化工理工大學(xué)第十二章lx01

1、2021/8/61第十章、第十一章、第十二章練習(xí)第十章、第十一章、第十二章練習(xí) 一、填空一、填空 1為改進(jìn)液體在填料塔內(nèi)流動的不均勻性，通為改進(jìn)液體在填料塔內(nèi)流動的不均勻性，通?？刹扇〉拇胧┦牵撼？刹扇〉拇胧┦牵?， 。 2填料塔的等板高度（填料塔的等板高度（HETP）是）是指指 。 3塔板上液體流量愈大，則板上的液面落差塔板上液體流量愈大，則板上的液面落差愈愈 ，堰上的液層高度愈，堰上的液層高度愈 ，液體在降，液體在降液管中的停留時(shí)間愈液管中的停留時(shí)間愈 。 4列舉兩種常用的亂堆填料的名列舉兩種常用的亂堆填料的名稱：稱： ， 。 5填料的填料的 和和 是評價(jià)填料性能的是評價(jià)填料性能的兩個(gè)重要

2、指標(biāo)。兩個(gè)重要指標(biāo)。 2021/8/62練習(xí)九練習(xí)九 解答解答一、一、1 改進(jìn)液體預(yù)分布，設(shè)再分布器改進(jìn)液體預(yù)分布，設(shè)再分布器 改進(jìn)填料裝填方式改進(jìn)填料裝填方式 2分離作用相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度分離作用相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度 3大，大，短大，大，短 4拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，階梯環(huán)拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，階梯環(huán) ， 5. 壓降，壓降，HETP 2021/8/636板式塔內(nèi)，氣相通量的上限受板式塔內(nèi)，氣相通量的上限受 ， 限制，液相通量的上限受限制，液相通量的上限受 限制。限制。7填料塔內(nèi)，氣相通量的上限受填料塔內(nèi)，氣相通量的上限受 限制。限制。 8萃取中分配系數(shù)的定義是萃取中分配系數(shù)的定義是kA=

3、 。kA=1的的物系可否進(jìn)行萃取分離操作？物系可否進(jìn)行萃取分離操作？ 。 9從技 術(shù) 上 說 ， 萃 取 劑 選 擇 的 基 本 條 件從技 術(shù) 上 說 ， 萃 取 劑 選 擇 的 基 本 條 件是是 ， 。 10萃取設(shè)備與汽液傳質(zhì)設(shè)備有較大區(qū)別，其萃取設(shè)備與汽液傳質(zhì)設(shè)備有較大區(qū)別，其主要原因是主要原因是 ， 。 11液液萃取的依據(jù)是液液萃取的依據(jù)是 。 12液液萃取中，如果物系的界面張力小，則液液萃取中，如果物系的界面張力小，則液滴分散比較液滴分散比較 ，兩相沉降分離較，兩相沉降分離較 。 2021/8/646過量液沫夾帶，溢流液泛，氣泡夾帶過量液沫夾帶，溢流液泛，氣泡夾帶7液泛液泛8yA/

4、xA，可以，可以9溶解度，選擇性溶解度，選擇性10小，小， 小小11各組分的溶解度差異各組分的溶解度差異12易，難易，難2021/8/65 13塔板上汽液兩相的接觸狀態(tài)按氣速的高低塔板上汽液兩相的接觸狀態(tài)按氣速的高低可分為可分為 ， ， 三種狀態(tài)。三種狀態(tài)。 14試寫出三種工業(yè)萃取設(shè)備的名稱試寫出三種工業(yè)萃取設(shè)備的名稱 ， ， 。 15汽液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過大將造成汽液傳質(zhì)的塔板上，液面落差過大將造成 和和 。16結(jié)晶的基本方法有結(jié)晶的基本方法有 ， ， ， 。17溶液結(jié)晶操作的基本原理是溶液結(jié)晶操作的基本原理是 。18造成溶液結(jié)晶過飽和度的方法造成溶液結(jié)晶過飽和度的方法 有有 ， 。1

5、9溶液結(jié)晶要經(jīng)歷溶液結(jié)晶要經(jīng)歷 和和 兩個(gè)階段。兩個(gè)階段。2021/8/6613鼓泡，泡沫，噴射鼓泡，泡沫，噴射14混合澄清槽，脈沖篩板塔，轉(zhuǎn)盤萃取塔混合澄清槽，脈沖篩板塔，轉(zhuǎn)盤萃取塔15傾向性漏液，氣體分布不均傾向性漏液，氣體分布不均16溶液結(jié)晶，熔融結(jié)晶，升華結(jié)晶，反應(yīng)結(jié)晶溶液結(jié)晶，熔融結(jié)晶，升華結(jié)晶，反應(yīng)結(jié)晶17溶液的過飽和溶液的過飽和18冷卻，蒸發(fā)濃縮冷卻，蒸發(fā)濃縮19晶核生成，晶體成長晶核生成，晶體成長2021/8/6720吸附分離的基本原理是吸附分離的基本原理是 。21常用的吸附解吸循環(huán)操作有常用的吸附解吸循環(huán)操作有 ， ， ， 。22分子篩的特點(diǎn)是分子篩的特點(diǎn)是 。23常用的吸附

6、劑有常用的吸附劑有 ， ， ， 等。等。24透過曲線是指透過曲線是指 。25膜分離的基本原理是膜分離的基本原理是 。26電滲析的過程推動力是電滲析的過程推動力是 ；反滲透；反滲透 的過程推動力是的過程推動力是 。2021/8/6820吸附劑對混合物中各組分的選擇性吸附吸附劑對混合物中各組分的選擇性吸附21變溫，變壓，變濃度，置換變溫，變壓，變濃度，置換22晶格結(jié)構(gòu)一定，微孔大小均一，晶格結(jié)構(gòu)一定，微孔大小均一， 能起篩選分子的作用能起篩選分子的作用23活性炭，硅膠，活性氧化鋁，沸石分子篩活性炭，硅膠，活性氧化鋁，沸石分子篩24. 流體出口濃度隨時(shí)間變化的曲線流體出口濃度隨時(shí)間變化的曲線25.

7、利用膜對流體混合物中各組分的選擇性滲透利用膜對流體混合物中各組分的選擇性滲透26. 電位差，壓力差電位差，壓力差2021/8/6927陽膜的活性基團(tuán)在溶液中電離后，固定性陽膜的活性基團(tuán)在溶液中電離后，固定性 基團(tuán)帶基團(tuán)帶 電；陰膜的活性基團(tuán)在溶液中電離電；陰膜的活性基團(tuán)在溶液中電離 后，固定性基團(tuán)帶后，固定性基團(tuán)帶 電。電。2021/8/61027. 負(fù)，正負(fù)，正2021/8/611 二、作圖二、作圖 1. 圖示物系，加料圖示物系，加料F=1kg，用溶劑作兩級錯(cuò)流萃，用溶劑作兩級錯(cuò)流萃取取(每級每級0.4kg溶劑溶劑)，求萃余相的量及濃度。，求萃余相的量及濃度。2021/8/612二、二、1解

8、：由解：由FS線作線作M1點(diǎn)，使點(diǎn)，使內(nèi)插相平衡得內(nèi)插相平衡得E1，R1，由由E1R1線得線得由由R1S線線,作作M2點(diǎn)，點(diǎn)，內(nèi)插得內(nèi)插得E2,R2,由由E2R2線得線得286. 04 . 14 . 01 SFSFSFM225 .144 . 14 . 111111 EREMRkg92. 0 302. 04 . 092. 04 . 01112 SRSSRRMkgEREMMR74. 05 .281632. 1222222 2021/8/61322/157. 05 .415 . 6kgRkgAxA 22/771. 05 .4132kgRkgBxB 22/072. 0771. 0157. 01kgRk

9、gSxS 2021/8/6142某精餾塔精餾段的負(fù)荷性能圖及工作點(diǎn)如右圖某精餾塔精餾段的負(fù)荷性能圖及工作點(diǎn)如右圖所示，今欲提高塔頂采出率所示，今欲提高塔頂采出率D/F，但保持回流比，但保持回流比及進(jìn)料條件不變，試在同一圖上畫出新操作條件及進(jìn)料條件不變，試在同一圖上畫出新操作條件下的工作點(diǎn)。下的工作點(diǎn)。 2021/8/6152R不變，不變， 不變，但不變，但L,V， VL2021/8/6163. 某精餾塔的負(fù)荷性能圖及工作點(diǎn)如右圖所示，某精餾塔的負(fù)荷性能圖及工作點(diǎn)如右圖所示，試任選一種措施，如：試任選一種措施，如： ，并在同一圖上畫出，并在同一圖上畫出新塔板的負(fù)荷性能圖。新塔板的負(fù)荷性能圖。 2

10、021/8/6173減小孔徑減小孔徑2021/8/618 三、用純?nèi)軇苜|(zhì)三、用純?nèi)軇苜|(zhì)0.2（質(zhì)量分率）的原料（質(zhì)量分率）的原料作單級萃取，溶劑比作單級萃取，溶劑比S/F=0.5, 求求 每每kg加料可得的萃取相量；加料可得的萃取相量； 該萃取級的分配系數(shù)；該萃取級的分配系數(shù)； 該萃取級的選擇性系數(shù)；該萃取級的選擇性系數(shù)； （注明符號，并用線段比例表示）（注明符號，并用線段比例表示） 2021/8/619三、解：三、解：F=1kg, S=0.5kg, M=1.5kg, xF =0.2作作M點(diǎn)，點(diǎn)，相平衡內(nèi)插得相平衡內(nèi)插得R,E點(diǎn)，點(diǎn)，145 . 15 . 042 FSSFSFMRE

11、RMME kg606. 0265 .105 . 1 46. 10 . 53 . 7 RGEJxykAAA89. 85 .33/5 . 546. 1/ HRKEkkkABA 2021/8/620四、用純?nèi)軇λ?、用純?nèi)軇B混合液作逆流萃取，溶劑混合液作逆流萃取，溶劑S與與稀釋劑稀釋劑B完全不互溶。原料液中含完全不互溶。原料液中含A20%（質(zhì)量），（質(zhì)量），要求最終萃余相的溶質(zhì)濃度不高于要求最終萃余相的溶質(zhì)濃度不高于0.02kgA/kgB。A在平衡兩相中的分配在平衡兩相中的分配YA/XA=2，溶劑用量為最少，溶劑用量為最少用量的用量的1.5倍。倍。求：求： 實(shí)際溶劑比實(shí)際溶劑比S/B； 求離開

12、第一理論級的萃余相組成求離開第一理論級的萃余相組成x1。 2021/8/621四、解：四、解： Z=0 (純?nèi)軇┘內(nèi)軇? kgBkgAXF/25. 08 . 02 . 0 kgBkgAXN/02. 0 46. 025. 0202. 025. 0)(min ZKXXXBSFNF69. 046. 05 . 1)(5 . 1min BSBS)(1NFXXSBY 3169. 002. 025. 0 kgBkgAYX/167. 0211 2021/8/622 五、圖示某萃取物系的互溶曲線：原料組成為五、圖示某萃取物系的互溶曲線：原料組成為xF=0.4(質(zhì)量分率，下同質(zhì)量分率，下同)，用純?nèi)軇┹腿?，?jīng)單級

13、，用純?nèi)軇┹腿?，?jīng)單級萃取后所得的萃余相中含溶質(zhì)萃取后所得的萃余相中含溶質(zhì)A的濃度的濃度xA=0.2, =4.0, 求求 溶劑比溶劑比S/F； 該級的分配系數(shù)該級的分配系數(shù)kA。2021/8/623五、解：五、解：=4, xA=0.2,作圖得作圖得R點(diǎn)點(diǎn)作圖作圖yA0點(diǎn)為點(diǎn)為E0點(diǎn)，連接點(diǎn)，連接E0S線得線得E點(diǎn)點(diǎn)由由RE線與線與FS線相交得線相交得M點(diǎn)點(diǎn)296. 05 .4012 HRGRxxBABABABAxxyyyy 00185. 1296. 04 54. 0185. 11185. 10 Ay68. 15 .2238 SMFMFS2021/8/624 652. 05 .115 . 7 A

14、AAxyk2021/8/625六、用純?nèi)軇α⒂眉內(nèi)軇B混合液作單級萃取，混合液作單級萃取，xf=0.5（質(zhì)量分率），求：萃取液可能達(dá)到的最大濃度（質(zhì)量分率），求：萃取液可能達(dá)到的最大濃度及此時(shí)的溶劑比。及此時(shí)的溶劑比。 2021/8/626六、解：定六、解：定F點(diǎn)，過點(diǎn)，過S點(diǎn)作溶解度曲線的切線點(diǎn)作溶解度曲線的切線得得得得E點(diǎn)點(diǎn),由相平衡內(nèi)插由相平衡內(nèi)插得得R點(diǎn)點(diǎn),由由RE線與線與FS線線相交得相交得M點(diǎn)點(diǎn) 73. 055400max y44. 04319 SMFMFS2021/8/627七、某固定吸附床用于除去水中的有機(jī)物，床層七、某固定吸附床用于除去水中的有機(jī)物，床層高度為高度為0.8m，吸附劑裝填密度為，吸附劑裝填密度為B=600kg/m3，空床流速為空床流速為0.22m/s。在該操作條件下，傳質(zhì)單元。在該操作條件下，傳質(zhì)單元高度高度Hof=0.02m，傳質(zhì)單元數(shù)，傳質(zhì)單元數(shù)Nof=4.5。進(jìn)、出吸附。進(jìn)、出吸附床的水中有機(jī)物含量分別為床的水中有機(jī)物含量分別為c1=0.5kg/m3和和c2=0.01kg/m3，對應(yīng)的吸附相平衡含量分別為，對應(yīng)的吸附相平衡含量分別