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個故設計變量ni=nv-ni=3c+6-(2c+3)=c+3固定設計變量nx＝c+2,加上節(jié)流后的壓力，共c+3個可調(diào)設計變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),試問圖中所注設計變量能否使問題有唯一解?如果不,你認為還應規(guī)定哪個(些)設計變量?解:nxu進料c+2c+44=47nau3+1+1+2=7nvu=54設計變量：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。假設為完全理想系。設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習題答案】txt>索氏提取法流程特點：利用溶劑回流，使固體物質連續(xù)不斷地被純?nèi)軇┹腿?。在濃縮罐中經(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、長時間浸取往往導致大量高分子雜質溶出；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，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。液流回反應體系的過程。其技術特點是：（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。其技術特點是：（1）無需加入萃取劑或吸收劑。（2）蒸餾分離應用較廣泛，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)。其理化性質歸納如下：一、超臨界流體的物理性質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。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。當密度很高時,s-e關系式,并得知微小的壓力變化可導致擴散系數(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。如甲醇在標準狀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,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,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、超臨界流體的化學性質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。酯化反應酯化反應也稱醇解,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)生酯化反應速率極高。還原性醇在標準態(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,而超臨界醇可發(fā)生脫氫反應,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，否者結晶體不夠好，會出現(xiàn)大、小顆粒不均等情況。4、結晶停留時間的影響：可通過延長晶體生長期來增大晶體。5、晶漿固液比的影響：結晶固液比一般控制在20——40%之間，在結晶器中，母液的過飽和度消失需要一定的結晶表面積，晶漿固液比高，結晶表面積大，有利于過飽和度的消失，使結晶長大，并且減輕設備和管道的結疤。但晶漿固液比過高，會使溢流夾帶的結晶多；易造成結晶器“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晶形式）。若晶種加得過早，晶種溶造成結晶可能包裹雜質。7、結晶物本身物化狀態(tài)影響：一般來說。常溫下固體的物質才能結晶出來，否者很難，除非是真空狀態(tài)下?！酒夯し蛛x工程復習題】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（氣液傳質分離）是（所有相中溫度壓力相等，每一組分的化學位相等）。z7.當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（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（小）的組分增加。吸收因子為（a?l），其值可反應吸收過程的（）。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系可表示為（l=av）。多組分精餾根據(jù)指定設計變量不同可分為（設計）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(傳質分離)兩大類。傳質分離過程分為（）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)不確定下列關于吸附過程的描述哪一個不正確（c）。(a)很早就被人們認識，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，若要提高關鍵組分的相對吸收率應采用措施是（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，應該從何處加萃取劑（c）（a）（b）（c）（d）料板當蒸餾塔的產(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設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，都可用分離方法來去除，以改善生活環(huán)境。活質量。答：例如可以設計基于“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量。co，有人正在探索開發(fā)一種催化分離膜，coco2而除去，你認為這屬于