化工分别工程学问点
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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假设干相,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
简述分别过程的特征?什么是分别因子,表达分别因子的特征和用途。
答:分别过程的特征:分别某种混合物成为不同产品的过程,是个熵减小的过程,不能自发进展,因此需要外界对系统作功〔或输入能量〕方能进展。
i? ?y yj
i
分别因子表示任一分别过程所到达的分别程度。定义式:ij x x
i j
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:f?V?f?L
i i
汽相:f?V???VyP
i i i
液相:f?L??xfOL
i ii i
y
?fOL
相平衡常数:K? i? i?i
i x ?VP
i i
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
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N 以区分于一个这种
r
单元于其他种单元的联结状况,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,因此必需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。
什么叫清楚分割法,什么叫非清楚分割法什么是安排组分与非安排组分非关键组分是否就肯定是非安排组分
答:清楚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。非清楚分割说明各组分在顶釜均可能存在。
在顶釜同时消灭的组分为安排组分;只在顶或釜消灭的组分为非安排组
分。
一般状况下,LK、HK和中间组分为安排组分;非关键组分可以是安排组
分,也可以是非安排组分,所以非关键组分不肯定是非安排组分。7.表达用简捷法作一般精馏过程理论板数的步骤。
简捷法计算理论板数步骤
① 依据工艺条件及工艺要求,找出一对关键组分。
② 由清楚分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成。
③ 依据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度。
④ 用Fenske公式计算N 。
m
⑤ 用Underwood法计算R ,并选适宜的操作回流比R。
m
⑥ 确定适宜的进料位置。
依据Rm,R,Nm,用Gilliland图求理论板数N。8.萃取精馏中,萃取剂在何处参加为何
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参加,在进料板
以上几块板参加可以使全塔范围内保持较高的溶剂浓度,在塔顶下保存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。
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。
萃取精馏和共沸精馏的一样点和不同点是什么?
答:一样点:都是参加溶剂转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;
共沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底出,因此消耗能量多;
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,操作比较简洁,流程较简洁,只用于连续操作;
同样压力下共沸精馏温度低,适于热敏性物料。
吸取的有利条件是什么
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。试分板吸取因子对吸取过程的影响
吸取因子A=L/〔VKi〕,吸取因子越大对吸取有利,所需的理论板数越少,反之亦然。
逐级计算法的起点如何确定适宜的进料板位置如何确定13.
计算起点确实定
对于只有轻非关键组分的物系,馏出液的组成可以准确估量,计算应当从塔顶开头。
对于只有重非关键组分的物系,塔釜液的浓度可以准确估量,计算应当从塔底开头。
假设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简洁准确估量。可以分别从两端开头往进料级计算
适宜进料位置确定方法之二:
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
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好,假设满足:?
LK,