化工分离技术作业1

一、精馏塔的开工准备在精馏塔的装置安装完成后，需经历一系列投运准备工作后，才能开车投产。

精馏塔在首次开工或改造后的装置开工，操作前必须做到设备检查、试压、吹〔清〕扫、冲洗、脱水及电气、仪表、公用工程处于备用状态，盲板拆装无误，然后才能转入化工投料阶段。

〔一〕设备检查设备检查是依据技术标准、标准要求、检查每台设备安装部件。

设备安装质量的好坏直接影响开工过程和开工后的正常运行。

1、塔设备塔设备的检查包括设备的检查和试验，分别在设备的制造、返修或验收时运行。

通常用的检查法有磁粉探伤仪、渗透探伤法、超声波探伤法、X射线探伤法和y射线探伤法。

试验方法也有煤油试验、水压试验、气压试验和气密性试验。

首次运行的塔设备，必须逐层检查所有塔盘，确定安装准确，检查溢留口尺寸、堰高等，确保其符合要求。

所有阀也要进行检查，确认清洁，例如浮阀要活动自如，舌型塔板、舌口要清洁无损坏。

所有塔盘紧固件正确安装，能起到良好的紧固作用。

所有分布器安装定位正确，分布孔畅通。

每层塔板和降液管清洁无杂物。

所有设备检查工作完成后，马上安装人孔。

2、机泵、空冷风机机泵经过检修和仔细检查，可以备用；泵、冷却水畅通，润滑油加至规定位置，检查合格；空冷风机，润滑油或润滑脂按规定加好，空冷风机叶片调节灵活。

3、换热器换热器安装到位，试压合格，对于检修换热器，抽芯、清扫、疏通后，到达管束外外表清洁和管束畅通，保证开工后换热效果，换热器所有盲板拆除。

〔二〕试压精馏塔设备本身在制造厂做过强度试验，到工厂安装就位后，为了检查设备焊缝的致密性和机械强度，在试用前要进行压力试验。

一般使用清洁水做静液压试验。

试压一般按设计图上的要求进行，如果设计无要求，则按系统的操作压力进行，假设系统的操作压力在5×101.3kPa下，则试验压力为操作压力的1.5倍；假设操作压力在5×101.3kPa以上，则试验压力为操作压力的1.25倍；假设操作压力不到2×101.3kPa，则试验压力为2×101.3kPa即可。

化工分离技术吸收与解吸操作院系：化工学院班级：晋开订单班指导老师：陈宇组长：李鸿图时间：2015.10吸收与解吸一、吸收解吸原理吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。

被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

二、吸收过程的分类由于处理的气体混合物性质不同，所采用的设备不同，吸收可分为许多类。

1.按组分的相对溶解度的大小分类2.按吸收过程有无化学反应分类3.按吸收过程温度变化是否显著分类4.按吸收量的多少分类5.按气、液两相接触方式和采用的设备型式分类。

四、吸收剂的选择吸收操作是气液两相之间的接触传质过程，吸收操作的成功与否在很大程度上决定于吸收剂的性质，特别是吸收剂与气体混合物之间的相平衡关系根据物理化学中有关相平衡的知识可知，评价吸收剂优劣的主要依据应包括以下几点：1.溶解度要大2.选择性要高3.蒸汽压要低4.吸收剂易于再生五、吸收与解吸的应用1.用液体吸收气体获得半成品或成品2.气体混合物的分离3.气体的净化和精制4.废气治理5.多组分解吸5.吸收剂应有较高的化学稳定性6.吸收剂应有较低的粘性7.吸收剂应满足价廉、易得、无毒、不易燃烧等经济和安全条件。

六、吸收与精馏的区别吸收和精馏的主要区别在于：吸收是利用混合物中各组份在吸收剂中溶解度不同而将其分离；精馏是利用混合物中各组份挥发度的不同而进行分离的.精馏过程是不平衡的汽液两相双向传质过程,而吸收则可看做是单方向的扩散过程。

化工中的分离技术化工行业是基础工业和现代工业的重要组成部分，它涉及到很多领域，比如石油、化肥、冶金、医药等。

其中，分离技术是化工行业中最重要的技术之一，它涉及到许多关键的过程。

本文将着重探讨一下化工行业中的分离技术，包括其原理、应用以及未来发展方向。

一、分离技术的原理分离技术的本质就是利用不同物质之间的不同性质，将它们分离开来。

在化工行业中，常用的分离技术有蒸馏、萃取、结晶、吸附、离子交换、膜分离等。

这些分离技术的原理和应用都有所不同，但大体上可以归为以下几类：1.物理分离：物理分离是通过物质的物理性质差异来实现分离，常见的包括蒸馏、结晶、干燥等。

例如，蒸馏是利用不同物质的沸点差异来分离的，而结晶则是将溶解在一起的固体物质通过溶液的降温或浓缩而分离。

2.化学分离：化学分离是通过物质间的化学反应来实现分离。

例如，酸碱中和反应可以用来分离一些带有酸性或碱性基团的物质。

3.生物分离：生物分离是通过利用生物体自身的特殊性质进行分离。

例如，酵母发酵和细胞培养就是常见的生物分离方法。

二、分离技术的应用在化工行业中，分离技术被广泛应用于各个领域。

下面将简单介绍一下几个比较典型的应用：1.石油化工行业：石油化工行业涉及到油、气、液体等物质的分离，例如炼油装置中就需要利用分馏列进行原油分离，从而得到各种不同重量的石油产品。

2.化学制药行业：在制药过程中，通常需要对化合物进行分离，例如通过萃取或溶剂析出获得纯的药品原料等。

3.环境保护行业：在环境保护工作中，分离技术也发挥着重要作用，例如利用各种吸附剂和离子交换树脂来除去水中的有害物质。

三、分离技术的未来发展方向目前，化工行业中的分离技术已经相对成熟，但在实践中仍存在一定的局限性，比如能源消耗、环境污染等问题。

因此，未来的分离技术发展主要会集中在以下几点：1. 身体分离技术的发展：生物分离技术是未来的发展方向之一，其具有高效、环保、低能耗等优点。

2. 膜分离技术的应用：膜分离技术因其高效、方便、低能耗等特点，受到了化工行业的青睐，未来会应用于更广泛的场合。

答案 生物化工分离技术试卷A 【考试试卷答案】生物化工分离技术课程考试试卷A适用专业： 考试日期：试卷所需时间：120分钟 试卷总分： 100一、填空题（共15 小题，每空0．5 分，共20 分）1．发酵液常用的固液分离方法有（ 离心 ）和（ 过滤 ）等。

2．常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（ 有机溶剂沉淀 ）。

3．为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

4．阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为（强碱型），（弱碱型）和（中等强度）；5．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性如孔径不同可分为 （微滤膜） ，（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。

6．工业上常用的超滤装置有（板式） ，（管式），（螺旋卷式）和（中空纤维式）。

7．影响盐析的因素有（溶质种类） ，（溶质浓度），（pH 值）和（温度）。

8.反相高效液相色谱的固定相是（非极性）的，而流动相是（极性）的。

9.常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤） 两大类。

10.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于（分子表面电荷）和（水化层）。

11.根据干燥曲线，物料干燥可分为（恒速干燥阶段）和（降速干燥阶段）两个阶段。

12.液－液萃取从机理上分析可分为（物理萃取）和（化学萃取）两类。

13.大孔网状吸附剂有（非极性）、（中等极性）和（极性）三种主要类型。

14.分配色谱的基本构成要素有（载体）、（固定相）和（流动相）。

15.根据膜结构的不同，常用的膜可分为（对称性膜）、（非对称膜）和（复合膜）三类。

二、名词解释（共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分）1．分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一常数叫分配系数。

2．胶团：两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。

3．膜的浓差极化：是指但溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度。

目录第一章绪论 (1)第二章单级平衡过程 (6)第三章多组分精馏和特殊精馏 (19)第四章气体吸收 (24)第五章液液萃取 (27)第六章多组分多级分离的严格计算 (28)第七章吸附 (34)第八章结晶 (35)第九章膜分离 (36)第十章分离过程与设备的选择与放大 (37)第一章绪论1.列出5种使用ESA和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/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。

若从含盐0.035 g/cm 3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 ； （3） 设计变量数Ni;（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 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+3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 cF ziT F P FV , yi ,T v , P vL , x i , T L , P L习题5附图内在(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2：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06. 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： N x u 进料 c+2压力 9 c+11=7+11=18N a u 串级单元 1 传热 1 合计 2 N V U = N x u +N a u = 20 附加变量：总理论板数。

3．非均相物系分离一、单选题1．在滞流区颗粒的沉降速度正比于（）。

D(A)（ρs-ρ）的1/2次方 (B)μ的零次方(C)粒子直径的0.5次方 (D)粒子直径的平方2．自由沉降的意思是（）。

D(A)颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计(B)颗粒开始的降落速度为零.没有附加一个初始速度(C)颗粒在降落的方向上只受重力作用.没有离心力等的作用(D)颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程3．颗粒的沉降速度不是指（）。

B(A)等速运动段的颗粒降落的速度(B)加速运动段任一时刻颗粒的降落速度(C)加速运动段结束时颗粒的降落速度(D)净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒的降落速度4．对于恒压过滤（）。

D(A)滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的倍(B)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍(C)滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍(D)当介质阻力不计时.滤液体积增大一倍.则过滤时间增大至原来的倍5．回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为（）。

A(A) l (B)1/2 (C) 1/4 (D)1/36．以下说法是正确的（）。

B(A)过滤速率与S(过滤面积)成正比(B)过滤速率与S2成正比(C)过滤速率与滤液体积成正比(D)过滤速率与滤布阻力成反比7．叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为（）。

D(A) 1/2 (B)1/4 (C) 1/3 (D) l8．过滤介质阻力忽略不计.滤饼不可压缩进行恒速过滤.如滤液量增大一倍.则（）。

C(A)操作压差增大至原来的倍 (B)操作压差增大至原来的4倍(C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变9．恒压过滤.如介质阻力不计.过滤压差增大一倍时.同一过滤时刻所得滤液量（）。

C(A)增大至原来的2倍 (B)增大至原来的4倍(C)增大至原来的倍 (D)增大至原来的1.5倍10．以下过滤机是连续式过滤机（）。

C(A)箱式叶滤机 (B)真空叶滤机(C)回转真空过滤机 (D)板框压滤机11．过滤推动力一般是指（）。

化工分离技术-蒸发分离-1蒸发概述及流程化工分离技术-蒸发分离-1蒸发概述及流程一、单项选择题1.采用多效蒸发的目的是（）。

[1分]A.增加溶液的蒸发量B.提高设备的利用率C.为了节省加热蒸汽消耗量D.使工艺流程更简单2.单效蒸发的单位蒸汽消耗比多效蒸发（）。

[1分]C.一样D.无法确定3.二次蒸汽为（）。

[1分]A.加热蒸汽B.第二效所用的加热蒸汽C.第二效溶液中蒸发的蒸汽D.无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸汽4.工业生产中的蒸发通常是（）。

[1分]A.自然蒸发B.沸腾蒸发C.自然真空蒸发D.不确定5.化学工业中分离挥发性溶剂与不挥发性溶质的主要方法是（）。

[1分]A.蒸馏B.蒸发C.结晶D.吸收6.减压蒸发不具有的优点是（）。

[1分]A.减少传热面积B.可蒸发不耐高温的溶液C.提高热能利用率D.减少基建费和操作费7.将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起（）。

[1分]A.沸点升高B.熔点升高C.蒸气压升高D.都不对8.逆流加料多效蒸发过程适用于（）。

[1分]A.黏度较小溶液的蒸发B.有结晶析出的蒸发C.黏度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发D.都可以9.真空蒸发的优点是（）。

[1分]A.设备简单B.操作简单C.减少化学反应D.增加化学反应10.在相同条件下，蒸发溶液的传热温度差要（）蒸发纯水的传热温度差。

[1分]A.大于B.小于C.等于D.无法判断11.在一定的压力下，纯水的沸点比NaCl水溶液的沸点（）。

[1分]C.有可能高也有可能低D.高20℃12.在蒸发过程中，溶液的（）均增大。

[1分]A.温度、压力B.浓度、沸点C.温度、浓度D.压力、浓度13.蒸发操作的目的是将溶液进行（）。

[1分]A.浓缩B.结晶C.溶剂与溶质的彻底分离D.水分汽化14.蒸发可适用于（）。

[1分]A.溶有不挥发性溶质的溶液B.溶有挥发性溶质的溶液C.溶有不挥发性溶质和溶有挥发性溶质的溶液D.挥发度相同的溶液15.蒸发器的单位蒸汽消耗量指的是（）。