化工原理简答题.docx

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1、精储篇然储是分别液体均和混合勒的典型单元操作t1、利用混合液中各加分挥发实力或沸点不同的特性：（分别依据）2、加热将液体混合物部分气化,田原来的均一相变为两相：（分别手段）3,通过液相和气相间的舫JS传递来实现分别.三个基本关系：（1）相平衡关系：应用热力学班本珅论表达体系的热力学性榜的相互关系。（2）操作关系：对过程进行物料和热量衡算.关联流入与流出的物流及能源之间关系及塔内级间物流、能流的关系，进而确定给定条件下完成分别要求所需的埋论板数、塔内物流流量、组成的分布，（3）传质速率方程蒸馅的特点：（1）通过蒸饰分别可以干脆获犯所须要的产品（2）适用范国广，可分别液态、气态或固态混合勃（3）蒸

2、储过程适用于各种浓度混合物的分别（4）蒸储操作耗能较大.节能是个值得市视的问即汽-液相平面关系：是指溶液与其上方蒸气达到平衡时，%相组成与液相组成之间的关系.志向溶液；依据不同组分分子之间作用力的异同来区分，遵循拉马尔定律，志向气体：遵循遒尔帔分压定律当总J长不太高（VUMkPa时）可视为志向气体.1 .志向气体的两个假设:忽视分子体积：忽视分子间作用力.2 .临界温度低的气体，压力不太大、温度不太低时近似拉马尔定律：当志向溶液汽液两相只平衡时,溶液上方犯分的分压与溶液中该组分的摩尔分数成正比.相对挥发度：一般由试验测定.a=I.则y=x,表明不能用一般蒸饰方法分别，若a1.则yx,即a愈偏离

3、1表明用蒸慵方法分别愈简洁。简洁蒸慵：.间歇非枪态操作.在蒸慵过程中系统的温度和汽液相组成均随时间变更.用于组分之间沸点差异大、分别提纯程度要求不高简沽蒸慵的原理：釜内易挥发祖分含状X由原料的初始组成XF沿泡点畿不断下降也至终止蒸凰时俎成XW,釜内溶液的沸点温度不断上升,蒸汽相组成V也随之沿露点战不断降低.简洁蒸慵的特点：（1）为非稳态过程.任一时刻,易挥发组分在蒸汽中的含量y始终大于剁余在釜内的液相中的含麻X,气液平衡瞬间形成又瞬间被新的气液平衡昔代.液相浓度沿泡点戏不断降低；气相浓度沿需点燃不断降低,（2）以熬懒釜内残液组成或产品瓶中慵出液平均纲成降至规定值后，操作停止。平衡蒸潮的原理是什

4、么？平衡蒸潮又称为闪蒸，是一连续稳定过程,原料连续进入加热涔中，加热至肯定温度经节流税隧然减压到规定压力，部分料液快速汽化，汽液两相在分别涔中分开，得到易挥发组分浓度较俞的顶部产品与易挥发如分浓度甚低的底部产品.平衡蒸懒为稳定连续过程,生产实力大.不能得到高纯产物,常用于只偌粗略分别的物料.在石油炼制及石油裂解分别的过程中常运用多组分溶液的平衡蒸馀.间歌精慵与筒洛雅愉比较：相同点：间限操作.非稔态操作不同点：间歇精馈由1可液和多块塔板，即进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，Mm操作；而尚沽然愉一次他分汽化，无回流。间歇精慵与连续将悔比较：相同点：有回流和多块塔板.即进行多次那分汽化和多次部分

5、冷凝的过程：闪落相当于总进料一次通过一个理论板.进行一次分别,分别效果不及简洁蒸懦.简沽蒸慵起先时的气相平衡组分较大，结束时残液中组分较小，所以总的储出物浓度大于平密蒸慵,塔板的作用：（1）塔板供应了汽液分别的场所（2每一块塔板是一个混合分别器（3）足岖多的板数可使各组分较完全分别.回流的作用；供应不平衡的气液两相，是构成气液两相传侦的必要条件。回流液：在随意塔板上，上一块塔板下来的液体，轻组分含量而，温度低回流汽：随意塔板上，下一块塔板上来的汽体.重组分含量高,温度高间歇林潮与连续新情：连续精瑶；化工生产以连续精储为主。掾作时，原料液连续地加入科愉塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品

6、（称为釜残液；部分液体被汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板.塔顶蒸气进入冷凝器被全部冷寂,将部分冷凝液用泵（或借重力作用送回塔顶作为回流液体,其余部分作为塔顶产品（称为谣出液）采出，间敬精端：与连续精端不同之处是：原料液一次想入精饰釜中，因而间歇精懦塔只有精慵段而无提慵段。在精描过程中，精烟釜的釜液加成不断变更，在塔底上升蒸气量和塔顶回流液址恒定的条件下，姆出液的组成也渐渐降低.当釜液达到规定组成后,精瑞操作却被停止.提编塔的特点：塔顶进料，塔顶储出物全部果出，无仲1流：只在提馈段,而没有拓慵段：回收稀溶液中的轻组分，塔底进料,只有精情段，无提慵段适用:（D相对挥发度较大;（2）裔浓度如分的

7、提浓：（3）回收稀溶液中易挥发组分：（4分别要求不高.全I可流的概念：若上升至塔顶的蒸气羟全凝器冷凝后，冷凝液全部网流到塔内,该网流方式称为全回流。间歇柏储的特点：（1）非梗态操作过程（2）只有精窗段（3）操作敏捷、适应性强间歇精慵适用场合（1）多组分混合物的初步分别（2）所分别的原料是分批获得的：分别的爆料多变；原料种类多变；原料组成笠变间歇精溜与简洁蒸愉比较：相同点：间歇操作.非稔态操作不同点：间歇精馈由1可液和多块塔板，即进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，操作；而尚沽然愉一次他分汽化，无回流。间歇精慵与连续将悔比较：相同点：有回流和多块塔板.即进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程恒R

8、的间歇精馈：间歇精储时.釜液组成不断下降，因此在恒定IUI流比下，懒出液组成必1之M低，通常当釜液组成或搐出液的平均组成达到规定值时，就停止操作。10Xo的间歇柏慵：间歌的馆时,釜液组成不断卜降，为保持恒定的馅出液组成，回流比必需不断变更.恒摩尔流假设的条件：上述黄设成立褥满逆下列条件：（1）各组成的摩尔气化潜热相等：（2）气液两相交换的显热可以忽视；（3）塔设备保温良好，热损失可以忽视不计。忸沸精储：若在两批分忸沸液中加入第三组分（称为夹带剂）,该组分能与原料液中的一个或两个组分形成新的恒济液,从而使原料液能用股精储方法予以分别,这种精博操作称为恒沸精潮.恒沸精微可分别具有最低恒沸点的溶液、

9、具有最高恒沸点的溶液以及挥发度相近的物系,选择夹带剂应考虑的主要因素：（I）夹带剂应能与被分别组分形成新的恒沸液（2）新恒沸液所含夹带剂的瓜愈少愈好（3）新恒沸液最好为非均相混合物，有利于挟带剂循环（4）无年性、无腐蚀性，热检定性好（5）来源简洁,价格低廉萃取精瑞：向原料液中加入第三组分（称为萃取剂）,以变更原有组分间的相对挥发度，从而使原料液能用一般粘匐方法予以分别，这种精端愫作称为萃取精匐，选择萃取剂应考虑的主要因洪（1）萃取剂应使原组分间相对挥发度发生显著变更（2）萃取剂的挥发性低.且不与原组分形成恒沸液（3）无毒性、无腐蚀性，热枪定性好（4）来源简洁,价格低廉恒济精慵与萃取精储的异同点

10、相同点：加入第Wf1.1.分变更被分别组分间的相对挥发度不同点：（1）可供选杼的萃取剂物质较多，选择余胞大；（2）萃取剂在操作中暴本上不汽化，萃取精储的能耗比但沸精询的小：（3萃取剂加入量可变动范围较大，操作限制而洁，而恒沸精锻挟带剂的量为定位.因此操作限制及敏捷性差：4恒沸精储操作温度较低.适用于分别热敏性溶液.汲取篇汲取:汲取是分别气体混合物的一种单元操作.利用混合气体各组分在溶剂中溶解度的不同,来分别气体混合物的愫作，称为汲取操作。气体汲取的目的分别混合气体以获得肯定的组分；除去有害组分以净化或精制气体；制J某种气体的溶液；工业废气的治现，汲取的依据：混合物各组分在某种溶剂中溶解度的差异

11、汲取剂选择的原则1 .溶解吱大汲取剂时溶质殂分的溶解度要大。2 .选择性高汲取剂应对溶质组分有较大溶解度，而对混合气体中的其它加分溶解度法做。3 .再生简洁4 .挥发性小汲取剂的蒸汽压要低,即挥发度要小.5 .黏度低6 .化学稔定性而无毒、无腐蚀、不易易爆、不发泡、冰点低、价廉易得，且化学性质稳定.7 .腐蚀性低8,无毒、无害、价廉等汲取的特点（与蒸谕相比）1 .汲取栗熟从外界引入另一根物质（汲取剂）的方法形成两相系统.2 .溶质诳入汲取剂中，所以还须要进一步的分别，才能得到较高纯态的组分.3 .液相讯度远远低于其沸点，溶剂没有显著的气化现象，只有溶质分子由气相进液相的单向传递4 .低能耗.亨

12、利定律：总压不高时，在肯定温度下，稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分数成正比，其比例系数为亨利系数。汲取过程是传质的过程.是溶质从气相转移到液相的过程.这一过程包括溶质在.相内的找敢传递，也包括溶政在相间的转移（1） A由气相主体到相界面,气相内传递;（2） A在相界面上溶斛，溶解过程；（3） A自相界面到液相主体.液相内传递分子犷散：在除止或海流流体内部,若某组分存在浓度整，则囚分子无规则的热运动使该组分由浓度较制处传递至浓度较低处，这种现象称为分子扩散，分子扩散分为：单向扩股与等分子双向扩散，分子扩散过程的基本定律费克第肯定律：单位时间通过总位面积的物防扩散班与浓度梯度成

13、正比.只要存在浓度差,必定会产生分子扩散.等分子双向扩敞:设由A、B两If1.分俎成的二元混合物中,组分A、B进行反方向扩散，若二者扩散的通量相等，则称为等分子反方向犷散。单向扩散:设由A、B两组分曼成的二元混合物中,组分A为扩散组分.组分B为不扩散组分（称为停滞组分），组分A通过序滞组分B进行扩散.单向扩侬状况：1、气相中的溶就A不断进入液相2,情性组分B不进入液相3、溶剂S不汽化，即液相中没有任何溶剂分子逸出.气体扩散系数：通附，犷散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性侦有关。对于双组分气体混合物，处分的扩放系数在低压下与浓度无关，只是温度及压力的函数，液体扩散系数：液体中溶质的扩散系

14、数不仅与物系的种类、温质有关,而且的溶质的浓度而变.涡流扩股：由流体顶点的湍动和旋涡引起的物质传递对流传质：物榜在湍流流体中的传递，称为对流传喷，包括涡流扩散与分子扩顺，主要是依段流体涡流扩散.涡流扩攸系数与分子犷散系数不同，不是物性常数.其伯与流体流淌状态及所处的位置有关.有效股模型：单相对流传质的传质阻力全部集中在一层虚拟的膜层内，膜层内的传质形式仅为分子扩散.k1.一一以液相组成摩尔浓度农示推动力的液相对流传质分系数，m/s：kx以液相祖成摩尔分率表示推动力的液相对流传质分系数，kmo1.（m25）；kX以液相赊尔比差表示推动力的液相传质分系数，kmo1.m2-S）双膜模型的基本论点线设

15、）1 .气液两相存在一个稳定的相界面，界面两恻存在稳定的气膜和液膜.股内为层流，A以分子扩散方式通过气膜和液膜。2 .相界面处两相达平衡，无3股阻力.3 .有效膜以外主体中,充分湘动,溶质主要以涡流扩散的形式传质.速率方程留意事项：1 .方程式是描述定态操作的汲取塔内任,横截面上的速率关系。应用汲取速率方程的留意裂第2 .应用总汲取速率方程式时,在汲取所涉及的浓度范围内.平衡关系须为直线.膜阻力联合限制,两者均不行忽视时溶质的溶解度比较适中的汲取过程，则界而两网的传痂阻力相当，时过程传质速率的影响相当，故衣现为界面两恻的膜时传质速率具有相同限制作用。汲取塔通常采纳逆流操作,缘由在于：（1）提高汲取过程速率：因逆流可点得较大的平均传质推动力,从而有效地提高汲取过程速率.（2）减小汲取剂的耗用量：由于塔底混合气体浓度高，故液体向卜流淌有利于提高汲取液的浓度,从而减小汲取剂的耗用量传质单元法的物理含义：NOG是反映汲取分别班易程度的因效，NOG超大，汲取分别的玳度越大。NOG反映汲取过程的雉易程度。汲取所要求的气体浓度变更越大：或汲取过程的平均推动力越小,表明汲取过程越雄.这时所需的传质单元数越多.HOG反映汲取塔分