化工分离工程刘佳琪复习
《分离工程》
本
一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）
1、分离过程可分为、两大类。
2、在平衡分离过程中，平衡关系用分离因子表示为
ij
α=。分离因子在精馏中又称为，在液液平衡中又称为。
3、对于一四组分气液平衡物系而言，其自由度数f等于。
4、吸收过程按溶质数多少可分为和；按吸收温度状况可分为和。
5、超临界流体萃取有、和等三种操作方法。
6、闪蒸温度必须介于物系的与之间。
7、吸附剂的再生方法有、、、。
8、结晶分离的传质推动力为。
9、膜分离过程按分离体系不同可分为、。按推动力不同可分为、、。
1、一烃类混合物中含有乙烷30%、丙烷30%、正丁烷40%。其安托因方程参数见下表。试求30℃时的泡点压力及此时的气相组成。（物系可认为是完全理想物系）（10分）。安托因
方程为：ln
B p A
T C =-
+
2、将苯（A）——甲苯（B）——对二甲苯（C）混合物送入精馏塔分离，进料流量为100kmol/h，
组成为Z
A =、Z
B
=、Z
C
=，要求苯在塔顶回收率为95%，甲苯在塔釜的回收率为95%。组分相
对平均挥发度α
AB
=，试按清晰分割法求全回流条件下所需理论板数及塔顶与塔底的流量及组成。(10分)
3、具有三块理论板的吸收塔，用来处理下列组成的气体（V N+1），在操作条件下各组分平均吸收因子见下表。富气与贫油流率均为100kmol/h ，试用平均吸收因子法计算各组分的吸收率、吸收液与尾气的量及组成。(14分)
《分离工程》课程试卷5参考答案及评分细则
一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）（每填对一空给一分） 1、平衡分离过程、速率分离过程。
2、i j
i
ij i j j
y x K x y K α==，相对挥发度，相对选择性。 3、4。
4、单组分吸收、多组分吸收；等温吸收、非等温吸收。
5、等温法、等压法、吸附法。
6、露点温度、泡点温度。
7、变压法、变温法、惰性气体吹扫法、置换再生法、。 8、过饱和度。
9、气体、液体。浓度差、压力差、电位差。 二、简述题（本大题共5小题，每题5分，共25分） 1、平衡常数与组成无关的泡点温度计算过程。
答：1）,p T →S i 已知假设求出（或查出）各组分的p
2） 3）1(0005)i i K x T εε∑-≤→通常取为.泡点
4）如果 降低T ，重新计算。
升高T ，重新计算。
2、平衡常数与组成有关的露点温度计算过程。
s
i i
i p K K p
=→i i i i x y K x →=由已知的1;1;i i i i K x K x εε∑-≥∑-≤-
答：1）,p T φ→i 已知假设求出（或查出）各组分的相应参数及利用维里方程计算
2）由已知的y i ，取1L
i γ=求出K i ，初步算出x i
3) 校正L
i γ，求出K i , /i i i i y x y K →=由已知的 4) 1(0005)i x T εε∑-≤→通常取为.露点
5) 如果 降低T ，重新计算。
升高T ，重新计算。
3、萃取精馏中提高塔顶产品含量的方法有哪些。 答：1）加大采出量，减小回流量。
2）加大萃取剂用量 3）减少进料量
4、间歇精馏中的操作方式有哪几种，工业上主要采用哪一种。 答：1）恒回流比 2）恒塔顶组成
3）变优化操作（先恒塔顶组成后恒回流比）。工业中常采用变优化操作。 5、变温吸附的原理是什么？（以图示表示）。 答： 三、名词解释（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1、化学吸附——在吸附过程中吸附质与吸附剂分子间形成化学键的作用。 2、轻
关键组分—
—精馏过程由设计者指定浓度或提出分离要求（如指定回收率）的那个相对易挥发的组分。
3、清晰分割——馏出液中除了HK 外，没有其他重组分，釜液中除了LK 外，没有其他轻
组分。
1;1;i i x x εε∑-≤∑-≥-
4、物理吸收——气体溶质溶入到吸收溶剂中，不与溶剂发生化学反应。 四、计算题（本大题共3小题，共34分） 1、解：
1）求出各组分的饱和蒸气压，由：ln B
p A T C
=-
+，T=，得：（3分） 2）求泡点压力，因为物系可以看作理想物系，由拉乌尔定律，得到：（2分）
321710.380250.321200.412906.8P p x p x p x mmHg
=++=?+?+?=乙烷乙烷丙烷丙烷丁烷丁烷0003）求平衡常数K i ，求气相组成y i 。因为物系可以看作理想物系，可得：（5分） 2、解：
1）按清晰分割进行塔顶及塔底组分分配，由所给定条件可知，苯为轻关键组分，甲苯为重关键组分，由所给定的回收率可知：（4分） 苯在塔顶的量为：0.95400.9538/L L d f kmol h =?=?= 苯在塔底的量为：40382/L L L b f d kmol h =-=-= 甲苯在塔底的量为：0.95400.9538/H H b f kmol h =?=?= 甲苯在塔顶的量为：40382/H H H d f b kmol h =-=-= 对—二甲苯在塔底的量为：20/C C b f kmol h == 对—二甲苯在塔顶的量为：0
2）塔顶、塔底的流量及组成的计算（3分）
2382060/0.0333;0.6333;0.3334
L H C BL BH BC B b b b kmol h x x x =++=++=?===3）全回流下理论板数的计算（3分） 3、解：
1）计算各组分吸收率，由111N i i i N i A A A φ++-=-，可得：（4分）
2）各组分被吸收量的计算，由1,1,1,N i i
i N i
v v v φ++-=
，可得：1,1,1,N i i i N i v v v φ++-=（4分）
11,11,,,0.66126039.672/6039.67220.328/N N v v v kmol h v kmol h φ++-==?=?=-=乙烷乙烷乙烷乙烷乙烷11,11,,,0.9753029.25/3029.250.75/N N v v v kmol h v kmol h φ++-==?=?=-=丙烷丙烷丙烷丙烷丙烷11,11,,,0.9991109.91/109.910.09/N N v v v kmol h v kmol h φ++-==?=?=-=正丁烷正丁烷正丁烷正丁烷正丁烷3）尾气和吸收液的流量的组成计算（6分）
由以上计算可知尾气量为：11,20.3280.750.0921.168/i V v kmol h =∑=++= 尾气中各组分含量为：11,/20.328/21.1680.9603y v V ===乙烷乙烷
吸收液的量为：011()10010021.168178.832/N N L L V V kmol h +=+-=+-= 吸收液中各组分含量为：,,/39.672/178.8320.2218N N N x l L ===乙烷乙烷
2、预将甲苯-烷烃二元恒沸物进行分离，
现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图，
分析各塔物流， 答：分析可知：
恒沸精馏塔：由于恒沸剂加入过量，塔底为
甲醇－甲苯的混合物，塔顶烷烃-甲醇的二元恒沸物。
脱甲醇塔：塔底为甲苯，塔顶为甲苯-甲醇
的二
元恒沸物。
萃取塔：塔底为甲醇水溶液，塔顶为烷烃。 脱水塔：塔底为水，塔顶为甲醇。
1. 萃取精馏过程中，萃取剂的作用是什么？萃取精馏过程与共沸精馏过程有
何区别？
要点：萃取剂的作用：通过稀释原溶液和分别与原溶液组分的相互作用力不同
使原溶液组分间的相对挥发度发生改变。 （5分）
区别：共沸精馏在改变相对挥发度的同时还要与原溶液组分生成共沸物； 共沸精馏的能耗一般比萃取精馏大；
共沸精馏更适用于分离热敏性物料；
共沸精馏可连续操作，也可间歇操作，萃取精馏一般只能连续操作。
3、恒沸精馏与萃取精馏的异同点。
答：相同点：都加入第三组分，形成非理想溶液；都提高相对挥发度；
都应用物料衡算、热量衡算和相平衡关系式。
不同点：恒沸精馏加入恒沸剂形成恒沸物，沸点低，从塔顶出来；
萃取精馏不形成恒沸物，沸点高，从塔底离开。
4．简述精馏过程最小回流时和全回流时的特点。
最小回流比是馏的极限情况之一，此时，未完成给定的分离任务，所需要理论经板数无穷多（2分），如果回流比小于最小回流比，则无论多少理论板数也不能完成给定的分离任务（1分）。
全回流是精馏的极限情况之一。全回流所需的理论板数最少。此时，不进料，不出产品（2分）。
2．什么叫清晰分割法，什么叫不清晰分割法？
多组分精馏分离，馏出液中除了重关键组分外没有其他重组分，重组分全部由塔釜排出，而釜液中除了轻关键组分外没有其它轻组分，轻组分全部由塔顶排出，这种分离情况称为清晰分割，此时非关键组分为非分配组分。（3分）而馏出液中除了重关键组分外还有其他重组分，釜液中除了轻关键组分外还有其它轻组分，这种分离情况称为非清晰分割，此时非关键组分为分配组分。（2分）
3．简述精馏和吸收过程的主要不同点。
1）原理不同：吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的。精馏利用组分间相对挥发度不同使组分分离。（1分）2）传质形式不同：精馏操作中，汽液两相接触时，汽相中的较重组分冷凝进入液相，而液相中较轻组分被气化转入汽相，因此传质过程是双相传质过程；而吸收过程则是气相中的某些组分溶到不挥发的吸收剂中去的单向传质过程。（2分）
3）塔式不同：一般的精馏塔是一处进料，塔顶和塔釜出料，而吸收塔是两处进料、两处出料。（1分）
5．气液传质设备有几种常用的级效率？影响效率的因素有哪些？
效率的表示方法主要有以下几种：
1）全塔效率，又称为总板效率（1分）
2）Murphree板效率，又称干板效率（1分）
3）点效率（1分）
4）填料塔的等板高度（HETP）（1分）
1. 实际板和理论板的差异主要表现在哪些方面？
实际板和理论板的差异：
1）理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡；实际板不可能达到平衡；（2分）
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；实际板板上混合不完全；（1分）
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；（1分）
4）实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。（1分）
2. 何为关键组分，何为轻关键组分、何为重关键组分？
2分离要求指定（设计者指定浓度或提出要求）的、最关心的组分称为关键组分（3分）；两个关键组分中相对易挥发的组分称为轻关键组分（1分），不易挥发的组分称为重关键组分（1分）。
已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下：
上述混合物若温度为77℃，试分析是否有液相存在。
1.解：混合物温度为77℃时
88
.0,87.37706.075.043==?+-=C C K K （2分）
∑>=?+?+?=1583.16.033.0884.056.023.087.3i
i
x
K （1分）
即
B i
i T T x
K >>∑,1（2分）
∑>=++=177.16.33.0884.056.087.23.0i i
K y
（1分）
即
∑<>D
i i
T T K y
,1 （2分）
混合物处于两相区 ∴有液相存在（2分）
１、试求氨仿（1）— 乙醇（2）在共沸温度为55℃时的共沸组成和总压力。（下式中t 的单位是℃；P 的单位是mmHg ）
已知：
解：温度为55℃，则由饱和蒸汽压公式得 372.8201=p 311.370
2
=p 由恒沸物的特点有： 01
221
1ln p p n =γγ
由于21212
2
2
166.142.159.0ln x x x x +-=γγ 故21212
266.142.158.0372
.82311.37ln
x x x x +-= 由上式解得：8475.01=x
1525.02=x
4分
由活度系数公式得：0475.11=γ
所以 00
111222
86.27986659p x p x p KPa γγ=+== 3、在20块板的塔中用烃油吸收含85%乙烷，10%丙烷和5%正丁烷（摩尔百分率）的气体，采用的油气比为1:1，该塔处理的气体量为100kmol/h ，操作压力为3大气压。若全塔效率按25%计，试求：（1）平均温度为多少，才能回收90%的丁烷；
（2）组份的平衡常数；（3）吸收因子、吸收率；（4）尾气的组成。
操作条件下各组分的平衡常数如下：
乙烷 k=+；丙烷 k=+；正丁烷 k=+(t 的单位为℃) 解：(1)温度 5%2520=?=?=η实理N N
9.01
11=--=++N k k
N k A A A ? 09106=+-k A k A 203.1=k A A K =1(舍
去)
11
1 1.203K K K
L A V K K =
?=?= 08571.002857.0+?=t k K 解得 t=℃
(2)各组份的平衡常数
1k =×== 2k =×+= 3k =×+=
(3)吸收因子、吸收率 以乙烷为例
其他组分的计算结果见表 尾气的组成见表：
组分 1+N v 吸收因子A 吸收率? 尾气量 尾气组成
乙烷 85 丙烷 10 正丁烷 5
Σ
化工分离工程Ⅰ期末复习试试题库及答案
分离工程复习题库 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 2、分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。 3、汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。 4、精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。 12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作用）原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。
15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 16、分离剂可以是（能量）和（物质）。 17、Lewis提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 18设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示（Ni-Nv-Nc 即设计变量数-独立变 量数-约束关系） 19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 20、温度越咼对吸收越（不利） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V - SL ）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递）, （通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度 的质量传递或者不同化学位物流的直接混合） 25、通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数）, 为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。 29、分离要求越高，精馏过程所需的最少理论板数（越多）。 30、回流比是（可调）设计变量。 第二部分选择题 1下列哪一个是速率分离过程（） a. 蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离
专科分离工程试卷答案样本
专科《分离工程》 一、 ( 共46题,共150分) 1. 按所依据的物理化学原理, 传质分离过程能够分为________分离过程和 ________分离过程, 常见的平衡分离过程有________、 ________、 ________。( 5分) .标准答案: 1. 平衡;2. 速率;3. 精馏;4. 吸收;5. 闪蒸; 2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率: ____________和____________。要降低分离过程的能耗, 提高其____________效率, 就应该采取措施减小过程的有效能损失。有效能损失是由____________引起的。 ( 4分) .标准答案: 1. 热效率;2. 热力学效率;3. 热力学;4. 过程的不可逆性; 3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算, 按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型: ________________________、 ________________________、 ________________________和 ________________________。 ( 4分) .标准答案: 1. 泡点温度计算;2. 泡点压力计算;3. 露点温度计算;4. 泡点压力计算; 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有________、 ________、 ________和________。 ( 4分) .标准答案: 1. 液泛;2. 雾沫夹带;3. 压力降;4. 停留时间; 5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ方程分别是指 ________________________、 ________________________、 ________________________和________________________。 ( 4分) .标准答案: 1. 物料衡算方程;2. 能量衡算方程;3. 传递方程;4. 界面相平衡方程; 6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、 ________________________________________、 ________________________________________。 ( 3分) .标准答案: 1. 单个精馏塔的调优节能;2. 精馏系统的综合优化节能;3. 精馏系统与整个工艺过程的综合优化节能; 7. 理想气体和理想溶液混合物传热速率________最小分离功, 非理想溶液混和物传热速率________最小分离功, 最小分离功的大小标志着________。 ( 3分) .标准答案: 1. 等于;2. 不等于;3. 物质分离的难易程度; 8. 假设相对挥发度与组成关系不大且不同组分的塔板效率相同, 经过对若干不同组分系统的精馏计算结果分析研究发现, ( )下组分的分配比接近于实际操作回流比下的组分分配比。 ( 2分) A.高回流比 B.低回流比 C.全回流 D.最小回流比 .标准答案: C 9. 在多组分混合物的吸收过程中, 不同组分和不同塔段的吸收程度是不同的。( )一般主要在靠近塔顶的几级被吸收, 在其余级变化很小。 ( 2分) A.轻关键组分 B.重关键组分 C.轻非关键组分 D.重非关键组分 .标准答案: C 10. 多组分精馏与多组分吸收过程均不能对所有组分规定分离要求, 而只能对分离操作中起关键作用的组分即关键组分规定分离要求, 其中多组分精馏过程最多只能有( )个关键组分, 多组分吸收过程最多只能有( )个关键组分。 ( 2分)
实验八 Fe3+、Al3+离子的分离
实验八 Fe 3+、Al 3+离子的分离 ——液－液萃取与分离 [实验目的] 学习萃取分离法的基本原理;初步了解铁、铝离子不同的萃取行为。学习萃取分离和蒸馏分离两种基本操作。 在6mol ·L -1盐酸中，Fe 3+离子与Cl -离子生成了[FeCl 4]-配离子。在强酸－乙酸萃取体系中，乙醚（2t E O ）与离子结合，生成了离子（2t E O ·H +）。由于[FeCl 4]-离子与2 t E O ·H +离子都有较大的体积和较低的电荷。因此，容易形成缔合物2t E O ·H +·[FeCl 4]-，在这种离 子缔合物中，Cl -离子和2 t E O 分别取代了Fe 3+离子和H +离子的配位水分子，并且中和了电荷，具有疏水性，能够溶于乙醚中。因此，就从水相转移到有机相中了。 Al 3+离子在6mol ·L -1盐酸中与Cl -离子生成配离子的能力很弱，因此，仍然留在水相 中。 将Fe 3+离子由有机相中再转移到水相中去的过程叫做反萃取。将含有Fe 3+离子的乙醚相与水相混合，这时体系中的H +离子浓度和Cl -离子浓度明显降低。离子2 t E O ·H +和配离子[FeCl 4]-解离趋势增加，Fe 3+离子又生成了水合铁离子，被反萃取到水相中。由于乙醚沸点 较低（35.6），因此，采用普通蒸馏的方法，就可以实现醚水的分离。这样Fe 3+又恢复了初 始的状态，达到了Fe 3+、Al 3+分离的目的。 [实验用品] 仪器：圆底烧瓶（250mL ）、直管冷凝器、尾接管，抽滤瓶、烧杯、梨形分液漏斗(100mL)、量筒(100mL)、铁架台、铁环 液体药品：FeCl 3(5%)、浓盐酸（化学纯）、乙醚（化学纯）、K 4Fe(CN)6(5%)、NaOH(2mol ·L -1、6mol ·L -1)、茜素S 酒精溶液、冰水、热水 材料：乳胶管、橡皮管、玻璃弯管、滤纸、pH 度纸 [基本操作] 1．萃取，参见第六章二。 2．蒸馏，参见第六章二。 [实验内容] 1.制备混合溶液 取10mL5%FeCl 3溶液和10mL5%AlCl 3溶液混入烧杯中。 2.萃取 将15mL 混合溶液和15mL 浓盐酸先后倒入分液漏斗中，再加入30mL 乙醚溶液,按照萃取分离的操作步骤进行萃取。 [思考题] 萃取操作中如何注意安全？ 3.检查 萃取分离后，水相若呈黄色，则表明Fe 3+、Al 3+没有分离完全。可再次用30mL 乙醚重复萃取，进至水相无色为止。每次分离后的有机相都合并在一起。 4.安装 先安装好蒸馏装置。向有机相中加入30mL 水，并转移至圆底烧瓶中。整个装置的高度以
化工分离工程复习题及答案..
化工分离过程试题库(复习重点) 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 2、分离因子是根据（气液相平衡）来计算的。它与实际分离因子的差别用（板效率）来表示。 3、汽液相平衡是处理（汽液传质分离）过程的基础。相平衡的条件是（所有相中温度压力相等，每一组分的化学位相等）。 4、精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为（分配组分）。 7、吸收有（轻）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 8、对多组分吸收，当吸收气体中关键组分为重组分时，可采用（吸收蒸出塔）的流程。 9、对宽沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（进料热焓）决定，故可由（热量衡算）计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程，其各板的温度变化由（组成的改变）决定，故可由（相平衡方程）计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小，可用（级效率）表示。 12、对多组分物系的分离，应将（分离要求高）或（最困难）的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据（表面吸附）原理来实现的，而膜分离是根据（膜的选择渗透作用）原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有（膜分离）、（吸附分离）。 15、传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 16、分离剂可以是（能量）和（物质）。 17、Lewis 提出了等价于化学位的物理量（逸度）。 18、设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示( Ni=Nv-Nc即设计变量数=独立变量数-约束关系 ) 19、设计变量分为（固定设计变量）与（可调设计变量）。 20、温度越高对吸收越（不利） 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设（萃取剂回收段）。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为（V = SL）。 23、精馏有（两个）个关键组分，这是由于（双向传质）的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面，即（通过一定压力梯度的动量传递），（通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合）和（通过一定浓度梯度的质量传递或者不同化学位物流的直接混合）。 25、通过精馏多级平衡过程的计算，可以决定完成一定分离任务所需的（理论板数），为表示塔实际传质效率的大小，则用（级效率）加以考虑。 27、常用吸附剂有（硅胶），（活性氧化铝），（活性炭）。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时，恒沸剂从塔（顶）出来。
化学分离与富集实验讲义讲解
化学分离与富集实验讲义 昆明理工大学基础化学实验中心 2012-12
实验一表面活性剂增溶增敏的应用 实验目的 1、了解不同性质的表面活性剂在溶液的作用原理； 2、了解表面活性剂的增溶、增敏在光度法中的应用； 3、熟悉分光光度计的使用。 实验原理 表面活性剂，包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。(I)阴离子表面活性剂：此类表面活性剂在水溶液中会离解为带负电荷的离子(阴离子)和带正电荷的离子(阳离子)，而阴离子是其表面活性的载体。(2)阳离子表面活性剂：此类表面活性物质在水溶液中亦会离解成阴、阳离子，而阳离子是其表面活性的载体。(3)非离子表面活性剂：此类表面活性物质在水溶液中不会离解成离子．在水中的溶解度主要靠它的极性基团提供的，其表面活性的载体是它的极性基团。(4)两性表面活性剂：此类表面活性物质在水溶液中，于同一分子内不但含有正电荷，而且还含有负电荷，它是根据组成和介质的pH 值来决定它的阴离子或阳离子的性质。尽管表面活性剂有不同的结构和极性基团，在不同的介质中表现出不同的特性，但对大多数的表面活性剂而言，仍有其共同的特征。表面活性剂最重要的两个特征是在界面上吸附的趋向性和在各种条件下形成具有各种结构的分子聚集体，如：胶束、反胶束。表面活性剂分子溶于水后会不停地旋转，最终找到亲水基与憎水基的恰当位置而基本固定下来，相互靠在一起，形成形状、大小不一的胶束或胶团(如图3所示)。 这种情况容易在逐渐提高表面活性剂浓度而达到某一个浓度数值以上时发生。该浓度称为临界胶束浓度(用CMC表示)。 1、增溶作用 当水溶液中表面活性剂的浓度大于临界胶束浓度时生成胶团或胶束，通过加热与搅拌，体系中难容性成分（显色剂、显色化合物）分散为很小的微粒，被包裹在大量的胶束与胶团之中而间接溶入了体系。表面活性剂的这种能增大不溶物溶解度的作用就叫增溶作用。 2、增敏作用 显色化合物在有表面活性剂胶束存在或不存在时的吸收光谱，往往有明显的不同。通常
化工分离工程试题答卷及参考答案
MESH方程。 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分 配组分，轻组分为分配组分，存在着两个 恒浓区，出现在精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时， 加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想溶液，可提高组分1对2的 相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质 速率的增强程度，增强因子E的定义是化学吸 收的液相分传质系数（k L）/无化学吸收的液相 分传质系数（k0L）。 5. 对普通的N级逆流装置进行变量分析，若组 分数为C个，建立的MESH方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 η； 6. 热力学效率定义为= 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效 率必定于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂的性质，对溶液施加压力，克服溶 剂的渗透压，是一种用来浓缩溶液的膜 分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单 级分离基本关系式。 ——相平衡常数； 式中： K i ψ——气相分 率（气体量/进料量）。 2. 精馏塔第j级进出物料如图1，建立
三、简答(每题5分,共25分) 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。 K i =y i /x i 。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中， 一般关键组分与非关键组分在顶、釜的 分配情况如何 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为 什么不能视为恒摩尔流 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高 热力学效率 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔 底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的 热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对 于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力 学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些 （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求 已知：94℃时P 1 0= P 2 0= 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃ 下形成共沸物，共沸组成X 2 =(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求 该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷、丙烷、丁烷（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸 收率可达到多少。
化工分离工程考试答案
2013化工分离过程期中考试试题答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 2. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 3. 汽液相平衡是处理（传质分离）过程的基础，相平衡的条件是（各相温度压力相等， 各组分在每一相中的化学位相等）。 4. 当混合物在一定的温度、压力下，进料组成 乙和相平衡常数K 满足 （ K i Z 1, z K i 1 ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算 求出其平衡汽液相组成。 5. 精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 6. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 7. 最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。 8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时，经常采取（增加萃取剂用量）或（减小进料量）的措 施使 产品达到分离要求。 9. 吸收有（1个）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 10. 吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔）、（用再沸器的蒸出塔）和（用 蒸馏塔）。 二、单项选择题（每小题1分，共10分） 1. 吸收属于（A ） A.平衡分离；B.速率分离；C.机械分离；D.膜分离。 C 2. 计算溶液泡点时，若 K i X i 1 0，则说明（C ） 1 A.温度偏低； B.正好泡点； C.温度偏高。 3. 如果体系的汽相为理想气体，液相为非理想溶液；则相平衡常数可以简化表示为（D ） 4. 汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（A ） A.易挥发； B.难挥发； C.沸点高； D.蒸汽压小 5. 如果塔顶采用全凝器，计算塔顶第一级的温度可以利用方程（ A.泡点方程； B.露点方程； C.闪蒸方程； D.相平衡方程。 6. 计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和压力的问题是计算 （B ）A. 泡点温度；B.泡点压力；C.等温闪蒸；D.露点压力。 7. 精馏中用HN 表示（C ） A.轻关键组分； B.重关键组分； C.重非关键组分； D.轻非关键组分。 8. 以下描述中，不属于萃取精馏中溶剂的作用的是（ D ） A. K i L i V i B. K i P S C. K i D. K i ?R s i i
化工分离工程》刘佳琪复习
《分离工程》 本 一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分） 1、分离过程可分为、两大类。 2、在平衡分离过程中，平衡关系用分离因子表示为 ij α=。分离因子在精馏中又称为，在液液平衡中又称为。 3、对于一四组分气液平衡物系而言，其自由度数f等于。 4、吸收过程按溶质数多少可分为和；按吸收温度状况可分为和。 5、超临界流体萃取有、和等三种操作方法。 6、闪蒸温度必须介于物系的与之间。 7、吸附剂的再生方法有、、、。 8、结晶分离的传质推动力为。 9、膜分离过程按分离体系不同可分为、。按推动力不同可分为、、。 1、一烃类混合物中含有乙烷30%、丙烷30%、正丁烷40%。其安托因方程参数见下表。试求30℃时的泡点压力及此时的气相组成。（物系可认为是完全理想物系）（10分）。安托因 方程为：ln B p A T C =- + 2、将苯（A）——甲苯（B）——对二甲苯（C）混合物送入精馏塔分离，进料流量为100kmol/h， 组成为Z A =0.4、Z B =0.4、Z C =0.2，要求苯在塔顶回收率为95%，甲苯在塔釜的回收率为95%。 组分相对平均挥发度α AB =2.0，试按清晰分割法求全回流条件下所需理论板数及塔顶与塔底的流量及组成。(10分)
3、具有三块理论板的吸收塔，用来处理下列组成的气体（V N+1），在操作条件下各组分平均吸收因子见下表。富气与贫油流率均为100kmol/h ，试用平均吸收因子法计算各组分的吸收率、吸收液与尾气的量及组成。(14分) 《分离工程》课程试卷5参考答案及评分细则 一、填空（本大题共9小题，每空1分，共25分）（每填对一空给一分） 1、平衡分离过程、速率分离过程。 2、i j i ij i j j y x K x y K α== ，相对挥发度，相对选择性。 3、4。 4、单组分吸收、多组分吸收；等温吸收、非等温吸收。 5、等温法、等压法、吸附法。 6、露点温度、泡点温度。 7、变压法、变温法、惰性气体吹扫法、置换再生法、。 8、过饱和度。 9、气体、液体。浓度差、压力差、电位差。 二、简述题（本大题共5小题，每题5分，共25分） 1、平衡常数与组成无关的泡点温度计算过程。 答：1）,p T →S i 已知假设求出（或查出）各组分的p 2） 3）1(0005)i i K x T εε∑-≤→通常取为.泡点 4）如果 降低T ，重新计算。 升高T ，重新计算。 s i i i p K K p =→i i i i x y K x →=由已知的1;1;i i i i K x K x εε∑-≥∑-≤-
综合化学实验讲义
宁夏理工学院综合化学实验（试用版） 罗桂林陈兵兵陈丽等主编 文理学院化工系 2014年10月
目录 实验一过氧化钙的合成及含量分析.............................. 错误!未定义书签。实验二三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的制备及组成测定.................. 错误!未定义书签。实验三食盐中碘含量的测定（分光光度法）..................... 错误!未定义书签。实验四乙酸正丁酯的制备...................................... 错误!未定义书签。实验五水果中总酸度及维生素C含量的测定...................... 错误!未定义书签。实验六查尔酮的全合成........................................ 错误!未定义书签。
实验一过氧化钙的合成及含量分析 一、实验目的 1. 掌握制备过氧化钙的原理及方法。 2. 掌握过氧化钙含量的分析方法。 3. 巩固无机制备及化学分析的基本操作。 二、实验原理 在元素周期表中，第一主族和第二主族以及银与锌等均可形成化学稳定性各异的简单过氧化物；它们是氧化剂，对生态环境是有好的，生产过程中一般不排放污染物，可以实现污染的零排放。 CaO 2·8H 2 O是白色或微黄色粉末，无臭无味，在潮湿空气中可以长期缓慢释 放出氧气，50℃转化为CaO 2·2H 2 O，110℃-150℃可以脱水，转化为CaO 2， 室温下 较为稳定，加热到270℃时分解为CaO和O 2。 2CaO 2 =2CaO + O 2 △ r H m = mol CaO 2难溶于水，不溶于乙醇和丙酮，它与稀酸反应生成H 2 O 2 ，若放入微量的 碘化钾作催化剂，可作为应急氧气源；CaO 2 广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂和 油类漂白剂，CaO 2 也是种子及谷物的消毒剂，如将其用于稻谷种子拌种，不易发生秧苗烂根。 制备的原料可以是CaCl 2·6H 2 O、H 2 O 2 、NH 3 ·H 2 O，也可以是Ca（OH） 2 和NH 4 Cl， 在较低的温度下，通过原料物质之间的反应，在水溶液生成CaO 2·8H 2 O，在110℃ 条件下真空干燥，得到白色或微黄色粉末CaO 2 。有关反应式如下： CaCl 2 + 2 NH 3 ·H 2 O = 2NH 4 Cl + Ca（OH） 2 Ca（OH） 2 + H 2 O 2 + 6 H 2 O = CaO 2 ·8H 2 O 连解得: CaCl 2 + H 2 O 2 + 2 NH 3 ·H 2 O + 6 H 2 O ══ CaO 2 ·8H 2 O + 2NH 4 Cl 过氧化钙含量的测定，可以利用在酸性条件下，过氧化钙与稀酸反应生成过氧化氢，用标准高锰酸钾滴定来确定其含量。为加快反应，可加入微量的硫酸锰。 5CaO 2 + 2MnO 4 - + 16H+ = 5Ca2+ + 2Mn2+ + 5O 2 ↑+ 8H 2 O CaO 2的质量分数为：W（CaO 2 ）= *C *V *M /m
化工原理实验讲义08.9.1
化工原理实验讲义 合肥学院化学与材料工程系 化工实验教研室编 2007.8．
实验二 离心泵特性曲线测定 一、实验目的 1. 了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作； 2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。 二、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量V 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。 1．扬程H 的测定与计算 在泵进、出口取截面列柏努利方程： g u u + Z Z +g ρp p = H 22 1 22 12 1 2 式中：p 1,p 2——分别为泵进、出口的压强 N/m 2 ρ——流体密度 kg/m 3 u 1, u 2——分别为泵进、出口的流量m/s g ——重力加速度 m/s 2 当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为： g p p H ρ'1'2-= 由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，就可以计算出泵的扬程。 2．轴功率N 的测量与计算 轴的功率可按下式计算： w N ?=94.0 式中，N —泵的轴功率，W w —电机输出功率，W 由上式可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的倍率即可。 3．效率η的计算
泵的效率η是泵的有效功率Ne 与轴功率N 的比值。有效功率Ne 是单位时间内流体自泵得到的功，轴功率N 是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。 泵的有效功率Ne 可用下式计算： Ne=HV ρg 故 η=Ne/N=HV ρg/N 4．速改变时的换算 泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为平均转速下的数据。换算关系如下： 流量 n n V V '=' 扬程 2 )(n n H H ' =' 轴功率 3)(n n N N '=' N 效率 η ρρη=='''='N g VH N g H V 离心泵功率转换系数＝0.89 三、实验装置与流程 离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图如图2-1：
化工分离工程考试答案
2013化工分离过程期中考试试题答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 传质分离过程分为（平衡分离过程）和（速率分离过程）两大类。 2. 分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（混合过程）的逆过程。 3. 汽液相平衡是处理（传质分离）过程的基础，相平衡的条件是（各相温度压力相等，各组分在每一相中的化学位相等）。 4. 当混合物在一定的温度、压力下，进料组成z i 和相平衡常数K i 满足 （ 1,1>>∑∑i i i i K z z K ）条件即处于两相区，可通过（物料平衡和相平衡）计算求出其平衡汽液相组成。 5. 精馏塔计算中每块板由于（组成）改变而引起的温度变化，可用（泡露点方程）确定。 6. 多组分精馏根据指定设计变量不同可分为（设计）型计算和（操作）型计算。 7. 最低恒沸物，压力降低使恒沸组成中汽化潜热（小）的组分增加。 8. 萃取精馏中塔顶产品不合格时，经常采取（增加萃取剂用量）或（减小进料量）的措施使产品达到分离要求。 9. 吸收有（1个）关键组分，这是因为（单向传质）的缘故。 10.吸收剂的再生常采用的是（用蒸汽或惰性气体的蒸出塔）、（用再沸器的蒸出塔）和（用蒸馏塔）。 二、单项选择题（每小题1分，共10分） 1. 吸收属于（A ） A.平衡分离；B.速率分离；C.机械分离；D.膜分离。 2. 计算溶液泡点时，若∑=>-C i i i X K 101，则说明（C ） A. 温度偏低； B. 正好泡点； C. 温度偏高。 3. 如果体系的汽相为理想气体，液相为非理想溶液；则相平衡常数可以简化表示为 （ D ） A. L i i V i K φφ= B. s i i P K P = C. $$L i i V i K φ φ= D. s i i i P K P γ= 4. 汽液相平衡K 值越大，说明该组分越（ A ） A.易挥发； B.难挥发； C.沸点高； D.蒸汽压小。 5. 如果塔顶采用全凝器，计算塔顶第一级的温度可以利用方程（ B ） A.泡点方程； B.露点方程； C. 闪蒸方程； D.相平衡方程。 6. 计算在一定温度下与已知液相组成成平衡的汽相组成和压力的问题是计算（ B ） A.泡点温度； B.泡点压力； C.等温闪蒸； D.露点压力。 7. 精馏中用HNK 表示（ C ） A. 轻关键组分； B. 重关键组分； C. 重非关键组分； D. 轻非关键组分。 8. 以下描述中，不属于萃取精馏中溶剂的作用的是（ D ）
绿叶中色素的提取与分离实验操作过程(图文)
绿叶中色素的提取与分离实验 一、实验原理 1、提取的原理：利用色素溶于有机溶剂无水乙醇而不溶于水的性质。 2、分离的原理：利用各种色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液在滤纸上扩散的速度不同。（纸层析法） 二、目的要求 1、进行绿叶中色素的提取和分离； 2、探究绿叶中含有几种色素 三、材料用具 1、材料：新鲜的绿叶（如菠菜、韭菜的绿叶）。 2、用具：剪刀、药匙、研钵、量筒、漏斗、试管、棉塞、尼龙纱布、盖玻片、试管架、干燥的定性滤纸、铅笔、直尺、烧杯、穿针的细线、滴管。 3、试剂：无水乙醇、层析液、二氧化硅（石英沙）和碳酸钙。 四、方法步骤 1、提取绿叶中的色素 （1）取深绿色的植物叶片，洗净，抹干水分，并称取5g，剪成小块置于研钵中。（2）在研钵中加入少许二氧化硅（SiO2）、碳酸钙（CaCO3），再加入6ml无水乙醇。（3）迅速、充分地研磨成糊状。 （4）在漏斗基部放一小块单层尼龙纱布，将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。将滤液收集到试管中，及时用棉塞将试管口塞严。 剪碎绿叶加二氧化硅、碳酸钙，（迅速）研磨成糊状 再加入10ml无水乙醇 过滤收集滤液，棉塞封口 2、制备滤纸条（如下图） 3、画滤液细线（如下图） 滤纸条：长6cm，宽1cm，用盖玻片一端蘸取滤液，沿铅笔线画线， 距一端1cm处用铅笔和直尺等滤液细线风干后，再画下一道细线，重复 画一条细的横线。2—3次。画线要求：细、直、齐。
4、分离色素 将3ml 层析液倒入小烧杯中，将滤纸条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用培养皿盖盖住小烧杯。注意：不能让滤液细线接触到层析液。 5、观察与记录 观察烧杯中滤纸条上出现了几条色素带，以及每条色素带的 颜色和宽度。 将观察结果记录下来，并将层析结果的分离结果贴在上面。 “培养皿法” 五、讨论 1、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？ 2、滤纸条上的绿叶细线为什么不能触及层析液？ 3、将有色素带的滤纸条夹在书里，几天后会出现什么现象？这说明了什么？ 4、到了秋天叶色变黄、变红的原因是什么？ 注：无水乙醇-------------------溶解、提取色素 二氧化硅（SiO 2）--------研磨充分 碳酸钙（CaCO 3）--------防止色素破坏 层析液----------------------分离色素 胡萝卜素叶绿素b 叶绿素a 叶黄素 橙黄色 黄色 蓝绿色 黄绿色
(完整版)化工分离工程0708期末试题A答案
2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷（A 卷）答案及评分标准
2007—2008学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准 注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。 院系:化学化工学院 专业:化工班级:04- 姓名: 学号: 三、判断题（本大题14分，每小题2分，对的打√，错的打×） 1、对拉乌尔定律有偏差的物系一定是恒沸体系。…………………………………………（×） 2、绝热闪蒸过程，节流后的温度降低。…………………………………………………（√ ） 3、若组成为 i z的物系，1 > ∑K X i i ，且1 /> ∑ i i k y，其相态为气液两相。………………（√ ） 4、在精馏操作中回流比是可调设计变量。………………………………………………（√ ） 5、在萃取精馏操作中，液相流率总是大于气相流率。……………………………………（×） 6、在萃取精馏中所选的萃取剂使p1A值越大，溶剂的选择性越大。……………………（√ ） 7、吸收中吸收因子小的组分是易于吸收组分。…………………………………………（×） 四、分析题（本大题10分，每小题5分） 1、分析下图的点E，D，C三点表观吸附量为什么等于零？曲线CD及DE说明了溶质优先被吸附还是溶剂优先被吸附？为什么？ 2、预将甲苯-烷烃二元恒沸物进行分离，现以甲醇为恒沸剂分离甲苯-烷烃的流程如图，分析各塔物流，并将恒沸精馏塔和脱甲醇塔分离过程用三角相图表示出来。 答：C，E点为纯溶液，所以吸附前后无浓 度变化，表观吸附量为零。D点，按溶液配比吸 附，所以吸附前后也无浓度变化，表观吸附量为 零。曲线CD说明了溶质优先被吸附，曲线DE 说明了溶剂优先被吸附。 答：分析可知： 恒沸精馏塔：由于恒沸剂加入过量，塔底为甲醇 －甲苯的混合物，塔顶烷烃-甲醇的 二元恒沸物。 脱甲醇塔：塔底为甲苯，塔顶为甲苯-甲醇的二元 恒沸物。 萃取塔：塔底为甲醇水溶液，塔顶为烷烃。 脱水塔：塔底为水，塔顶为甲醇。 相图如下： 3
《化工分离工程》试卷及答案教学内容
《化工分离工程》试 卷及答案
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 一、填空(每空2分,共20分) 1. 如果设计中给定数值的物理量的数目等于 设计变量 ，设计才有结果。 2. 在最小回流比条件下，若只有重组分是非分配组分，轻组分为分配组分，存在着两个恒浓 区，出现在 精镏段和进料板 位置。 3. 在萃取精镏中，当原溶液非理想性不大时，加入溶剂后，溶剂与组分1形成具有较强 正 偏差的非理想溶液，与组分2形成 负偏差或理想 溶液 ，可提高组分1对2的相对挥发度。 4. 化学吸收中用增强因子表示化学反应对传质速率的增强程度，增强因子E 的定义是 化学吸收的液相分传质系数（k L ）/无化学吸收的液相分传质系数（k 0L ） 。 5. 对普通的N 级逆流装置进行变量分析，若组分数为C 个，建立的MESH 方程在全塔有 NC+NC+2N+N=N(2C+3) 个。 6. 热力学效率定义为=η ； 实际的分离过程是不可逆的，所以热力学效率 必定 于1。 7. 反渗透是利用反渗透膜选择性的只透过 溶剂 的性质，对溶液施加压力，克服 溶剂的渗透 压 ，是一种用来浓缩溶液的膜分离过程。 二、推导(20分) 1. 由物料衡算，相平衡关系式推导图1单级分离基本关系式。 1(1) 0(1) 1c i i i i z K K ψ=-=-+∑ 式中： K i ——相平衡常数； ψ ——气相分率（气体量/进料量）。 2. 精馏塔第j 级进出物料如图1，建立MESH 方程。
三、简答(每题5分,共25分) 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。 K i=y i/x i。 2.关键组分的定义是什么；在精馏操作中，一般关键组分与非关键组分在顶、釜的分配 情况如何？ 由设计者指定浓度或提出回收率的组分。 LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制； HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制； LNK全部或接近全部在塔顶出现； HNK全部或接近全部在塔釜出现。 3.在吸收过程中，塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？ 吸收为单相传质过程，吸收剂吸收了气体中的溶质而流量在下降过程中不断增加，气体的流量相应的减少，因此气液相流量在塔内都不能视为恒定。 4.在精馏塔中设中间换热器为什么会提高热力学效率？ 在中间再沸器所加入的热量其温度低于塔底加入热量的温度，在中间冷凝器所引出的热量其温度高于塔顶引出热量的温度，相对于无中间换热器的精馏塔传热温差小，热力学效率高。 5.反应精馏的主要优点有那些？ （1）产物一旦生成立即移出反应区；（2）反应区反应物浓度高，生产能力大；（3）反应热可由精馏过程利用；（4）节省设备投资费用；（5）对于难分离物系通过反应分离成较纯产品。 四、计算(1、2题10分，3题15分，共35分) 1. 将含苯0.6（mol分数）的苯（1）—甲苯（2）混合物在101.3kPa下绝热闪蒸，若闪蒸温度为94℃，用计算结果说明该温度能否满足闪蒸要求？ 已知：94℃时P10=152.56kPa P20=61.59kPa 2. 已知甲醇（1）和醋酸甲酯（2）在常压、54℃下形成共沸物，共沸组成X2=0.65(mol分率), 在此条件下：kPa P kPa p98 . 65 , 24 . 9002 1 = =求该系统的活度系数。 3. 气体混合物含乙烷0.50、丙烷0.4、丁烷0.1（均为摩尔分数），用不挥发的烃类进行吸收，已知吸收后丙烷的吸收率为81%，取丙烷在全塔的平均吸收因子A=1.26，求所需理论板数；若其它条件不变，提高平均液汽比到原来的2倍，此时丙烷的吸收率可达到多少。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
大孔树脂吸附分离实验
实验二大孔树脂吸附分离实验 一、实验目的 1、了解大孔树脂的使用方法； 2、掌握利用大孔树脂的静态和动态吸附分离操作； 3、掌握大孔树脂的洗脱方法； 4、学习吸附等温曲线、吸附动力学曲线和洗脱曲线的测定方法。 二、实验原理 大孔树脂是一种具有大孔结构的有机高分子共聚体，是一类人工合成的有机高聚物吸附剂。因其具多孔性结构而具筛选性，又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。一般为球形颗粒状，粒度多为20-60目。大孔树脂有非极性（HPD-100,HPD-300,D-101,X-5,H103）、弱极性（AB-8，DA-201,HPD-400）、极性（NKA-9,S-8,HPD-500）之分。大孔吸附树脂理化性质稳定，一般不溶于酸碱及有机溶媒，在水和有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。 大孔树脂吸附技术以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的技术。吸附分离依据相似相容的原则，一般非极性树脂宜于从极性溶剂中吸附非极性有机物质，相反强极性树脂宜于从非极性溶剂中吸附极性溶质，而中等极性吸附树脂，不但能从非水介质中吸附极性物质，也能从极性溶液中吸附非极性物质。 大孔吸附树脂吸附技术广泛应用于制药及天然植物中活性成分如皂甙、黄酮、内脂、生物碱等大分子化合物的提取分离以及维生素和抗生素的提纯、化学制品的脱色、医院临床化验和中草药化学成分的研究等。它具有吸附快，解吸率高、吸附容量大、洗脱率高、树脂再生简便等优点。 大孔树脂吸附分离操作步骤： （1）树脂的预处理
目的是为了保证制剂最后用药安全。树脂中含有残留的未聚合单体，致孔剂，分散剂和防腐剂对人体有害。预处理的方法：乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1：5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性，备用。 （2）上样 将样品溶于少量水中，以一定的流速加到柱的上端进行吸附。上样液以澄清为好，上样前要配合一定的处理工作，如上样液的预先沉淀、滤过处理，pH调节，使部分杂质在处理过程中除去，以免堵塞树脂床或在洗脱中混入成品。上样方法主要有湿法和干法两种。 （3）洗脱 先用水清洗以除去树脂表面或内部还残留的许多非极性或水溶性大的强极性杂质（多糖或无机盐），然后用所选洗脱剂在一定的温度下以一定的流速进行洗脱。 （4）再生 再生的目的：除去洗脱后残留的强吸附性杂质，以免影响下一次使用过程中对于分离成分的吸附。 再生的方法：95%乙醇洗脱至无色，再用2%盐酸浸泡，用水洗至中性，再用2%NaOH浸泡，再用水洗至中性。 注意：再生后树脂可反复进行使用，若停止不用时间过长，可用大于10%的NaCl溶液浸泡，以免细菌在树脂中繁殖。一般纯化某一品种的树脂，当其吸附量下降30%以上不宜再使用。 三、试剂及仪器 仪器：紫外可见分光光度计，电子天平，恒温水浴振荡器，玻璃层析柱，恒流泵 试剂：AB-8大孔树脂，大豆异黄酮，无水乙醇，盐酸，氢氧化钠 四、实验内容
化工分离工程07-08期末试题A答案
2007—2008学年分离工程课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准 注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。 院系:化学化工学院 专业:化工班级:04- 姓名: 学号: 一、填空题（本大题20分，每空1分） 1、分离工程分为( 机械分离法)和( 传质分离法)两大类。 2、对拉乌尔定律产生偏差的溶液称为( 非理性溶液)或( 实际溶液)。 3、对于能生成二元恒沸物的物系来说，在恒沸点处气液相两相组成（相等）。在恒沸点两侧组分的挥发能力（不同或相反）。 4、端值常数A为( 0 )时体系为理想溶液，A为( <0 )时体系为负偏差溶液。 5、用郭氏法分析，串级单元的可调设计变量为（1 ），侧线采出板的可调设计变量为（0 ）。 6、根据萃取精馏原理，通常希望所选择的萃取剂与塔顶组分形成具有（正）偏差的非理想溶液，与塔底组分形成理想溶液或具有（负）偏差的非理想溶液。 7、萃取精馏塔中，当原料以液相加入时，则提馏段中的溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段（低），此时为了保证整个塔内萃取剂的浓度，常将部分溶剂随（料液）一起加入。 8、恒沸精馏过程恒沸剂的加入不仅影响原溶液组分(挥发度或相对挥发度a)，同时与原溶液中的一个或几个组分形成恒沸物，当形成最低温度的恒沸物时恒沸剂从塔（顶）出来。 9、在多组分精馏过程中，由芬斯克公式计算的最少理论板数决定于两组分的分离要求和（挥发度或相对挥发度a），与进料组成（无关）。 10、吸附负荷曲线是以（吸附剂中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成，透过曲线是以（流出物中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成。
二、选择题（本大题20分，每小题2分） 1、由1-2两组分组成的混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 '1'1,y x ，则 （ C ） （A ）1'1x x >和 1'1y y > （B ）1'1x x <和1'1y y < （C ）1'1x x =和1'1y y = （D ）不确定 2、对于绝热闪蒸过程，当进料的流量组成及热状态给定之后，经自由度分析，只剩下一个自由度由闪蒸罐确定，则还应该确定的一个条件是 （ D ） （A ）闪蒸罐的温度 （B ）闪蒸罐的压力 （C ）气化率 （D ）任意选定其中之一 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成5.0=A x 时泡点为1t ，与之相平衡的气相组成75.0=A y 时，相应的露点为2t ，则 （ A ） （A ）21t t = （B ）21t t > （C ）21t t < （D ）不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 （ A ） （A ）1，1 （B ）1，0 （C ）0，1 （D ）0，0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是 （ A ） （A ）正偏差溶液 （B ）理想溶液 （C ）负偏差溶液 （D ）不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质，逆流操作，平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度y 2和吸收率?的变化为 （ C ） （A ）y 2上升，?下降 （B ）y 2下降，?上升 （C ）y 2上升，?不变 （D ）y 2上升，?变化不确定 7、逆流填料吸收塔，当吸收因数A <1且填料为无穷高时，气液两相将在哪个部位达到平衡 （ B ） (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 （ D ） （A ）难吸收的组分 （B ）较轻组份 （C ）挥发能力大的组分 （D ）吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 （ A ） (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中，U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂 （ A ） (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附，溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附，溶质后吸附