名词解释传质分离过程
名词解释传质分离过程
传质分离过程是一种通过物质传递来分离混合物的技术。在传质分离过程中，混合物中的不同组分会通过直接接触或化学反应的方式被传递到另一侧，从而实现混合物的分离。
传质分离过程可以应用于多种领域，例如化学、生物、石油和化工等。在化学和生物领域中，传质分离过程通常用于分离样品中的不同分子或细胞。在石油和化工领域中，传质分离过程则被用于分离液态混合物，例如石油馏分和化工原料。
传质分离过程的主要优点是高效、快速和分离度高。与其他分离技术相比，传质分离过程不需要使用化学剂或加热/冷却等措施，因此具有更高的分离效率。此外，传质分离过程还可以在常温和常压下进行，因此不需要大量的能量和设备成本。
不过，传质分离过程也存在一些缺点，例如需要较长的处理时间、对设备材料有较高的要求、容易受到外界环境的影响等。因此，在选择传质分离过程时，需要根据具体情况综合考虑。
传质分离过程
传质分离过程 1.分离过程可以定义为借助于物理、化学、电学推动力实现从混合物中选择性的分离某 些成分的过程。 2.分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离的对象是两相以上的混合物。 传质分离过程用于各种均相混合物的分离。特点是有能量传递现象发生。 3.传质分离过程分为平衡分离过程和速率分离过程。 4.相平衡的准则为各相的温度、压力相同，各组分的逸度也相等。 5.相平衡的表示方法有相图、相平衡常数、分离因子。 6.维里方程用来计算气相逸度系数。 7.闪蒸是连续单级蒸馏过程。 8.指定浓度的组分成为关键组分，其中易挥发的成为轻关键组分，难挥发的成为重关键 组分。 9.若溜出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液重除了轻关键组分外没有其他 轻组分，这种情况称为清晰分割。 10.多组分精馏与二组分精馏在浓度分布上的区别可以归纳为：在多组分精馏中，关键组 分的浓度分布有极大值；非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在溜出液中；重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成接近恒浓的区域；全部组分均存在于进料板上，但进料板浓度不等于进料浓度。塔内各组分的浓度分布曲线在进料板处是不连续的。 11.最小回流比是在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回流比。 12.特殊精馏分为萃取精馏（加入的组分称为溶剂）、共沸精馏、加盐精馏。 13.气体吸收是气体混合物一种或多种溶质组分从气相转移到液相的过程。解吸为吸收的 逆过程，即溶质从液相中分离出来转移到气相的过程。 14.吸收过程按溶质数可以分为单组分吸收和多组分吸收；按溶质与液体之间的作用性质 可以分为物理吸收和化学吸收；按吸收温度状况可以分为等温吸收和非等温吸收。 15.吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。 16.难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。易溶组 分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。 17.吸收塔的操作压力、操作温度和液气比是影响吸收过程的主要参数。操作压力越大吸 收率越大，操作温度越低吸收率越大。液气比越大吸收率越大。 18.超临界流体萃取是一种以超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中提取出待分离的高 沸点或热敏性物质的新型萃取技术。超临界流体是状态处于高于临界温度、压力条件下的流体，它具有低粘度、高密度、扩散系数大、超强的溶解能力等特性。与传统的溶液萃取的优势：超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提取有效成分； 可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能力的大小，因而超临界流体萃取具有较好的选择性；超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间；萃取剂的分离回收容易。 19.二氧化碳是最理想的超临界流体。 20.超临界流体的典型萃取流程：等温法、等压法、吸附法。 21.反胶团萃取有效的解决了溶剂萃取过程中蛋白质不溶于有机溶剂和易变性、失活的问 题。 22.吸附是指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递并附着在固体 内、外表面形成单分子层或多分子层的过程。
分离过程知识点整理
1.分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分 离过程的分离对象是由两相以上所组成的混合物。其目的只是简单地将各相加以分离。 2.传质分离过程用于各种均相混合物的分离 3.平衡分离过程是借助分离媒介使均相混合物系统变 成两相系统，分离媒介可以是能量媒介（ESA）或物质媒介(MSA)有时也可两种同时使用 4.速率分离过程是在某种推动力的作用下，有时在选择 性透过膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。 5.设计者只能规定其中若干个变量的数值，这些变量称 为设计变量。 6.设计的第一步还不是选择变量的具体数值，而是要知 道设计者所需要给定数值的变量数目。如果Nv是描述系统的独立变量数，Nc是这些变量之间的约束关系数那么设计变量数Ni应为Ni=Nv – Nc 7.约束关系式包括：物料平衡式、能量平衡式、相平衡 关系式、化学平衡关系式、内在关系式。 8.引入逸度概念后，相平衡条件演变为“各相的温度、 压力相同，各项组分的逸度也相等 9.工程计算中常用相平衡常数来表示相平衡关系，相平 衡常数Ki定义为Ki=yi/xi 10.闪蒸是连续单机蒸馏过程 11.有设计者指定浓度或提出要求的那两个组分，实际上 也就决定了其他组分的浓度。故通常把指定的这两个组分成为关键组分。并将这两个中相对易挥发的那一个称为请关键组分（LK）不易挥发的那一个称为重关键组分（HK） 12.若馏出液中除了重关键组分外没有其他组分，而釜液 中除了轻关键组分外没有其他组分，这种情况称为清晰分割。 13.在化工生产过程中常常会遇到欲分离组分之间的相 对挥发度接近于1或形成共沸物的系统。如向这种溶液中加入一个新的组分，通过它对原溶液中各组分的不同作用，改变它们之间的相对挥发度，系统变得易于分离，这种既加入能量分离剂又加入质量分离剂的特殊精馏也称为增强精馏。 14.如果所加入的新组分和被分离系统中的一个或几个 组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏被称为共沸精馏，加入的新组分叫做共沸剂。如果加入的新组分不与原系统中的任一组分形成共沸物，而其沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏被称为萃取精馏。 15.为了使塔内维持较高的溶剂浓度，溶剂加入口一定要 位于进料板之上但需要与塔顶保持有若干块塔板，其回收溶剂的作用，这一段称溶剂回收段。 16.选择性是衡量溶剂效果的一个重要标志。 17.当被分离物系的非理想性较大，且在一定浓度范围内 难以分离时，溶剂主要起了稀释作用 18.也就是说，溶剂存在下塔内的液气比大于脱溶剂情况 下的液气比。 19.大量溶剂温升导致塔内气相流率越往上走愈小，液相 流率越往下流越大。 20.故可用E作为定性估算能否形成共沸物的指标。组分 蒸汽压相差越小，相互溶解度越小，则形成共沸物之可能性越大。 21.若压力变化明显影响共沸组成，则采用两个不同压力 操作的双塔流程，可实现二元混合物的完全分离22.气体吸收是气体混合物一种或多种组分从气相转移 到液相的过程。而吸收的逆过程，即溶质从液相中分离出来转移到气相的过程，称为解吸。 23.吸收过程按溶质数的多少可分为单组分吸收和多组 分吸收；按溶质与液体溶剂之间的作用性质可分为物理吸收和化学吸收；按吸收温度状况可分为等温吸收和非等温吸收。 24.多组分吸收和解吸像多组分精馏一样，不能对所有组 分规定分离要求，只能对吸收和解吸操作起关键作用的组分即关键组分规定分离要求。但由Na=1可知，多组分吸收和解吸中只能有一个关键组分。 25.一般的精馏塔是一处进料，塔顶和塔釜出料。而吸收 塔或解吸塔是两处进料、两处出料，相当于复杂塔。 26.精馏操作中，汽液两相接触时气相中的较重组分冷凝 进入液相，而液相中的较轻组分被汽化转入气相。因此，传质过程是在两个方向上进行的。 27.吸收剂由于吸收了气体中的溶质而流量不断增加，气 体的流量则相应的减小，因此，液相流量和气相流量在塔内都不能视为恒定的，这就增加了计算的复杂性。 28.平均吸收因子法假定各板上的吸收因子是相同的，即 采用全塔平均地吸收因子来代替各板上的吸收因子。 29.气体或液体分子有吸着于固体物质表面的趋势，通常 形成单分子层，有时形成多分子层，这种现象称为吸附。被吸着的物质为吸附质，具有多孔表面的固体为吸附剂。 30.工业上常用的吸附剂可分为四大类：活性炭、沸石分 子筛、硅胶和活性氧化铝。 31.活性炭具有非极性表面，为疏水和亲有机物的吸附 剂。它具有性能稳定、抗腐蚀、吸附容量大和解吸容易等优点。活性炭用于回收气体中的有机物质，脱除废水中的有机物，脱除水溶液中的色素等。 32.对极性分子如水、二氧化碳、硫化氢和其他类似物质 有很强的亲和力，而与有机物的亲和力较弱。 33.根据分子筛微孔尺寸大小一致的特点，当微孔尺寸比 某些物质的分子大而比其他物质分子小时，分子筛的筛分性能即起作用。 34.吸附平衡关系通常用等温下吸附剂中吸附质的含量 与流体相中吸附质的浓度或分压间的关系表示，称为吸附等温线。 35.常用的吸附分离设备有：吸附搅拌槽、固定床吸附器、 移动床和流化床吸收塔。
精馏1传质过程概述1传质过程的定义传质过程的定义
第六章 精馏 §1 传质过程概述 6-1 传质过程的定义 传质过程的定义——物质以扩散的方式，从一相转移到另一相的相界面的转移过程，称为物质的传递过程，简称传质过程。 日常生活中的冰糖溶解于水，樟脑丸挥发到空气中，都有相界面上物质的转移过程。 例如某焦化厂里，用水吸收焦炉气中的氨。OH NH O H NH 423→+。如图6-1所示。 图6-1 吸收传质示意图 再如某酒精厂里，酒精的增浓与提纯。即利用乙醇与水的沸点不同，或挥发度不同，使乙醇与水分离的过程。如图6-2所示。 图6-2 精馏传质示意图 这两个例子说明，有物质()O H OH H C NH 2523 , , 在相界面的转移过程，都称为传质过程。 6-2 传质过程举例 焦化厂的例子，是吸收操作。——利用组成混合气体的各组分在溶剂中溶解度不同来分离气体混合物的操作，称为吸收操作。 焦炉气中不仅含有3NH ，还有242 , , , H CH CO CO 等气体，利用3NH 易溶于水，以水为吸收剂，使3NH 从焦炉气中分离出来。吸收主要用来分离气体混合物，所以有的教
材称吸收为气体吸收。如图6-3所示。 图6-3 吸收局部示意图 水称为溶剂，3NH 称为溶质，炉气中其他气体称为惰性组分。 用水吸收氯化氢气体)(HCl ，制备盐酸，也是一种吸收操作。 酒精厂的例子，是精馏操作。——利用液体混合物各组分沸点（或挥发度）的不同，将物质多次部分汽化与部分冷凝，从而使液体混合物分离与提纯的过程，称为精馏操作。 精馏主要用来分离液体混合物，所以有的教材称精馏为液体精馏。 传质过程还有， 萃取——利用混合物各组分对某溶剂具有不同的溶解度，从而使混合物各组分得到分离与提纯的操作过程。 例如用醋酸乙酯萃取醋酸水溶液中的醋酸。如图6-4所示。 图6-4 萃取示意图 此例中醋酸乙酯称为萃取剂)(S ，醋酸称为溶质)(A ，水称为稀释剂)(B 。萃取操作能够进行的必要条件是：溶质在萃取剂中有较大的溶解度，萃取剂与稀释剂要有密度差。 干燥操作——利用热能使湿物料的湿分汽化，水汽或蒸汽经气流带走，从而获得固体产品的操作。如图6-5所示。
2023大学_化工分离工程试题及答案
2023化工分离工程试题及答案 2023化工分离工程试题及答案(一) 第一部分名词解释 1、分离过程：将一股或多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。 2、机械分离过程：原料由两相以上所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。 3、传质分离过程：传质分离过程用于均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生。按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。 4、相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的静的传递。 5、相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。 6、泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。 7、露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。 8、设计变量数：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。 10、约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。 11、回流比：回流的液相的量与塔顶产品量的比值。
12、精馏过程：将挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。 13、全塔效率：理论板数与实际板数的比值。 14、精馏的最小回流比：精馏时在一个回流比下，完成给定的分离任务所需的理论板数无穷多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。 15、理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。 16、萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。 17、萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。 18、共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。 19、吸收过程：按混合物中各组份溶解度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。 20、吸收因子：操作线的斜率(L/V)与平衡线的斜率(KI)的比值。 21、绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。 22、半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。 23、渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向高浓度溶液流动的现象叫渗透。
化工传质与分离过程
化工传质与分离过程
尽量逆流流动（最大的传质推动力）: 气体在压差下由下而上，液体在重力下由上而下; 错流塔板：总体上逆流流动，板上错流流动 ?:?板式塔的设计意图（理想流动状态）: 气液充分接触，总体上逆流流动，板上错流流动 ?板式塔上两相接触状态： 鼓泡接触状态：U 低，清液层，气泡为传质表面，液相为连续相; 泡沫接触状态：U 增加，清液层降低，不断更新的液膜为传质表面, 喷射接 触状态：U 较大，不断更新的液滴为传质表面曲线，气相为连续相。 第三章塔设备>>3.1板式塔（1） 功能^ 气液接触（传质系数大、接触面积大） 液相为连续相;
液膜夹带 气泡夹带 A 不均匀流动 气体不均匀流动（液面落差和水力学梯度） 液体不均匀流动 随气速增大，使塔板阻力增大，上层塔板上液层增厚，塔板液 流不畅，液层迅速积累，以致充满整个空间，即液泛。由此原 因诱发的液泛为液沫夹带液泛。开始发生液泛时的气速称之为 液泛气速 当塔内气、液两相流量较大，导致降液管内阻力及塔板阻力 增大时，均会引起降液管液层升高，。当降液管内液层髙度 难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致 达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间，即发生液泛 三章塔设备〉＞3」板式塔（2） ?板式塔上非理想流动一降低传质推动力 ?三种不正常现象 A 夹带液泛
第三章塔设备>>3.1板式塔(3)?:?板式塔的塔板基本结构 1、降液管的受液区 2、进口安定区 3、鼓泡区 4、出口安定区(破沫区) 5、降液管的溢流区 6、无效区 液体流动方向
第三章塔设备〉>3?1板式塔（4） ?接触状态的选择 泡沫接触状态：液膜足够稳定，不易形成大气泡，有利传质 喷射接触状态：液滴不断更新，小液滴（要求液滴不稳定）
食品分离技术自测题
第一章绪论 一名词解释 1. 平衡分离过程 2.速率控制过程 二、填空 1、食品分离过程是熵的过程，必须外加能量才能进行。 2、食品分离通常来说要达到下列两个目的: , . 3、随着社会地发展和技术的进步，工业上形成的分离技术越来越多，但从本质上来说，所有分离技术都可分为和传质分离两大类。传质分离又分为和 4、食品分离技术按分离性质可分为和两大类 5、食品分离技术按分离方法可分为、、 三、判断题 1、分离剂是分离过程的推动力或辅助物质，它包括质量分离剂和能量分离剂。（） 2、机械分离过程的分离对象是有两相组成的混合物。（） 3、单元操作侧重分离方法的共性规律，而分离过程则侧重分离方法的个性规律。（） 四、选择题 1、以下不属于传质分离过程的是 A 过滤 B超滤 C蒸馏 D萃取 2、以下不属于平衡分离过程的是 A 离子交换 B色谱 C结晶 D干燥 五、简答题 1、分离过程有哪些基本原则？ 2、食品分离过程特点是什么？ 3、评价一种食品分离技术的优良，可从哪几方面来考虑？ 4、简述食品分离技术在食品工业中的重要性。 第二章细胞的破碎与细胞分离 一、名词解释 凝聚絮凝 差速离心分离：离心速度逐渐提高，样品中组分按大小先后沉降。 区带离心分离：借助离心管中的梯度介质，经高速离心将样品中组分分离。 二、选择题 1、丝状（团状）真菌适合采用（）破碎。 A、珠磨法 B、高压匀浆法 C、A与B联合 D、A与B均不行 2、适合小量细胞破碎的方法是（）
A高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 3、发酵液的预处理方法不包括（） A. 加热 B絮凝 C.离心 D. 调pH 4、下列物质属于絮凝剂的有（）。 A、明矾 B、石灰 C、聚丙烯类 D、硫酸亚铁 5、哪种细胞破碎方法适用工业生产（） A. 高压匀浆 B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法 6、高压匀浆法破碎细胞，不适用于（） A. 酵母菌 B大肠杆菌 C. 巨大芽孢杆菌 D.青霉 三、判断题 1．细胞破碎时破碎率越大，细胞中大分子目的物得率越高。（） 2．G -菌细胞膜网状结构不及G+菌的坚固，故较易破碎。（） 3．机械法中高压匀浆法细胞破碎率最高，且成本最低。（） 4、超声波破碎法的有效能量利用率极低，操作过程产生大量的热，因此操作需在冰水或有外部冷却的容器中进行。（） 5、冻结的作用是破坏细胞膜的疏水键结构，降低其亲水性和通透性。（） 6．渗透压冲击是各种细胞破碎法中最为温和的一种，适用于易于破碎的细胞，如革兰氏阳性菌和动物细胞。（） 7、差速区带离心中，梯度液的密度要包含所有被分离物质的密度。（） 8．凝聚与絮凝作用的原理是相同的，只是沉淀的状态不同。（） 9、平衡区带离心适于分离大小相同密度不同的物质。（） 10、助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，可使滤饼疏松，滤速增加。（） 四、填空 1．发酵液常用的固液分离方法有（）和（）等。 2、化学细胞破碎中常用的试剂有（），（），（）等。 3、在非机械法破碎细胞的方法中自溶法是利用_______ ___溶解细胞壁。 4、当目标产物存在于细胞膜附近时，可采用较温和的方法如____ __ 、 _ _等 5、破碎率的测定方法有、、。 五、简答题 1、试比较凝聚和絮凝两过程的异同？ 答：凝聚和絮凝——在电介质作用下，破坏溶质胶体颗粒表面的双电层，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 凝聚：简单电解质降低胶体间的排斥力。从而范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮
传质分离过程
本课程是高等学校化学工程及工艺专业（本科）的一门专业基础课，是学生在具备了物理化学、化工原理、化工热力学等技术基础知识后的一门专业主干课。 本课程主要讲授化工生产实际中复杂物系的分级、分离、浓缩、提纯等技术。通过该课程的学习，使学生掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷和严格计算方法以及强化改进操作的途径，并对一些新型分离技术有一定的了解，能够根据具体的分离任务和分离要求，选择适宜的分离方法，设计合理的分离序贯。 围绕本课程的实验教学、仿真实习、工程案例教学环节使分离理论与实践有机结合，显著增强了课程的工程实践特色，符合工科创新性人才的培养目标。 （1）课程的重点、难点 化工分离过程属于理论性较强的课程，综合运用化工原理、物理化学、化工热力学、传递过程等课程的理论知识，针对化工生产中经常遇到的多组分非理想性物系，从分离过程的共性出发，讨论各种分离方法的特征。本课程着重基本概念的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基础。在以基础知识、基本理论为重点的基础上，强调将工程与工艺相结合的观点，以及设计和分析能力的训练；强调理论联系实际，以提高解决实际问题的能力。另外，在讲授传统分离技术的同时，还不断引进新型分离技术的有关内容，并逐渐加强其重要性，以拓宽学生在分离工程领域的知识面，从而适应多种专业化方向的要求。 难点在于本课程中应用到很多化工热力学和传递过程理论，内容较为深奥和抽象。 （2）解决办法 1）采用多媒体课件与传统教学方式相结合的方法授课 2）注重启发式教学，课堂上与学生互动，开展讨论式教学，培养学生的思维能力。 3）安排专门的实验教学和工程案例教学，加深学生对课程内容的理解和体会。 4）开发CAI教学课件，将课程中的重点、难点形象化，动画，兴趣化，帮助和有利于学生学习、掌握课程重、难点内容。 5）让学生走进教授实验室，进行科技创新实践，学以致用。 教学大纲 课程名称：化工分离过程 英文名称：Chemical Separation Processes 学分：3 学时：48 教学对象：化学工程与工艺专业四年级本科生 预修课程：物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程。 授课教材：刘家祺主编《传质分离过程》，高等教育出版社，2005年. 参考教材：
分离技术与传质过程
分离技术与传质过程 在化学工程领域，分离技术和传质过程是两个核心概念。分离 技术是指将复杂混合物中的组分分离出来的工艺过程，而传质过 程则是指物质在不同相之间的传输现象。这两个概念的密切联系，决定了化学工程的发展方向和应用范围。 在传质过程中，分子扩散和质量传递是两个基本概念。分子扩 散是指物质在同种相中从高浓度区域向低浓度区域传输的现象， 而质量传递是指物质在不同相中由高浓度向低浓度传输的现象。 这两个过程都是重要的传质现象，在化工生产中有广泛的应用。 分离技术一般是指将混合物中的成分分离出来，以达到纯化产品、回收价值元素或去除有害物质的目的。分离技术主要包括物 理分离和化学分离两种方法。物理分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、膜分离等，而化学分离方法主要是指离子交换、铁矾吸附、 化学凝聚等。 在化学工程的实践中，分离技术和传质过程密不可分。许多分 离技术的实现都需要传质过程的支持。例如，蒸馏是利用液体和 气体之间的相互传质现象而实现的。萃取法是利用不同物质在溶 剂中的溶解度差异而实现的。吸附技术是利用吸附剂与被吸附物
质之间的物理吸附作用而实现的。而利用膜分离技术分离物质，也是利用物质在膜中的传质现象实现的。 另一方面，传质过程的研究和发展也推动了分离技术的进步。例如，膜分离技术的发展和广泛应用，大大促进了分离技术的提高和创新。膜分离技术是利用膜的半透性质将混合物中的物质分离出来，这种技术具有分离效果好、操作简便、能耗低等优点。目前，膜分离技术在饮用水净化、废水处理、食品饮料加工等领域中得到了广泛的应用。 总之，分离技术和传质过程是化学工程中两个重要的概念，相辅相成的关系决定了化工生产的成败。在化学工程实践中，我们需要充分发挥两个概念的优点，相互融合，进行创新。同时，我们也需要加强研究和推广分离技术和传质过程的发展，为化学工程的可持续发展做出新的贡献。
化工分离工程复习必备
化工分离工程复习必备(简答题与名词解释)(总4页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
萃取精馏中，萃取剂在何处加入为何 在进料板之上，与塔顶保持有若干块塔板。溶剂的沸点比被分离组分高，那样可以使塔内维持较高的溶剂浓度，及起回收溶剂的作用。 从热力学角度和工艺角度简述萃取精馏中萃取剂的选择原则？ 热力学角度：溶剂的沸点要足够高，以避免与系统中任何组分形成共沸物；萃取剂应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔顶组分形成正偏差，与塔底组分形成负偏差或者理想溶液。工艺角度：溶剂与被分离物系有较大的相互溶解度；溶剂在操作中是热稳定的；溶剂与混合物种任何组分不反应；溶剂比不得过大；无毒、不腐蚀、价格低廉、易得。 吸收塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？ 吸收过程是气相中的某些组分溶到不挥发吸收剂中去的单向传递过程。吸收剂吸收了气体中的溶质而流量不断增加，气体的流量则相应的减少，塔中气相和液相总流率向下都是增大的。 吸附质被吸附剂吸附—脱附机理？ ①吸附质从流体主体通过分子扩散和对流扩散传递到吸附剂的外表面；②吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面；③吸附质沿孔表面扩散并被吸附在孔表面上；④吸附质从吸附剂的内表面脱附；⑤吸附质沿径向扩散传递到吸附剂的外表面；⑥吸附质从吸附剂的外表面扩散到流体主体。 精馏过程全回流操作特点？ ①不进料也不出料；②无精馏段与提馏段之分；③两板之间任一截面上上升蒸汽组成与下降液相组成相等；④达到指定分离程度所需的理论板数最少。 在萃取精馏中，由相对挥发度表达式分析，为什么加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度？ 在萃取精馏中，原溶液 ,1 12 ≈ α 汽相为理想气体，液相为非理想溶液， ,1 2 1 2 1 12 ≈ ⨯ γ γ = α s s p p 对 于特定物系， s s p p 2 1 不可改变，要使 ,1 12 > α 只有2 1 γ γ 增加，加S后可使 ) ( ) ( 2 1 2 1 γ γ > γ γ s 。所以加 入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度。 精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起的？ 精馏操作的热力学不可逆性,是由于进入层级的汽液两相的温度、压力和组成,与它们对应平衡的温度、压力和组成的差距所造成，因此在层级间汽液两相要进行传热和传质，损失了有效能，所以其不可逆性主要由压力差、温度差及浓度差引起的。 固定床吸附过程中，什么是透过曲线在什么情况下，吸附剂失去吸附能力需再生 透过曲线表示床出口流体中溶质的相对浓度随吸附时间的变化。对应馏出物最大允许浓度时间为穿透点时间t b，到达穿透点时吸附剂失去吸附能力需再生。 萃取精馏的实质是什么如何提高其选择性 ①实质：ⅰ当原溶液中两组分沸点相近，非理想性不大时，加入溶剂与原组分形成非理想溶液从而改变原组分间的相对挥发度；ⅱ当原溶液为非理想性大又难以分离时，萃取剂起到稀释的作用，从而减弱了原组分分子间的相互作用使其相对挥发度改变。②提高选择性方法：（）ⅰ选择的萃取剂应与组分1形成正偏差非理想溶液，与组分2形成负偏差的非理想溶液或理想溶液；ⅱ若A12ˊ〉0,则Xˊ1〉，若Aˊ12〈0，则X1ˊ﹤，当不满足次条件时，可采用萃取剂中间采出流程；ⅲ萃取剂浓度增大，选择性也增大，但处理量减少，所以一般取Xs=~。
分离工程习题集
第二章习题 一、填空题 1.衡量分离的程度用（）表示，处于相平衡状态的分离程度是（）。固有分离因子是根据（）来计算的。它与实际分离因子的差别用（）来表示。 2.分离过程分为( )和( )两大类。传质分离过程分为 （）和（）两大类。下列属于机械分离过程是（），速率分离过程是（），平稳分离过程是（）。（吸收、萃取、膜分离、渗透、过滤、离心分离、蒸馏） 3.汽液相平衡是处理（）过程的基础。相平衡的条件是 （）。Lewis 提出了等价于化学位的物理量（），它是（）压力。 4.气液相平衡常数定义为（）。理想气体的相平衡常数与（）无关。 5.精馏塔计算中每块板由于（）改变而引起的温度变化，可用 （）确定。在多组分精馏中塔顶温度是由（）方程求定的，其表达式为( )。在多组分精馏中塔釜温度是由 （）方程求定的，其表达式为( )。 6.低压下二元非理想溶液的对挥发度α12等于( )。 7.泡点温度计算时若∑Kixi>1，温度应调（）。泡点压力计算时若∑Kixi>1，压力应调（）。 8.当混合物在一定的温度、压力下，满足（）条件即处于两相区，可通过（）计算求出其平衡汽液相组成。若组成为Zi的物系,∑Kixi>1,且∑KiZi>1时，其相态为（）。若组成为Zi的物系,Kixi＜1时其相态为（）。若组成为Zi的物系,∑Zi/Ki＜1时，其相态为（）。 9.绝热闪蒸过程，饱和液相经节流后会有（）产生，节流后的温度（）。 二、选择题 1.溶液的蒸气压大小（） a.只与温度有关 b.不仅与温度有关，还与各组分的浓度有关 c.不仅与温度和各组分的浓度有关，还与溶液的数量有关 2.对两个不同纯物质来说，在同一温度压力条件下汽液相平衡K值越大，说明 该物质沸点（） a.越低 b.越高 c.不一定高，也不一定低 3.汽液相平衡K值越大，说明该组分越（） a.易挥发 b.难挥发 c.沸点高 d.蒸汽压小 4.气液两相处于平衡时（） a.两相间组份的浓度相等 b.只是两相温度相等 c.两相间各组份的化学位相等 d.相间不发生传质
分离过程知识点
三、名词解释 1、分离过程 : 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。 2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律，分离与提纯的科学。 3、传统分离过程的绿色化：对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法，充分考虑过程对环境的影响，以环境影响最小(或无影响)为目标，进行过程集成。 4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。 5、平衡分离过程：大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程，而两相在平衡时具有不同的组成，这些过程称为平衡分离过程。 6、速率控制分离过程::利用溶液中不同组分在某种推动力的作用下，经过某种介质时的传质速率差异而实现分离的过程。 7、泡点温度：是指液体在恒定的外压下，加热至开始出现第一个气泡时的温度。 8、露点温度：在恒压下冷却气体混合物，当气体混合物开始凝聚出第一个液滴时的温度。 9、汽化率：液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。 10、液化率：e=液化量/总加入量=L/F 11、分离因子： 表示任一分离过程所达到的分离程度 表示组分i 及j 之间没有被分离 表示组分i 富集于1相，而组分j 富集于2相 表示组分i 富集于2相，而组分j 富集于1相 12、分离剂 ： 在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜，使二者间不发生粘连，完成操作后易于分离的液剂。种类为：（1）石膏分离剂（2）树脂分离剂（3）蜡分离剂 （4）其他分离剂如硅油、凡士林等。 13、固有分离因子： αij 称为固有分离因子，也称相对挥发度，它不受分离设备的影响。 14、机械分离过程：分离对象为两相以上的混合物，通过简单的分相就可以分离，而相间并无物质传递发生。 15、膜分离：是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。 16、关键组分:由设计者指定浓度或提出分离要求的两个组分称为关键组分。 17、轻关键组分（LK):关键组分的两个组分中挥发度大的组分。 18、重关键组分(HK): 关键组分的两个组分中挥发度小的组分。 19、非分配组分：只在塔顶或塔釜出现的组分为非分配组分。 20、分配组分：在塔顶和塔釜产品中同时出现的组分则称之为分配组分。 21、恒沸精馏:是在原溶液中添加恒沸剂S 使其与溶液中至少一个组分形成最低（最高）恒沸物，以增大原组分间相对挥发度的非理想溶液的多元精馏 22、恒沸物:是指在一定压力下，汽液相组成与沸腾温度始终不变的这一类溶液。 23、萃取精馏：向原料液中加入第三组分（萃取剂）以改变组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法， 24、吸收：吸收是利用液体处理气体混合物，根据气体混合物中各组分在液体中溶解度的不2211j i j i s ij x x x x =α1=s ij α1>s ij α1 化工分离过程试题库(重点)
化工分离过程试题库(复习重点) 第三部分名词解释 1. 分离过程：将一股式多股原料分成组成不同的两种或多种产品的过程。 2. 机械分离过程：原料本身两相以上，所组成的混合物，简单地将其各相加以分离的过程。 3. 传质分离过程：传质分离过程用于均相混合物的分离，其特点是有质量传递现象发生。按所依据的物理化学原理不同，工业上常用的分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程两类。 4. 相平衡：混合物或溶液形成若干相，这些相保持着物理平衡而共存的状态。从热力学上看，整个物系的自由焓处于最小状态，从动力学看，相间无物质的静的传递。 5. 相对挥发度：两组分平衡常数的比值叫这两个组分的相对挥发度。 6. 泡点温度：当把一个液相加热时，开始产生气泡时的温度。 7. 露点温度：当把一个气体冷却时，开始产生气泡时的温度。 8. 设计变量数：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。 9. 独立变量数：描述一个过程所需的独立变量的总数。 10. 约束数：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。 11. 回流比：回流的液的相量与塔顶产品量的比值。 12. 精馏过程：将挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中同时多次地部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组成的过程。 13. 全塔效率：理论板数与实际板数的比值。 14. 精馏的最小回流比：精馏时有一个回流比下，完成给定的分离任务所需的理论板数无穷多，回流比小于这个回流比，无论多少块板都不能完成给定的分离任务，这个回流比就是最小的回流比。实际回流比大于最小回流比。 15. 理论板：离开板的气液两相处于平衡的板叫做理论板。 16. 萃取剂的选择性：加溶剂时的相对挥发度与未加溶剂时的相对挥发度的比值。 17. 萃取精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中任何组分形成恒沸物，从塔底出来的精馏过程。 18. 共沸精馏：向相对挥发度接近于1或等于1的体系，加入第三组分P，P体系中某个或某几个组分形成恒沸物，从塔顶出来的精馏过程。 19. 吸收过程：按混合物中各组份溶液度的差异分离混合物的过程叫吸收过程。 20. 吸收因子：操作线的斜率（L/V）与平衡线的斜率（KI）的比值。 21. 绝对吸收率：被吸收的组分的量占进料中的量的分率。 22. 半透膜：能够让溶液中的一种或几种组分通过而其他组分不能通过的这种选择性膜叫半透膜。 23. 渗透：当用半透膜隔开没浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低高浓度溶液流动的现象叫渗透。 24. 反渗透：当用半透膜隔开不同浓度的溶液时，纯溶剂通过膜向低浓度溶液流动的现象叫反渗透。 25. 吸附过程：当用多几性的固体处理流体时，流体的分子和原子附着在固体表面上的现象叫吸附过程。 第四部分问题题 1. 简述绝热闪蒸过程的特点。 绝热闪蒸过程是等焓过程，节流后压力降低，所以会有汽化现象发生，汽化要吸收热量，由于是绝热过程，只能吸收本身的热量，因此，体系的漫度降低。
分离过程总结
第一章 1、传质分离：平衡分离、速率分离 A、平衡分离：借助能量或物质媒介，使均相系统变成两相，利用组分在两相间平衡时分配 系数的差异来实现分离。 平衡分离包括：精馏、吸收、萃取、吸附、离子交换、色谱、结晶、泡沫分离等 B、速率分离：在浓度差、压力差、温度差、电势差等外力推动下，有时还在选择性透过膜 的配合下，利用各组分扩散（迁移）速率的差异来实现分离。 速率分离包括：膜分离、热扩散、电泳等 第二章 第(1)类系统：Ki = f (T,P) ，适用于低压条件下的 同系物构成的混合物； 第(2)类系统：Ki = f (T,P,xi) ，适用于低压条件下 的大部分物系； 第(3)类系统：Ki = f (T,P) ，适用于中压条件下的 同系物混合物； 第(4)类系统：Ki = f (T,P,xi) ，适用于中压条件下 的大部分物系； 第(5)类系统：Ki = f (T,P,xi,yi) ，适用于高压条件 下的物系。 2、A、理想气体：分子间无作用力，分子体积为零。 B、理想溶液：各分子间作用力相等，分子体积相同，混合时体积具有加和性。 3、多组分物系的泡点露点计算 A、泡点温度计算 一、当Ki与气液组成xi、yi无关时 1、相平衡常数法 解题步骤： （1）假设一个T（初值），求Ki； （用Ki 关联式Ki = f (P，T ) 或查p-T-K 图） （2）用yi = Ki xi 求yi； （3）验算∑yi = 1 ？（︱∑yi－1︱≤ε？） 例2-3 2.2.2 泡点压力计算 指定：T，x i 求：P，y i 解题依据： = K i x i （1）相平衡方程：y i
3.常规精馏简捷计算：N m , R m , N的计算 在书上公式3-1、3-6、3-9、 参考例3-4 三、影响因素 4.影响萃取精馏效果的操作因素 由Margules方程得： /α) = x S[(A’1S –A’2S) –A’12(1 –2x1’)] ln(α S /α) ——溶剂选择性 式中：(α S A ——活度系数端值常数 x ’——脱溶剂浓度, x1’= x1 /(x1 + x2) 1 /α) = x S[(A’1S –A’2S) –A’12(x2 –x1)/(x2 + x1)] ln(α S 影响(αS /α) 的因素分析： a. 塔内溶剂浓度x S 由上式可知，若x S减小则(αS /α)下降，因此所有导致x S减小的操作均对萃取精馏分离效果不利。如： (1)增大回流比：则L增加使x S减小； (2)降低进料F、溶剂S或回流液L的进塔温度：塔内部分气相转为液相，使x S减小； (3)液相进料：提馏段L’＞精馏段L使x S’＜x S ，两段的αS不同则平衡线不连续。因此，萃取精馏通常采用饱和蒸汽进料。 但另一方面，虽然增大x S有利于萃取精馏，但溶剂加入量大会增加操作费用，因此通常取x S = 0.6 ~ 0.8 。 b. 溶剂的性质 根据上式，应使A’1S＞0，A’2S≤0，即： （1）溶剂S与组分1要形成正偏差溶液； （2）溶剂S与组分2要形成负偏差或理想溶液。 5.共沸精馏与萃取精馏的区别 （1）MSA(物质媒介)的作用原理不同：共沸剂与被分离组分形成共沸物，而萃取剂不形成共沸物； （2）MSA的加入量不同：共沸剂的加入量受共沸组成限制，而萃取剂的用量范围较宽（x S
传质分离重点2
第一章： 1，平衡分离： 根据两相状态不同 , 传统平衡分离过程可分为如下几类： 汽液传质过程 : 如液体的蒸馏和精馏。 液液传质过程 : 如萃取。 气液传质过程 : 如吸收、气体的增湿和减湿。 液固传质过程 : 如结晶、浸取、吸附、离子交换、色 层分离、区域熔炼等。 气固传质过程 : 如固体干燥、吸附等。, 2，速率分离: 膜分离、场分离 在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。 膜分离又包括超滤、反渗透、渗析、电渗析等。 速率分离过程特点：节能 环保 第二章： 相平衡准则（条件）： 相平衡关系的表示方法 1 相图 2 相平衡常数K 3 分离因子即相对挥发度 相平衡常数的计算方法： 一、状态方程： 范德华方程 1维里方程 2 RK 方程 3 SRK 方程 4 PR 方程 5 BWRS 方程6 列线图法 3 4对RK 的修正，精度显著改善，简单方便，但对H 2 H 2S 等物系精度差；5 特别适用于H 2 H 2S 等气体混合物；6 轻烃类组分，仅考虑T P 对K 的影响，忽略了组成。 二、活度系数法： 1 Vanlaar(范拉尔)方程、 2 Margules(玛古斯)方程、 3 Wilson(威尔逊)方程、 4 NRTL(有轨双液)方程、 5 UNIQUAC(通用拟化学活度系数)方程、S-H 方程 1 2 数学表达式简单，容易从活度系数数据估计参数；适应性强，对于非理想性强的物系，包括部分互溶物系结果计算结果也能很满意。多元物系需要多元的相互作用参数，如果没有，不能用于多元物系计算；都没有考虑T 、P 对模型的影响 3 不能直接应用于液液平衡，但修正的T-K- Wilson 可以。 4 能很好地表示二元和多元系统的气液和液液平衡；特别对于含水系统，模型效果好；模型参数多，对每个二元物系都有三个参数。 5 所有表达式中，最复杂的；特别适用于分子大小相差悬殊的混合物。 气液平衡常数的各种简化： （1）汽相为理想气体，液相为理想溶液 适用物系：P<200kPa ，分子结构十分相近的组分溶液可按此类物系处理，如苯-甲苯二元混合物。 （2）汽相为理想气体，液相为非理想溶液 适用物系：低压下，分子结构相差不大的组分溶液，如醇、醛、酮与水的混合溶液可按此类物系处理。 （3）汽相为理想溶液，液相为理想溶液 适用物系: 中压下烃类混合物。 多组分物系的泡点和露点计算： f f f P P P T T T '''=''=''''=''=''''=''='ˆˆˆ
气液相平衡_习题
第1章气液相平衡 目录 （一）填空题 (1) （二）选择题 (2) （三）判断题 (3) （四）简答题 (3) （五）分析题 (4) （六）计算题 (4) （七）名词解释 (5)
1.分离工程分为( )和( )两大类。 2.机械分离过程用于各种（ ）的分离，相间不发生物质（ ）现象，如（ ）（举两个例子即可）属此类。 3.传质分离过程用于各种（ ）的分离，其特点是相间都有（ ）现象发生，按传质机理的不同，可分为两大类，即（ ）和（ ）。 4.分离工程操作中，分离剂可以是（ ）和（ ）。 5.速率控制分离的过程是依靠传递速率的不同来实现的，是均相传递过程，如 （ ）等属此类。（请选择：反渗透、电渗析、扩散渗析、 过滤、离心分离、膜分离） 6.平衡分离的过程是（ ）。（请选择：过滤、离心分离、蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离、渗透） 7.气液相平衡常数定义为（ ）。 8.理想气体的平衡常数与（ ）无关。 9.活度是（ ）浓度。 10.低压下二元非理想溶液的相对挥发度12a 等于（ ）。 11.气液两相处于平衡时，（ ）相等。 12.Lewis 提出了等价于化学位的物理量（ ）。 13.逸度是（ ）压力。 14.露点方程的表达式为( )。 15.泡点方程的表达式为( )。 16.泡点温度计算时若1>∑i X i k ，温度应调（ ），泡点压力计算时若1>∑i X i k ，压力应调（ ）。 17.露点温度计算时若1/<∑i i k y ，温度应调（ ），露点压力计算时若1/<∑i i k y ，压力应调（ ）。 18.露点方程的表达式为（ ）、泡点方程的表达式为( )，在多组分精馏中塔底温度是由（ ）方程求定的。
传质分离过程课后习题答案解析
第一章 绪论 略 第二章习题 1. 计算在0.1013MPa 和378.47K 下苯（1）-甲苯（2）-对二甲苯（3）三元系，当x 1 = 0.3125、x 2 =0.2978、x 3 =0.3897时的K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的 K 值比较。已知三个二元系的wilson 方程参数（单位： J/mol ）： λ12－λ11=－1035.33； λ12－λ22=977.83 λ23－λ22=442.15； λ23－λ33=－460.05 λ13－λ11=1510.14； λ13－λ33=－1642.81 在T =378.4 K 时液相摩尔体积（m 3/kmol ）为： =100.91×10 -3 ； =177.55×10 -3 ； =136.69×10 -3 安托尼公式为（p s ：Pa ； T ：K ）： 苯：1n =20.7936-2788.51/（T -52.36）； 甲苯：1n =20.9065-3096.52/（T -53.67）； 对 -二甲苯：1n =20.989 1-3346.65/（T -57.84）； 解： 由Wilson 方程得： Λ12=l l V V 12exp[-(λ12-λ11)/RT] =3 3 1091.1001055.177⨯⨯×exp[-(1035.33)/(8.314×378.47)]=2.4450 Λ21=0.4165 Λ13=0.8382 Λ 31 =1.2443
Λ23=0.6689 Λ32=1.5034 ln γ 1 =1-ln(Λ 12 X 2+Λ 13 X 3)-[ 3 32231131323322112 2131321211X X X X X X X X X X X X +Λ+ΛΛ+Λ++ΛA +Λ+Λ+] =0.054488 γ1=1.056 同理,γ2=1.029; γ3=1.007 lnP 1S =20.7936-2788.51/(378.47-52.36)=12.2428, P 1S =0.2075Mpa lnP 2S =20.9062-3096.52/(378.47-53.67)=11.3729, P 2S =0.0869Mpa lnP 3S =20.9891-3346.65/(378.47-57.84)=10.5514, P 3S =0.0382Mpa 作为理想气体实际溶液, K 1=P P S 11γ=2.16, K 2=0.88, K 3=0.38003 若完全为理想系, K 1=P P S 1=2.0484 K 2=0.8578 K 3=0.3771 2. 在361K 和4136.8kPa 下，甲烷和正丁烷二元系呈汽液平衡，汽相含甲烷0.60387%（ mol ）,与其平衡的液相含甲烷0.1304%。用R -K 方程计算 和 Ki 值。 解：a 11=1 1 5 .2 242748.0c c p T R ⨯=3.222MPa • dm 6 • k 0.5 • mol -2 a 22=2 2 5 .2 242748.0c c p T R ⨯=28.9926 MPa •dm 6•k 0.5•mol -2 b 1= 1 1 208664.0c c p T R ⨯=0.0298 dm 3mol -1