液体发生一次完全的混合。己知D ,
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