分离工程简答题汇总

分离剂：某种形式的能量或不同于原料的某种物质。

分离过程的重要作用：a.分离装置的经费占总投资的50%—90%；b.提高生产过程的经济效益和产品质量；c.对环保起重要作用。

分离过程可分为：机械分离和传质分离。

对象上：前者为两相以上的混合物；后者为均相混合物。

过程上：前者是机械分离，后者是加入分离剂后产生了不同相。

传质分离又可分为：平衡分离过程和速率分离过程。

平衡分离过程特征：该过程是借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂）使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不同等的分配为依据而实现分离。

速率分离过程特征：该过程是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。

固定设计变量数：描述进料物流的那些变量（如进料的组成和流量）以及系统的压力；可调设计变量：由设计者来决定的. 郭氏法的可调设计变量：串级单元数目、分配器数目、侧线采出单元数目、转热单元数目。

清晰分割：若馏出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液中除了轻关键组分外没有其他轻组分。

宽沸程物系：是指构成混合物的各组分的挥发度相差悬殊，其中一些很易挥发，而另一些则很难挥发。

热衡算主要的取决于温度。

窄沸程物系：各组分的沸点相近。

热量衡算主要取决于气相分率，而不是温度。

多组分精馏与二组分精馏在含量分布上的区别：（1）在多组分精馏中，关键组分的含量分布有极大值；（2）非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在馏出液中；（3）重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成几乎恒浓的区域；（4）全部组分均存在于进料板上，但进料板含量不等于进料含量。

非分配组分：在多组分精馏中，只在塔顶或塔釜出现的组分。

分配组分：在多组分精馏中，在塔顶和塔釜都出现的组分为分配组分。

共沸精馏：如果所加入的新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏成为共沸精馏。

加入的新组分叫共沸剂。

萃取精馏：如果加入的新组分不与原系统中的任一组分形成共沸物，而其沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏被称为萃取精馏。

加入的新组分叫溶剂。

多组分混合物的吸收过程：不同组分和不同塔段的吸收程度是不同的，难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小；易溶组分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。

超临界流体萃取：是利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取出某种高沸点的成分，以达到分离或提纯的新型分离技术。

超临界流体的性质：密度接近于液体，有较好的溶解能力；黏度接近于气体，黏度小，渗透性好；超临界流体的扩散系数是液体的100倍，传质推动力大。

超临界流体的选择性：（1）超临界流体的临界温度越接近操作温度，溶解能力越大；（2）临界温度相同，与被萃物质的化学性质越相似，溶解能力越大。

超临界流体的溶解能力：（1）压力升高，溶解能力变大；（2）温度升高，溶解能力下降；（3）压力影响比温度影响大；（4）高压易于溶解，低压易于解析，高温易于解析，低温易于溶解。

MESH方程:M—物料衡算式；E—相平衡关系式；S—摩尔分数加和式；H—热量衡算式膜的概念：（1）如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体相分成两部分，那么这一薄层物质就是膜；(2)凝聚态物质可以是气态、液态、固态；（3）膜本身是均匀的一相；（4）膜可以是完全透过性的，也可以是半透过性的。

反渗透:利用反渗透膜选择性的只透过溶剂（通常是水）的物质，对溶液施加压力，使溶剂从溶液中分离出来的过程。

反渗透极化：当不同大小的分子混合物流动通过膜面时，在压力差作用下，混合物中小于膜孔的组分透过膜，而大于膜孔的组分被截留，这些被截留的组分在紧邻膜表面形成浓度边界层，使边界层中的溶液浓度大大高于主体流溶液浓度，形成由膜表面到主体流溶液之间的浓度差，浓度差的存在导致紧靠膜面溶质反向扩散到主体流溶液中，这就是反渗透极化。

电渗析：用膜把容器隔成两部分，在槽的两端加上电源，定向的把溶液中不离解的物质除去，这种以电能分离低分子的电解质方法称为电渗析。

电渗析的极化：当操作过程中操作电流过大（或隔离室内水流状况不佳），膜的表面就会出现缺离子的真空状态，水就会离解成H+和OH-，以这些离子的迁移来传递电流，这样电渗析极化。

电渗析极化后的现象：（1）浓水室—侧膜PH增大，淡水室—侧膜PH减小；膜一边酸液，一边碱液，膜的寿命减小；（2）膜上沉淀结垢，膜的交换流量和透过性下降；（3）设备阻力增大，电流效率下降，出水水质下降；（4）部分电流的消耗在与脱盐无关的OH-的迁移上电流效率下降。

防止消除极化的方法：（1）加强原水处理，除去悬浮物等固体物质，降低水的硬性；（2）操作电流应小于极限电流；（3）定期倒换电极；（4）定期酸洗；（5）向原水中加入掩蔽剂，屏蔽钙、镁离子。

分离过程的选择原则：（1）首先选平衡分离过程，次选速率分离过程；（2）平衡分离过程中，首先选能量分离剂过程，次选质量分离剂过程；（3）系统中含固相，应先把固相分离掉；（4）分离因子大的系统，尽量用单级或级数不多的设备；（5）按相对挥发度递减的顺序，逐个从塔顶蒸出各个组分；（6）最困难的组分放在最后；（7）分离很高，回收率高的组分，塔放在最后；（8）价格合理，安全环保。

精馏效率高于吸收效率的原因：精馏过程一般在较高温度下进行，液体粘度下降，汽液两相接触好，同时使液相扩散散系数变大，导致传质速率升高，故效率较高。

反之，吸收过程在较低温度下操作，效率较低。

分离剂：某种形式的能量或不同于原料的某种物质。

分离过程的重要作用：a.分离装置的经费占总投资的50%—90%；b.提高生产过程的经济效益和产品质量；c.对环保起重要作用。

分离过程可分为：机械分离和传质分离。

对象上：前者为两相以上的混合物；后者为均相混合物。

过程上：前者是机械分离，后者是加入分离剂后产生了不同相。

传质分离又可分为：平衡分离过程和速率分离过程。

平衡分离过程特征：该过程是借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂）使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不同等的分配为依据而实现分离。

速率分离过程特征：该过程是在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。

固定设计变量数：描述进料物流的那些变量（如进料的组成和流量）以及系统的压力；可调设计变量：由设计者来决定的.郭氏法的可调设计变量：串级单元数目、分配器数目、侧线采出单元数目、转热单元数目。

清晰分割：若馏出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液中除了轻关键组分外没有其他轻组分。

宽沸程物系：是指构成混合物的各组分的挥发度相差悬殊，其中一些很易挥发，而另一些则很难挥发。

热衡算主要的取决于温度。

窄沸程物系：各组分的沸点相近。

热量衡算主要取决于气相分率，而不是温度。

多组分精馏与二组分精馏在含量分布上的区别：（1）在多组分精馏中，关键组分的含量分布有极大值；（2）非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在馏出液中；（3）重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成几乎恒浓的区域；（4）全部组分均存在于进料板上，但进料板含量不等于进料含量。

非分配组分：在多组分精馏中，只在塔顶或塔釜出现的组分。

分配组分：在多组分精馏中，在塔顶和塔釜都出现的组分为分配组分。

共沸精馏：如果所加入的新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏成为共沸精馏。

加入的新组分叫共沸剂。

萃取精馏：如果加入的新组分不与原系统中的任一组分形成共沸物，而其沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏被称为萃取精馏。

加入的新组分叫溶剂。

多组分混合物的吸收过程：不同组分和不同塔段的吸收程度是不同的，难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小；易溶组分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。

超临界流体萃取：是利用超临界流体作为萃取剂从液体和固体中提取出某种高沸点的成分，以达到分离或提纯的新型分离技术。

超临界流体的性质：密度接近于液体，有较好的溶解能力；黏度接近于气体，黏度小，渗透性好；超临界流体的扩散系数是液体的100倍，传质推动力大。

超临界流体的选择性：（1）超临界流体的临界温度越接近操作温度，溶解能力越大；（2）临界温度相同，与被萃物质的化学性质越相似，溶解能力越大。

超临界流体的溶解能力：（1）压力升高，溶解能力变大；（2）温度升高，溶解能力下降；（3）压力影响比温度影响大；（4）高压易于溶解，低压易于解析，高温易于解析，低温易于溶解。

MESH方程:M—物料衡算式；E—相平衡关系式；S—摩尔分数加和式；H—热量衡算式膜的概念：（1）如果在一个流体相内或两个流体相之间有一薄层凝聚相物质把流体相分成两部分，那么这一薄层物质就是膜；(2)凝聚态物质可以是气态、液态、固态；（3）膜本身是均匀的一相；（4）膜可以是完全透过性的，也可以是半透过性的。

反渗透:利用反渗透膜选择性的只透过溶剂（通常是水）的物质，对溶液施加压力，使溶剂从溶液中分离出来的过程。

反渗透极化：当不同大小的分子混合物流动通过膜面时，在压力差作用下，混合物中小于膜孔的组分透过膜，而大于膜孔的组分被截留，这些被截留的组分在紧邻膜表面形成浓度边界层，使边界层中的溶液浓度大大高于主体流溶液浓度，形成由膜表面到主体流溶液之间的浓度差，浓度差的存在导致紧靠膜面溶质反向扩散到主体流溶液中，这就是反渗透极化。

电渗析：用膜把容器隔成两部分，在槽的两端加上电源，定向的把溶液中不离解的物质除去，这种以电能分离低分子的电解质方法称为电渗析。

电渗析的极化：当操作过程中操作电流过大（或隔离室内水流状况不佳），膜的表面就会出现缺离子的真空状态，水就会离解成H+和OH-，以这些离子的迁移来传递电流，这样电渗析极化。

电渗析极化后的现象：（1）浓水室—侧膜PH增大，淡水室—侧膜PH减小；膜一边酸液，一边碱液，膜的寿命减小；（2）膜上沉淀结垢，膜的交换流量和透过性下降；（3）设备阻力增大，电流效率下降，出水水质下降；（4）部分电流的消耗在与脱盐无关的OH-的迁移上电流效率下降。

防止消除极化的方法：（1）加强原水处理，除去悬浮物等固体物质，降低水的硬性；（2）操作电流应小于极限电流；（3）定期倒换电极；（4）定期酸洗；（5）向原水中加入掩蔽剂，屏蔽钙、镁离子。

分离过程的选择原则：（1）首先选平衡分离过程，次选速率分离过程；（2）平衡分离过程中，首先选能量分离剂过程，次选质量分离剂过程；（3）系统中含固相，应先把固相分离掉；（4）分离因子大的系统，尽量用单级或级数不多的设备；（5）按相对挥发度递减的顺序，逐个从塔顶蒸出各个组分；（6）最困难的组分放在最后；（7）分离很高，回收率高的组分，塔放在最后；（8）价格合理，安全环保。