化工分离工程知识点

1。什么叫相平衡?相平衡常数的定义是什么?
由混合物或溶液形成若干相,这些相保持物理平衡而共存状态。热力学上看物系的自由焓最小;动力学上看相间表观传递速率为零。Ki=yi/xi
2。简述分离过程的特征?什么是分离因子,叙述分离因子的特征和用途.
答:分离过程的特征:分离某种混合物成为不同产品的过程,是个熵减小的过程,不能自发进行,因此需要外界对系统作功(或输入能量)方能进行。
分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度。定义式:
3.请推导活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式。
汽液相平衡关系:
汽相:
淮北师范大学学报
液相:
相平衡常数:
4.请写出活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式,并指出关系式中各个物理量的含义
5。什么是设计变量,如何通过各单元设计变量确定装置的设计变量。
在设计时所需要指定的独立变量的数目,即设计变量。
1在装置中某一单元以串联的形式被重复使用,则用以区别于一个这种单元于其他种单元的联结情况,每一个重复单元增加一个变量。
2各个单元是依靠单元之间的物流而联结成一个装置,因此必须从总变量中减去那些多余的相互关联的物流变量数,或者是每一单元间物流附加(C+2)个等式。
6. 什么叫清晰分割法,什么叫非清晰分割法?什么是分配组分与非分配组分?非关键组分是否就一定是非分配组分?
答:清晰分割法指的是多组分精馏中馏出液中除了重关键组分(HK)之外,没有其它重组分;釜液中除了轻关键组分(LK)之外,没有其它轻组分。非清晰分割表明各组分在顶釜均可能存在。
在顶釜同时出现的组分为分配组分;只在顶或釜出现的组分为非分配组分。
一般情况下,LK、HK和中间组分为分配组分;非关键组分可以是分配组分,也可以是非分配组分,所以非关键组分不一定是非分配组分。
7。叙述用简捷法作普通精馏过程理论板数的步骤。
简捷法计算理论板数步骤
1根据工艺条件及工艺要求,出一对关键组分.
2由清晰分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成。
3根据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度。
贫铀弹4用Fenske公式计算.
5用Underwood法计算,并选适宜的操作回流比R。
6确定适宜的进料位置。
根据,用Gilliland图求理论板数N。
8。萃取精馏中,萃取剂在何处加入?为何?
答:在萃取精馏塔顶下几块理论板、进料板以上几块理论板处加入,在进料板以上几块板加入可以使全塔范围内保持较高的溶剂浓度,在塔顶下保留几块理论板是为了防止萃取剂从萃取精馏塔顶带出,起到回收溶剂的作用。
9。简述萃取精馏过程中塔内流率分布特点。
答:萃取精馏塔内由于大量溶剂的存在,影响塔内汽液流率分布.大量溶剂温升导致塔内汽相流率越往上走愈小,液相流率越往下流越大。对于溶剂而言,各板下流的溶剂液相流率大于其进料流率,且溶剂挥发性越大,两者差值越大.
10。萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么?
答:相同点:都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度,使其可以用精馏方法分离.
不同点:1)可供选择的共沸剂数目远不及萃取剂多,且萃取剂用量不像共沸剂受限制;
2)共沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底出,因此消耗能量多;
3)共沸精馏受组成限制,操作条件比较苛刻,萃取精馏可在较大范围变化,操作比较容易,流程较简单,只用于连续操作;
4)同样压力下共沸精馏温度低,适于热敏性物料.
11。吸收的有利条件是什么?
低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量。
试分板吸收因子对吸收过程的影响
吸收因子A=L/(VKi),吸收因子越大对吸收有利,所需的理论板数越少,反之亦然.
12.
13. 逐级计算法的起点如何确定?适宜的进料板位置如何确定?
计算起点的确定
对于只有轻非关键组分的物系,馏出液的组成可以准确估计,计算应该从塔顶开始。
对于只有重非关键组分的物系,塔釜液的浓度可以准确估计,计算应该从塔底开始.
阻尼系数如果进料中既有轻非关键组分,又有重非关键组分,则无论是馏出液或釜液的组成都不容易准确估计。可以分别从两端开始往进料级计算
适宜进料位置确定方法之二:
时间散适宜进料位置的近似确定方法是以轻,重关键组分的浓度之比作为精馏效果的准则,当逐级从上向下计算时,要求轻、重关键组分汽相浓度比值降低越快越好,如果满足:则第j 级为进料级
从下往上计算时,要求轻、重关键组分液相浓度比值增加越快越好,如果满足:则第j 级为进料级
14.影响气液传质设备的生产能力的因素有哪些?
液泛  雾沫夹带  压力降  停留时间
沸腾都市
15.实际板和理论板的差异表现在那些地方,这些差异的影响应用什么方法来处理?
实际板和理论板的差异
轴测图
1)理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡;
2)理论板上相互接触的汽液两相完全混合,板上液相浓度均一,等于离开该板溢流液的浓度;
3)实际板上汽液两相存在不均匀流动,停留时间有明显差异;
4)实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。
为考虑上述各种差异的影响,引进了几种效率
1)全塔效率,又称为总板效率
2)Murphree板效率,又称干板效率
3)点效率
4)理论板当量高度(HETP)
5)传质单元高度
16.目前常用的效率有哪几种?影响效率的因素有哪些?
全塔效率 默弗里板效率 点效率 填料塔的等板高度
影响因素:传质速率 流型和混合效应 雾沫夹带 物性的影响
17。精馏过程的不可逆性表现在那些方面,节省精馏过程能耗有哪些措施。
精馏过程的不可逆性
1)流体流动,在流体流动时有压力降,当塔板数较多时,压力降也要加大,同时塔顶釜的温差也会加大,亦即增大
2)传热
(1)一定温度梯度的热量传递
塔再沸器和冷凝器中介质存在温差,因温差传热过程而引起的有效能损失为
(2)不同温度物流的直接混合,塔内上升蒸汽与下流液体直接接触产生热交换时的温差,是使精馏过程热力学下降的重要因素
3)传质
通过一定浓度梯度的质量传递或不同化学位物流的直接混合。即上升蒸汽与下流液体进行传质过程时,两相浓度与平衡浓度的差别。
节省精馏过程能耗的一些措施:
1)有效能的充分回收及利用;2)减少过程的净耗功;3)减少质量传递中的浓度梯度();4)多效精馏;5)热泵精馏

本文发布于:2024-09-24 00:18:06,感谢您对本站的认可!

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