分离工程第一章作业参考答案.doc

答：分离过程：是生产过程中将混合物转变组成不同的两种或多 种相对纯净的物质的操作；

分离工程：是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化 方

法的一门技术科学，研究分离过程中分离设备的共性规律，是化学 工程学科的重要组成部分。

2、 实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么？

答：前者是根据实际产品组成而计算，后者是根据平衡组成而计 算。两者之间的差别用级效率来表示。 错误：固有分离因子与分离操作过程无关

3、 怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度？

答：分离因子的大小与1相差越远，越容易分离；反之越难分离。 4、 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 的精馅塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馅（MSA）,但萃取精馅 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。 通常，分离混合物优先选择能量媒介（ESA）方法。

5、 按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为哪两类？

答：平衡分离过程：采用平衡级（理论板）作为处理手段，利用 两相平衡组成不相等的原理，即达到相平衡时，原料中各组分在两个 相中的不同分配，并将其它影响参数均归纳于级效率之中，如蒸发、 结晶、精馅和萃取过程等。

大多数扩散分离过程是不互溶的两相趋于平衡的过程。

速率分离过程：通过某种介质，在压力、温度、组成、电势或其 它梯度所造成的强制力的推动下，依靠传递速率的差别来操作，而把 其它影响参数都归纳于阻力之中。如超滤、反渗透和电渗析等。

通常，速率控制过程所得到的产品，如果令其互相混合，就会完 全

互溶。

8.对乙苯和三种二甲苯混合物的分离方法进行选择。 （1）

列出间二甲苯和对二甲苯的有关性质：沸点、熔点、临界温

度、 临界压力、偏心因子、偶极矩等，利用哪些性质的差别进行该二元物 系的分离是最好的？ （2）

为什么使用精馅方法分离间二甲苯和对二甲苯是不适宜的？

（3） 为什么工业上选择熔融结晶和吸附分离间二甲苯和对二甲苯？ 答：

涯点匾 熔点/K 偶极矩/10一28 临界温度 临界压力MPa 偏心因子

令阿君苯

248.1 2.1

225.4 1.2 344. 9 °C 3. 546 0. 331

对41用苯

286.6 0.07 344°C 3.475 0. 324

<1藤 178.4

（1） （2） （3）

熔点、偶极矩

沸点接近，相对挥发度太小

凝固点、偶极矩相差较大，故可采用熔融结晶、吸附法进行

分

离。

6. 分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分

离剂的类型。

答：分离过程的原料可以是一股或几股物料，至少必须有两股不同组 成的产品，这是由分离过程的基本性质决定的。分离作用是由于加入 分离剂（媒介）而引起的，分离剂可以是能量（ESA）或物质（MSA）, 有时也可两种同时应用。

例如，要把糖水分为纯净的糖和水需要供给热量，使水分蒸发，水蒸 气冷凝为纯水，糖在变浓的溶液中结晶成纯糖。或供给冷量，使纯水 凝固出来，然后在较高温度下使其融化;这里所加入的分离剂为ESAo 也可将

糖水加压，通过特殊的固体膜将水与糖分离。这里所加入的分 离剂为MS Ao

此外，ESA还可以是输入或输出的功，以驱动泵、压缩机；在吸收、 萃取、吸附、离子交换、液膜固膜分离中，均须加入相应的MS Ao 7.

为什么要进行分离过程的藕合及集成，有何好处？

答：藕合分离技术，如催化剂精馅、膜精馅、吸附精馅、反应萃取、 络合吸附、反胶团、膜萃取、发酵萃取、化学吸收和电泳萃取等，它 们综合了两种分离技术的优点，具有独到之处。这类新方法具有简化 流程、提高收率和降低消耗的突出优点。藕合分离技术还可以解决许 多传统的分离技术难以完成的任务。

过程的集成，精馅、吸收和萃取是最成熟和应用最广的传统分离过程, 大多数化工产品的生产都离不开这些分离过程。在流程中合理组合这 些过程，扬长避短，才能达到高效、低耗和减少污染。如共沸精馅与 萃取集成或共沸精馅与萃取精馅集成。传统分离与膜分离过程集成， 因为传统分离过程工艺成熟，生产能力大，适应性强；而膜分离过程 不受平衡的限制，能耗低，适于特殊物系或特殊范围的分离。将膜技 术应用到传统分离过程中，如吸收、精馅、萃取、结晶和吸附等过程, 可以集各过程的优点于一体，具有广阔的应用前景。