化工原理简答题.doc

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1、.精馏篇蒸馏是分离液体均相混合物的典型单元操作。1、利用混合液中各组分挥发能力或沸点不同的特性；(分离依据)2、加热将液体混合物部分气化，由原来的均一相变为两相；(分离手段)3、通过液相和气相间的质量传递来实现分离。三个基本关系：（1）相平衡关系：应用热力学基本理论表达体系的热力学性质的相互关系。（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流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离要求所需的理论板数、塔内物流流量、组成的分布。（3）传质速率方程蒸馏的特点：（1）通过蒸馏分离可以

2、直接获得所需要的产品（2）适用范围广，可分离液态、气态或固态混合物（3）蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离（4）蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题汽-液相平衡关系：是指溶液与其上方蒸气达到平衡时，气相组成与液相组成之间的关系。理想溶液：根据不同组分分子之间作用力的异同来区分。遵循拉乌尔定律。理想气体：遵循道尔顿分压定律当总压不太高（<104kPa时）可视为理想气体。1.理想气体的两个假设:①①忽略分子体积；②忽略分子间作用力。2.临界温度低的气体，压力不太大、温度不太低时近似拉乌尔定律：当理想溶液汽液两相呈平衡时，

3、溶液上方组分的分压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。相对挥发度：一般由实验测定。若a＝1，则y=x，表明不能用普通蒸馏方法分离。若a>1，则y>x，即a愈偏离1表明用蒸馏方法分离愈容易。简单蒸馏：。间歇非稳态操作。在蒸馏过程中系统的温度和汽液相组成均随时间改变。用于组分之间沸点差异大、分离提纯程度要求不高简单蒸馏的原理：釜内易挥发组分含量x由原料的初始组成xF沿泡点线不断下降直至终止蒸馏时组成xW，釜内溶液的沸点温度不断升高，蒸汽相组成y也随之沿露点线不断降低。简单蒸馏的特点：（1）为非稳态过程。任一时刻，易挥发组分在蒸汽

4、中的含量y始终大于剩余在釜内的液相中的含量x，气液平衡瞬间形成又瞬间被新的气液平衡替代。液相浓度沿泡点线不断降低；气相浓度沿露点线不断降低。（2）以蒸馏釜内残液组成或产品罐中馏出液平均组成降至规定值后，操作停止。平衡蒸馏的原理是什么？平衡蒸馏又称为闪蒸，是一连续稳定过程，原料连续进入加热器中，加热至一定温度经节流阀骤然减压到规定压力，部分料液迅速汽化，汽液两相在分离器中分开，得到易挥发组分浓度较高的顶部产品与易挥发组分浓度甚低的底部产品。平衡蒸馏为稳定连续过程，生产能力大，不能得到高纯产物，常用于只需粗略分离的物料，在石

5、油炼制及石油裂解分离的过程中常使用多组分溶液的平衡蒸馏。间歇精馏与简单蒸馏比较：..相同点：间歇操作，非稳态操作不同点：间歇精馏有回流和多块塔板，即进行多次部分汽化和多次部分冷凝的过程，精馏操作；而简单蒸馏一次部分汽化，无回流。间歇精馏与连续精馏比较：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；闪蒸相当于总进料一次通过一个理论板，进行一次分离。分离效果不及简单蒸馏。简单蒸馏开始时的气相平衡组分较大，结束时残液中组分较小，所以总的馏出物浓度大于平衡蒸馏。塔板的作用：（1）塔板提供了汽液分离的场所（2）

6、每一块塔板是一个混合分离器（3）足够多的板数可使各组分较完全分离。回流的作用：提供不平衡的气液两相，是构成气液两相传质的必要条件。回流液：在任意塔板上，上一块塔板下来的液体，轻组分含量高，温度低回流汽：任意塔板上，下一块塔板上来的汽体，重组分含量高，温度高间歇精馏与连续精馏：连续精馏：化工生产以连续精馏为主。操作时，原料液连续地加入精馏塔内，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（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凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液

7、体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。间歇精馏：与连续精馏不同之处是：原料液一次加入精馏釜中，因而间歇精馏塔只有精馏段而无提馏段。在精馏过程中，精馏釜的釜液组成不断变化，在塔底上升蒸气量和塔顶回流液量恒定的条件下，馏出液的组成也逐渐降低。当釜液达到规定组成后，精馏操作即被停止。提馏塔的特点：塔顶进料，塔顶馏出物全部采出，无回流；只有提馏段，而没有精馏段；回收稀溶液中的轻组分。塔底进料，只有精馏段，无提馏段适用：（1）相对挥发度较大；（2）高浓度组分的提浓；（3）回收稀溶液中易挥发组分；（4）分离要求不高。全回流的概

8、念：若上升至塔顶的蒸气经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回流方式称为全回流。间歇精馏的特点：（1）非稳态操作过程（2）只有精馏段（3）操作灵活、适应性强间歇精馏适用场合（1）多组分混合物的初步分离（2）所分离的原料是分批获得的：分离的原料多变；原料种类多变；原料组成多变间歇精馏与简单蒸馏比较：相同点：间歇操作，