化工分離工程課后答案

化工分離工程課后答案【篇一：化工分離工程習(xí)題答案_劉家祺】章1.5esa5msa的分離操作。答：屬于esa分離操作的有精餾、萃取精餾、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精餾。屬于msa分離操作的有萃取精餾、液-液萃取、液-液萃?。p溶劑）、吸收、吸附。9.假定有一絕熱平衡閃蒸過程，所有變量表示在所附簡圖中。求：（1）總變更量數(shù)nv;（2）nc（3）ni;nx,na；將推薦規(guī)定哪些變量？思路1：l,xi,tl,plfzitfpfv,yi,tv,pv3股物流均視為單相物流，總變量數(shù)nv=3(c+2)=3c+6習(xí)題5附圖ncc1c1個平衡溫度等式1個平衡壓力等式共2c+3個故設(shè)計變量ni=nv-ni=3c+6-(2c+3)=c+3固定設(shè)計變量nx＝c+2,加上節(jié)流后的壓力，共c+3個可調(diào)設(shè)計變na＝0解：（1）nv=3(c+2)（2）nc物c1cnc=2c+3（3）ni=nvnc=c+3（4）nxu=(c+2)+1=c+3（5）nau=c+3–(c+3)=0思路2：nv=2(c+2)ncc1,c+1ni=nv-ni=2c+4-(c+1)=c+3nx:c+2c+3個可調(diào)設(shè)計變na011.（1）數(shù)是多少？進料，（2）量需要規(guī)定？解：nxu進料c+2壓力9c+11=7+11=18nau串級單元1合計2nvu=nxu+nau=20附加變量：總理論板數(shù)。習(xí)題6附圖16.采用單個精餾塔分離一個三組分混合物為三個產(chǎn)品(見附圖),試問圖中所注設(shè)計變量能否使問題有唯一解?如果不,你認(rèn)為還應(yīng)規(guī)定哪個(些)設(shè)計變量?解:nxu進料c+2c+44=47nau3+1+1+2=7nvu=54設(shè)計變量：回流比，餾出液流率。第二章4.0.500.250.25(爾分率)100kpa式的平衡溫度和汽相組成。假設(shè)為完全理想系。1：t=368k用安托尼公式得：p1s?156.24kpa ；p2s?63.28kpa ；p3s?26.88kpa由式(2-36)得：k1?1.562；k2?0.633；k3?0.269y1?0.781；y2?0.158；y3?0.067；?yi?1.006由于?yi1.001，表明所設(shè)溫度偏高。由題意知液相中含量最大的是苯，由式(2-62)得：k1?1.553t?367.78kyi重復(fù)上述步驟：?0.6284；k3?0.2667k1?1.553；k2y1?0.7765；y2?0.1511；y3?0.066675；?yi?1.0003367.78k時，存在與之平衡的汽相，組成為：苯0.77650.15110.066675。用相對揮發(fā)度法：設(shè)溫度為368k，取對二甲苯為相對組分。計算相對揮發(fā)度的：?13?5.807；?23?2.353；?33?1.0002：(1)平衡常數(shù)法。假設(shè)為完全理想系。設(shè)t=95℃苯：lnp1s?20.7936?2788.5/(95?273.15?52.36)?11.96；?p1s?1.569?105pa甲苯：lnp2s?20.9065?3096.52/(95?273.15?53.67)?11.06；?p2s?6.358?104pa對二甲苯：lnp3s?20.9891?3346.65/(95?273.15?57.84)?10.204；?p3s?2.702?104pak1?p1s5?1.569?105?1.569；k2?p2s?0.6358【篇二：化工制藥分離工程相關(guān)習(xí)題答案】txt>索氏提取法流程特點：利用溶劑回流，使固體物質(zhì)連續(xù)不斷地被純?nèi)軇┹腿　Ｔ跐饪s罐中經(jīng)蒸汽加熱，溶劑蒸出，經(jīng)冷凝器冷凝回流再次進入浸提罐中。溶劑的回流使藥材與溶劑始終保持了很大的濃度差，不僅提高了萃取率，還降低了耗能。優(yōu)點：1、工藝、設(shè)備簡單，操作簡便；2之間始終保持很大的濃度差，加快了提取速度，提高了萃取率；3縮液，節(jié)約了生產(chǎn)成本與時間，提高了生產(chǎn)效率。4劑一般沸點都較低，從根本上保證了能量的快速傳導(dǎo)和充分利用。間，大大降低了能耗。缺點：1、浸提時間長；2、浸取過程需不停加熱，不適于熱敏性藥材；3、長時間浸取往往導(dǎo)致大量高分子雜質(zhì)溶出；4、長時間高溫加熱對浸出有效成分造成破壞。如何制備100%的乙醇，使用了哪些分離手段，這些技術(shù)的原理和特點是什么1、如何制備乙醇：在95.57%酒精中加入生石灰(cao)流，使酒精中的水跟氧化鈣反應(yīng)，生成不揮發(fā)的氫氧化鈣來除去水99.5%的無水酒精，再加入金屬鎂，使100%乙醇。2、使用的分離手段有：回流、蒸餾。液流回反應(yīng)體系的過程。其技術(shù)特點是：（1）連續(xù)操作；（2）部分回流；（3）上升氣相接觸。蒸餾原理：利用混合液體或液-態(tài)物質(zhì)加熱至沸騰并使之汽化蒸發(fā)，而后再將汽化之蒸汽冷凝為液體。其技術(shù)特點是：（1）無需加入萃取劑或吸收劑。（2）蒸餾分離應(yīng)用較廣泛，不僅可以分離液體混合物，還可以經(jīng)過降壓或者液化等手段分離氣體或固體混合物。（3）蒸餾是通過對混合物加熱建立汽液兩相體，汽相還需要再冷凝液化，因此需要消耗大量的能量。超臨界流體的性質(zhì)溫度及壓力均處于臨界點以上的液體叫超臨界流體(supercriticalfluid，簡稱scf)。其理化性質(zhì)歸納如下：一、超臨界流體的物理性質(zhì)密度粘度超臨界流體黏度與氣體接近，具有良好的流動性。溫度、密度是影響粘度的主要因素。通常液體的粘度隨溫度升高而減小;超臨界流體在高密度條件下,粘度隨溫度升高而減小;在低密度條件下結(jié)果相反。擴散系數(shù)超臨界流體擴散系數(shù)處于氣體與液體之間,10~100倍。超臨界流體的擴散系數(shù)變化規(guī)律及表達式有所不同。擴散系數(shù)與壓力和溫度相關(guān)。但常態(tài)流體與一般常態(tài)流體的擴散系數(shù)隨壓力下降而增大,與粘度成反比,stokes-einstein散系數(shù)。超臨界流體的擴散系數(shù)隨壓力增大而增大。當(dāng)密度很高時,s-e關(guān)系式,并得知微小的壓力變化可導(dǎo)致擴散系數(shù)較大改變,且擴散系數(shù)與粘度成反比。表面張力一般液體都具有表面張力,但超臨界狀態(tài)下各流體表面張力近似為0。這是由于非超臨界態(tài)下,隨著體系接近臨界點,流體兩相界面逐漸加厚,并相互擴散;達到臨界點時,兩流體會失去各自特征而成為均相;至超臨界態(tài)時,隨著界面擴散程度越大,界面張力逐漸減小至完全消失。介電常數(shù)超臨界流體的介電常數(shù)與常態(tài)流體相比存在差異。如甲醇在標(biāo)準(zhǔn)狀32.6,而超臨界態(tài)(250℃,20mpa),其介電常數(shù)7.2。介電常數(shù)變化與密度及溫度相關(guān),隨密度的增大而增大,隨溫度的升高而減小。并且受氫鍵數(shù)影響。如水在常態(tài)下存在較強的氫鍵作用,故介電常數(shù)較大,隨溫度、壓力升高,電常數(shù)明顯下降。溶解性能流體的溶解性能與其極性、介電常數(shù)相關(guān),故超臨界流體與常態(tài)液體相比溶解性能存在明顯差異。在臨界點附近，溫度與壓力的微小變化將明顯改變超臨界流體的溶解能力。超臨界萃取溫度接近萃取劑其在超臨界流體中的溶解度越大。二、超臨界流體的化學(xué)性質(zhì)氫鍵及壓力是氫鍵穩(wěn)定性及數(shù)量改變的影響因素,但影響程度不同。離子積離子積受溫度與壓力影響,導(dǎo)致流體于超臨界與常態(tài)相比離子積存在差異。在超臨界區(qū),隨溫度和壓力升高,離子積增大并比常態(tài)時高出許多。酯化反應(yīng)酯化反應(yīng)也稱醇解,是用另一種醇置換甘油酯中的醇。與醇溶液相比,超臨界醇發(fā)生酯化反應(yīng)速率極高。還原性醇在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下與超臨界態(tài)相比,還原性較弱。在無催化劑條件下,醇溶液不發(fā)生脫氫反應(yīng),而超臨界醇可發(fā)生脫氫反應(yīng),對不飽和鍵還原性更強。超臨界高溫高壓條件可能是醇還原性增強的原因。結(jié)晶過程的影響因素1來。通過控制溫度、濃度來達到控制過飽和度的目的，緩慢釋放過飽和度有利于晶體的生長。2擋板等對控制晶型的穩(wěn)定性、控制均勻的過飽和度有非常大的影響。3、冷卻速度的影響：冷卻速率一定要緩慢才好，不能急速降溫，否者結(jié)晶體不夠好，會出現(xiàn)大、小顆粒不均等情況。4、結(jié)晶停留時間的影響：可通過延長晶體生長期來增大晶體。5、晶漿固液比的影響：結(jié)晶固液比一般控制在20——40%之間，在結(jié)晶器中，母液的過飽和度消失需要一定的結(jié)晶表面積，晶漿固液比高，結(jié)晶表面積大，有利于過飽和度的消失，使結(jié)晶長大，并且減輕設(shè)備和管道的結(jié)疤。但晶漿固液比過高，會使溢流夾帶的結(jié)晶多；易造成結(jié)晶器“座死”的事故。6、晶種的影響：通過加入晶種，控制晶體形成的數(shù)量，可增大晶體（只適用于不宜成晶核的結(jié)晶形式）。若晶種加得過早，晶種溶造成結(jié)晶可能包裹雜質(zhì)。7、結(jié)晶物本身物化狀態(tài)影響：一般來說。常溫下固體的物質(zhì)才能結(jié)晶出來，否者很難，除非是真空狀態(tài)下?！酒夯し蛛x工程復(fù)習(xí)題】填空：1.2.3.分離作用是由于加入（分離劑）而引起的，因為分離過程是（合過程）（分離因子）表示，處于相平衡狀態(tài)的分離程度是（固有分離因子）。分離過程是（混合過程）的逆過程，因此需加入（分離劑）來達到分離目的。工業(yè)上常用（分離因子）度又稱為（理想分離因子）。固有分離因子是根據(jù)（氣液相平衡）子的差別用（板效率）來表示。汽液相平衡是處理（氣液傳質(zhì)分離）是（所有相中溫度壓力相等，每一組分的化學(xué)位相等）。z7.當(dāng)混合物在一定的溫度、壓力下，滿足（?kizi?1,?ii?1）即處于兩相區(qū)，可通過（物料平衡和相平衡）計算求出其平衡汽液相組成。萃取精餾塔在萃取劑加入口以上需設(shè)（萃取劑回收段）。最低恒沸物，壓力降低是恒沸組成中汽化潛熱（?。┑慕M分增加。吸收因子為（a?l），其值可反應(yīng)吸收過程的（）。kv是在（塊板）合成的。吸收劑的再生常采用的是（用蒸汽或惰性氣體的蒸出塔），（再沸器的蒸出塔），（用蒸餾塔）。精餾塔計算中每塊板由于（組成）改變而引起的溫度變化，可用（泡露點方程）確定。用于吸收過程的相平衡關(guān)系可表示為（l=av）。多組分精餾根據(jù)指定設(shè)計變量不同可分為（設(shè)計）型計算和（操作）型計算。在塔頂和塔釜同時出現(xiàn)的組分為（分配組分）。吸收過程在塔釜的限度為度）。吸收過程在塔頂?shù)南薅葹椋▂yn?1,iki，它決定了吸收液的（該組分的最大濃?x）n,i1,i?kx），它決定了吸收劑中（自身挾帶）i0,i吸收的相平衡表達式為（l=av），在（溫度降低，壓力升高）操作下有利于吸收，吸收操作的限度是（ki?x，y1,i?kix0,i）n,isp1（????）1s?p?21新型的節(jié)能分離過程有（膜分離）、（吸附分離）。常用吸附劑有（硅膠），（活性氧化鋁），（活性炭）。54a分子篩的孔徑為（5），可允許吸附分子直徑（5埃的分子。離程分為(機械分離)和(傳質(zhì)分離)兩大類。傳質(zhì)分離過程分為（）和（）類。分離劑可以是（）和（）。機械分離過程是（）取。:液相部分互溶的二元系恒溫相圖中，下列（）存區(qū)的溶液蒸汽壓大于兩純組分的蒸汽壓，且蒸汽組成介于兩液相組成之間。（a）均相恒沸物（b）非均相共沸物（c）非均相共沸物和均相恒沸物（d）既不是非均相共沸物也不是均相恒沸物pyi??ixipi0的適用條件是（b）。（a）無限制條件（b）低壓條件下的非理想液相（c）理想氣體和理想溶液（d）理想溶液和非理想氣體入口氣量增加，則出口氣體組成將（Ａ）。(a)(b)(c)(d)不確定下列關(guān)于吸附過程的描述哪一個不正確（c）。(a)很早就被人們認(rèn)識，但沒有工業(yè)化(b)可以分離氣體混合物(c)不能分離液體混合物(d)是傳質(zhì)過程給定之后，則閃蒸罐的（a）。（a）其它參數(shù)都確定（b）不確定（c）溫度不固定、氣化率固定（d）溫度固定、氣化率固定吸收操作中，若要提高關(guān)鍵組分的相對吸收率應(yīng)采用措施是（c）（a）提高壓力（b）升高溫度（c）增加液汽比（d）增加塔板數(shù)液相進料的萃取精餾過程，應(yīng)該從何處加萃取劑（c）（a）（b）（c）（d）料板當(dāng)蒸餾塔的產(chǎn)品不合格時，可以考慮（d）（a）提高進料量（b）降低回流比（c）提高塔壓（d）提高回流比對于平衡分離過程（a）不用于表示相平衡關(guān)系。(a)吸收因子(b)相平衡常數(shù)(c)相對揮發(fā)度(d)相對選擇性下列哪一個是機械分離過程（c）（a）蒸餾（b）吸收（c）膜分離（d）離心分離影響氣液傳質(zhì)設(shè)備處理能力的主要因素有（d）（a）液泛（b）霧沫夾帶（c）壓力降（d）停留時間關(guān)于萃取精餾塔的下列描述中，那一個不正確（c）（a）氣液負荷不均，液相負荷大（b）回流比提高產(chǎn)品純度提高（c）恒摩爾流不太適合（d）是蒸餾過程三、問答題：廚房、臥室、庭院內(nèi)有哪些現(xiàn)象可用分離方法來改善？答：廚房、臥室、庭院內(nèi)的塵埃、油煙、vocs（voc是揮發(fā)性有機volatileorganiccompounds甲醛），nox、so2、co等有害物質(zhì)，都可用分離方法來去除，以改善生活環(huán)境?；钯|(zhì)量。答：例如可以設(shè)計基于“過濾”的水進化器，基于“膜分離”的油煙機、空調(diào)（除塵）、生活污水處理器等等，以提高人們的日常生活質(zhì)量。co，有人正在探索開發(fā)一種催化分離膜，coco2而除去，你認(rèn)為這屬于