6. 简述捷法的特点。
简捷法是通过N、Nm、R、Rm四者的关系计算理论的板数的近似计算法,其计算简便,不需太多物性数据,当要求计算精度高时,不失为一种快捷的方法,也可为精确计算提供初值。
7. 萃取精馏塔如果不设回收段,把萃剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内,将会产生什 么后果,为什么?
在萃取精馏中不设回收段,将会使入塔顶的萃取剂得不到回收,塔顶产品夹带萃取剂,从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯净的产品。
8. 根据题给的X-Y相图,回答以下问题:
a.该系统在未回萃取剂P时是正偏差是负偏差系统?有最高还是最低温度的恒沸物?
b.回入萃取剂之后在精馏段和提馏段利还是利?
a.该系统在未加萃剂P时是正偏差系统,有最低温度的恒沸物。 b.加入萃取剂之后在精馏段有利,固原来有恒沸物,P加入之后恒沸物消失;在提馏段是不利,因P加入之后体系中组分的相对挥发度降低。
9. 工艺角度简述萃剂的选择原则。
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。 10. 说出4种恒沸剂的回收方尖。
a.冷疑分层;b.过冷分层;c.变压精馏d.萃取(5)盐析 11. 说出4种恒沸剂的回收方法。 12. 恒沸精馏中,恒沸剂用量不能随便调整?为什么?
因恒沸剂用量与塔的产品纯度有关,多或少都不能得到所希望的目的产物。 13. 试分板吸收因子对吸收过程的影响 吸收因子 A=L/(VKi),吸收因子越大对吸收有利,所需的理论板数越少,反之亦然。 14. 用平均吸收因子法计算理论板数时,分别采用 L0/V N+1(L0:吸收剂用量,V N+1原料气用量)和L平/v平,来进行计算吸收因子A。试分析求得的理论板数哪个大,为什
L0/VN+1比L平/V平小,故用L平/V平计算的A大,所需的理论板数小。 15. 在吸收过程中,若关键组分在操作条件下的吸收因子A小于设计吸收率 Φ,将会出现什么现象?
此时,吸收塔无论有多少块理论板也完不成给定的分离任务,只能达到小于等于A的 吸收率。正常操作时,A应大于吸收率Φ 。 16. 什么叫表观吸附量?下图的点E,D,C三点表观吸附量为什么等于零?曲线CD及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附?为什么?
a.C,E点为纯溶液,所以吸附前后无浓度变化,表观吸附量为零。D点,按溶液 配比吸附,所以吸附前后也无浓度变化,表观吸附量为零。 b.EE 溶剂优先被吸附。 c. DC溶刘优先被吸附。 17. 用两种他分子筛吸附CO2时透过曲线如图所示.试分析哪一种分子筛更好,为什么?
13X分子筛更好,因为13X分子筛的透过曲线更陡,说明吸附负荷曲线也陡,床层利用率高,达到破点的时间长。 18. 吸附过程的优点。
a.选择性高;b.吸附速度快,过程进行的完全;c.常压压操作,操作费用与投资费用少。 19. 吸附过程的缺点。
a.吸附溶量小、吸附剂用量大,设备比较庞大;b.吸附剂的运输、装料、卸料较困难;c.吸附剂不容易找到,吸附理论不完善。
1、萃取精馏塔如果不设回收段,把溶剂与塔顶回流同时都从塔顶打入塔内,将会产生什 么后果,为什么? 答:后果是使塔顶产品纯度不高。
原因:在萃取精馏中不设回收段,会是进入塔顶的容积得不到回收,塔顶产品夹带溶剂,从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯净的产品。
2、进料组成如图所示,1塔的共沸物用m表示,2塔的共沸物用m’表示,试判断是先进1塔还是先进2塔才可以将两组分水和MEK分离。
0.7MPa
1常2加压 共沸物 共沸物 F 101.3kPa
压
先进1塔: 塔顶---m 塔釜----水; 后进2塔: 塔顶--- m’ 塔釜----MEK 先进2塔: 塔顶--- m’ 塔釜----MEK; 后进1塔: 塔顶---m 塔釜----水
由上可知,无论先进1塔还是先进2塔都可以讲两组分水和MEK。
3、简述气体膜分离的溶解-扩散机理。
(1)气体在膜的上游侧表面吸附溶解,是吸着过程;
(2) 吸附溶解在膜上游侧表面的气体在浓度差的推动下扩散透过膜,是扩散过程。
(3)膜下游侧表面的气体解吸,是解析过程。
4、简述下列超临界萃取流程
答:萃取剂经压缩机升压达到临界状态,再经换热器降温后进入萃取器与萃取物料接触,在萃取器中完成萃取过程,萃取完成后,将萃余物分离出来,超临界流体带着被萃取的溶质进入分离器中减压、升温,这时超临界流体的溶解能力减弱,溶质从流体中析出,将其分离出来得到萃取产物,减压升温后的流体进入压缩换热装置中再进行加压降温,然后进入萃取器中进行新一轮的萃取过程,这样过程可周而复始的进行。
5、请叙述电渗析过程中的浓差极化现象。
答:电渗析器在直流电厂的作用下,水中正负离子分别透过阴膜和阳膜进行定向运动,并各自传递一定的电荷。根据膜的选择透过性,反离子在膜内的迁移数大于它在溶液中的迁移数,当操作电流密度增大到一定程度时,离子迁移被强化,使膜附近界面内反离子浓度趋于零,从而由水分子电离产生OH- 、H+来负载电流,在电渗析中,这种现
象称为浓差极化现象。 计算题
1. 已知某乙烷塔,塔操作压力为28.8标准大气压,塔顶采用全凝器,并经分析得塔顶产品组成为
组 分 甲烷a. 乙烷b. 丙烷c. 异丁烷d. 总合 组成xiD 1.48 88 10.16 0.36 100%(摩尔分数) 求塔顶温度。
解:设t=20℃,p=28.8MPa=2917kPa,由查图2-1a得: K1=5.4,K2=1.2, K3=0.37, K4=0.18
选乙烷为参考组分,则
由 和p=2917kPa,查图2-1a得t=22℃: K1=5.6,K2=1.24, K3=0.38, K4=0.19
故塔顶温度为22℃。
2. 要求在常压下分离环己烷a.(沸点80.8℃)和苯b.(沸点80.2℃),