第一章 绪论
1. 列出5种使用ESA和换命快递5种使用MSA的分离操作。 答:属于ESA分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取(双溶剂)、吸收、吸附。
2. 比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。
答:当被分离组分间相对挥发度很小,必须采用具有大量塔板数的精馏塔才能分离时,就要考虑采用萃取精馏(MSA),但萃取精馏需要加入大量萃取剂,萃取剂的分离比较困难,需要消耗较多能量,因此,分离混合物优先选择能量媒介(ESA)方法。
3. 气体分离与渗透蒸发这两种膜分离过程有何区别?
答:气体分离与渗透蒸发式两种正在开发应用中的膜技术。气体分离更成熟些,渗透蒸发是有相变的膜分离过程,利用混合液体中不同组分在膜中溶解与扩散性能的差别而实现分离。
4. 海水的渗透压由下式近似计算:π=RTC/M,式中C为溶解盐的浓度,g/cm3;M为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm3的海水中制取纯水,M=31.5,操作温度为298K。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa?
答:渗透压π=RTC/M=8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa。
所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa。
5. 假定有一绝热平衡闪蒸过程,所有变量表示在所附简图中。求: (1) 总变更量数Nv;
(2) 有关变更量的独立方程数Nc;
(4) 固定和可调设计变量数Nx , Na;
(5) 对典型的绝热闪蒸过程,你将推荐规定哪些变量?
思路1:
3股物流均视为单相物流,
总变量数Nv=3(C+2)=3c+6
独立方程数Nc
物料衡算式 C个
热量衡算式1个
相平衡组成关系式C个
江都市实验小学
1个平衡温度等式
1个平衡压力等式 共2C+3个
故设计变量Ni
=Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3pm2.5数据
固定设计变量Nx=C+2,加上节流后的压力,共C+3个
可调设计变量Na=0
解:
(1) Nv = 3 ( c+2 )
(2) Nc 物 c
能 1
相 c
内在(P,T) 2
Nc = 2c+3
(3) Ni = Nv – Nc = c+3
(4) Nxu = ( c+2 )+1 = c+3
(5) Nau = c+3 – ( c+3 ) = 0
思路2hpoa:
输出的两股物流看成是相平衡物流,所以总变量数Nv=2(C+2)
独立方程数Nc:物料衡算式 C个 ,热量衡算式1个 ,共 C+1个
设计变量数 Ni=Nv-Ni=2C+4-(C+1)=C+3
固定设计变量Nx:有 C+2个加上节流后的压力共C+3个
可调设计变量Na:有0
6. 满足下列要求而设计再沸汽提塔见附图,求:
(1) 设计变更量数是多少?
(2) 如果有,请指出哪些附加变量需要规定?
解: Nxu 进料 c+2
压力 9
c+11=7+11=18
Nau 21世纪经济大趋势串级单元 1
甜菜安宁传热 1
合计 2