中南大学_邱运仁_化工分离工程_复习笔记.docVIP

第一章.绪论和吸收 1.几种物质混合在一起是自发过程，熵增加的过程。分离是混合的逆过程，熵减过程，需要在分离设备中添加分离剂，（分为能量分离剂和质量分离剂）。 2.分离因子（根据实际产品组成）是表示任一分离过程所达到的分离程度，asij=(xi1/xj1)/(xi2/xj2),若其=1表示组分i和j之间不能被分离；若1表示i富集于1相，j富集于2相；若1表示i富集于2相，j富集于1相。固有分离因子（根据气液相平衡组成），aij=(xi/xj)/(xi/xj)。气液相物系的最大分离程度又称为理想分离因子。将实际分离设备所能达到的分离因子和理想分离因子之间的差别用板效率来表示，板效率= asij/ aij。处于气液相平衡状态的分离程度是固有分离因子。 3.分离过程的分类，按照分离过程中有无物质传递现象发生，分为机械分离过程（非均相混合物）和传质分离过程。传质分离过程按所依据的物理化学原理不同平稳分离的过程是（）。在计算吸收设备时，需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算，所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。另外还须求得两相的相平衡方程式。把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因子Pi＞Pi*,yi＞yi*L = AV，在温度降低、压力升高操作下有利于吸收，吸收过程在塔釜的限度为，它决定了吸收液的该组分的最大浓度。吸收过程在塔顶的限度为，它决定了吸收剂中自身夹带。吸收过程只有在贫气吸收的条件下，才能视为恒摩尔流。吸收过程计算各板的温度采用热量衡算来计算，而其流率分布则用简捷计算来计算。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。吸收有1个关键组分，因为是单向传质；精馏有b个关键组分，因为是双向传质。解吸收因子定义为S’= VK / L，由于吸收过程的相平衡关系为V = SL。吸收剂的再生：用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔。在板式塔的吸收中，平衡常数小的组分是（）吸收组分主要在塔内（）板被吸收平衡数大的组分是（）吸收组分主要在塔内（）板被吸收。xA与xS的比值与共沸物中组分A与组分B的相对量一样αAB,αSB）的结论。 10.吸附负荷曲线是以（距床层入口的距离）横坐标，以（吸附剂中吸附质的浓度）为纵坐标绘制而成的，是分析（吸附剂）得到的。吸附特点：吸附溶量小、吸附剂用量大，设备比较庞大；吸附剂的运输、装料、卸料较困难；吸附剂不容易找到，吸附理论不完善。 设计变量数Nv：设计过程需要指定的变量数，等于独立变量总数与约束数的差。独立变量数Ni：描述一个过程所需的独立变量的总数。约束数Nc：变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。Ni=Nv-Nc设计变量分为与回流比是设计变量——物系的自由焓最小，动力学来看——相间表观速率为零。相平衡条件（准则）：各相的温度、压力相同， 每一组分各相的化学位、逸度相等（热平衡、机械平衡、物理化学平衡）。汽液相平衡是处理汽液传质分离过程的基础。相图主要用来表示两元或三元系统的相平衡关系，包括恒压下的 t-x 图和 y-x 图,恒温下的 p-x 图。相平衡关系表示方法有：相平衡关系法、相平衡常数法（状态方程法和活度系数法）、相对挥发度法。 3.根据相平衡条件得出汽液平衡关系：，为把逸度和实测压力、温度、组成等物理量联系起来，引入逸度系数和活度系数。还定义了相平衡常数：Ki=yi/xi。定义了相对挥发度：。当混合物在一定的温度、压力下，满足（）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。 4.五类汽-液平衡系统：完全理想系(气相为理想气体，液相为理想溶液)、（气相为理想气体，液相为非理想溶液）、理想系(气相为理想溶液，液相为理想溶液)、（气相为理想溶液，液相为非理想溶液）、完全非理想系(气相为实际气体，液相为非理想溶液)。 5.泡点温度(压力):在恒压(温)下加热液体混合物,当液体混合物开始气化出现第一个气泡时的温度(压力), 简称泡点。露点温度(压力):在恒压(温)下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度(压力), 简称露点。精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。 6.单级平衡：原料经过分离设备后，假设物系在出口处汽、液两相达到了平衡,由于平衡的两相组成不同而实现分离的过程，其分离效果相当于一块理论级。闪蒸又称平衡蒸馏,是连续、稳态的单级蒸馏过程,该过程使进料混合物经加热、冷却或降压部分汽化或冷凝得到含易挥发组分较多的蒸汽和含难挥发组分较多的液体,即一个平衡级过程。有等温闪蒸和绝热闪蒸。普通精馏塔中的平衡级就是一简单绝热闪蒸级。 7.怎样判断混合物在T，P下的相态，若为两相区其组成怎样计算？ 答：对进料作如下检验。 = 1 进料处于泡点， 1 可能为汽液两相区