2025年大学《化学工程与工艺-化工分离工程》考试备考试题及答案解析_第1页
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2025年大学《化学工程与工艺-化工分离工程》考试备考试题及答案解析单位所属部门:________姓名:________考场号:________考生号:________一、选择题1.在化工分离过程中,以下哪种方法主要基于混合物中各组分挥发度的差异?()A.吸附分离B.萃取分离C.蒸馏分离D.离心分离答案:C解析:蒸馏分离是利用混合物中各组分挥发度的差异,通过加热使低沸点组分先气化,再冷凝分离出来的一种方法。吸附分离是基于物质分子间作用力的差异,萃取分离是基于组分在两种不混溶溶剂中溶解度的差异,离心分离则是利用物质密度的差异进行分离。2.在连续精馏塔的操作中,为了提高产品的纯度,通常采取的措施是?()A.增大进料流量B.降低回流比C.提高塔顶温度D.减少塔板数答案:B解析:提高回流比可以增加塔内液相的浓度梯度,使分离更加彻底,从而提高产品的纯度。增大进料流量可能会导致分离效率下降,降低塔顶温度会降低汽化效率,减少塔板数会降低分离能力。3.在吸收过程中,增大吸收剂流量通常会导致?()A.吸收速率减小B.吸收选择性提高C.填料层效率降低D.溶解度增加答案:A解析:增大吸收剂流量可以增加气液接触面积和接触频率,从而提高吸收速率。吸收选择性主要取决于溶质与吸收剂的亲和力,与流量关系不大。填料层效率通常与填料的类型和操作条件有关,吸收剂流量对其影响不大。溶解度是物质本身的性质,与流量无关。4.在萃取过程中,选择萃取剂的主要依据是?()A.萃取剂的密度B.萃取剂的价格C.萃取选择性D.萃取剂的粘度答案:C解析:萃取剂的选择性是指萃取剂对目标组分和杂质组分的溶解能力之比。选择萃取剂的主要依据是萃取选择性,即要求萃取剂对目标组分有较强的溶解能力,而对杂质组分溶解能力较弱。5.在干燥过程中,以下哪种方法属于传导干燥?()A.对流干燥B.辐射干燥C.吸附干燥D.气体干燥答案:B解析:传导干燥是指热量通过固体介质从高温面向低温面传递,使表面水分蒸发的一种干燥方式。辐射干燥是利用热辐射传递热量进行干燥,吸附干燥是利用吸附剂吸附水分,气体干燥通常指用热气体吹扫进行干燥。6.在膜分离过程中,膜的孔径大小主要决定了?()A.膜的强度B.膜的渗透通量C.膜的选择性D.膜的厚度答案:B解析:膜的孔径大小直接影响流体分子通过膜的难易程度,孔径越小,对分子筛分的能力越强,但渗透通量通常越低。膜的强度、选择性和厚度是膜的其他重要性能,但不是由孔径大小直接决定的。7.在闪蒸过程中,以下哪个因素对闪蒸温度影响最大?()A.操作压力B.进料流量C.塔径大小D.冷凝器效率答案:A解析:闪蒸过程是在恒定压力下将液体加热至沸点,然后迅速减压使其部分汽化的过程。根据闪蒸原理,操作压力是决定闪蒸温度的关键因素,压力越高,沸点越高,闪蒸温度也越高。8.在萃取精馏过程中,加入的萃取剂应具备的特点是?()A.与原料互溶性好B.沸点接近原料组分的沸点C.对目标组分的相对挥发度影响大D.价格便宜答案:C解析:萃取精馏是利用萃取剂改变混合物中各组分的相对挥发度,从而实现分离的一种精馏方法。加入的萃取剂应具备对目标组分的相对挥发度影响大的特点,即能够显著提高目标组分与其他组分的挥发度差异。9.在吸收塔的设计中,塔板效率通常与以下哪个因素无关?()A.气液接触面积B.气液接触时间C.塔板结构D.操作温度答案:D解析:塔板效率是指实际传质效率与理论传质效率之比,主要与气液接触面积、接触时间、塔板结构等因素有关。操作温度会影响气液相平衡和传质速率,但通常不直接决定塔板效率。10.在干燥过程中,以下哪种情况会导致干燥速率下降?()A.升高干燥介质的温度B.增大干燥介质的流速C.降低物料湿度D.减小干燥介质的湿度答案:C解析:干燥速率是指单位时间内从物料中去除的水分量,与干燥介质的温度、流速、湿度以及物料的湿度等因素有关。在干燥过程中,物料湿度越低,干燥速率越慢。升高干燥介质温度、增大流速和减小介质湿度都可以提高干燥速率。11.在多级逆流吸收过程中,若增加级数,以下哪个结论是正确的?()A.出口液相中溶质的浓度降低B.出口气相中溶质的浓度降低C.所需最小吸收推动力减小D.总传质单元数增加答案:A解析:在多级逆流吸收中,增加级数意味着增加气液接触次数,使得溶质在气相中更充分地被吸收到液相中。因此,在相同的操作条件下,出口液相中溶质的浓度会相应提高,而出口气相中溶质的浓度会降低。所需最小吸收推动力与操作条件有关,增加级数并不一定减小推动力。总传质单元数是描述吸收过程难易程度的参数,级数增加,总传质单元数也会增加。12.在吸收过程中,若气相流量增加,以下哪个结论是正确的?()A.气相传质分系数增大B.液相传质分系数增大C.总传质单元高度减小D.出口气相中溶质的浓度降低答案:C解析:气相流量增加会增大气液接触的湍流程度,从而可能增大传质系数。但是,根据总传质单元高度(HTU)的定义,HTU与气相流量成反比关系(或其他复杂关系,但通常认为气相流量增大会使HTU减小)。因此,气相流量增加通常会导致总传质单元高度减小。气相传质分系数和液相传质分系数受多种因素影响,单纯增加气相流量不一定使其增大。出口气相中溶质的浓度取决于平衡关系和操作条件,气相流量增加可能会使其升高。13.在萃取过程中,若萃取剂选择性不好,以下哪个问题是主要的?()A.萃取剂回收率低B.原料损失大C.萃取相中杂质含量高D.萃取过程能耗高答案:C解析:萃取剂选择性是指萃取剂对目标组分和杂质组分的溶解能力之比。选择性不好意味着萃取剂对杂质组分的溶解能力也较强。因此,在萃取过程中,杂质组分会随着目标组分一起进入萃取相,导致萃取相中杂质含量高。14.在闪蒸过程中,若操作压力降低,以下哪个结论是正确的?()A.汽化率降低B.液相焓增加C.汽相中轻组分含量增加D.汽相中重组分含量增加答案:C解析:闪蒸过程是在恒定压力下将液体加热至沸点,然后迅速减压使其部分汽化的过程。根据杠杆法则,在减压闪蒸中,操作压力越低,汽相中轻组分的含量越高,重组分的含量越低。15.在精馏过程中,若回流比减小,以下哪个结论是正确的?()A.塔顶产品纯度提高B.塔底产品纯度提高C.操作弹性增加D.能耗降低答案:B解析:回流比是指回流液流量与塔顶产品流量之比。减小回流比会降低塔内液相的浓度梯度和塔板的效率,使得分离效果下降。通常,减小回流比会导致塔顶产品纯度降低,塔底产品纯度提高(因为未分离的组分更多地流向塔底)。操作弹性是指允许操作条件波动的范围,减小回流比会降低操作弹性。能耗通常与回流比成正比,减小回流比可以降低能耗。16.在干燥过程中,以下哪种情况会导致物料出口温度升高?()A.干燥介质的温度降低B.干燥介质的湿度降低C.物料含水率降低D.增大干燥介质的流速答案:B解析:干燥过程中,热量通过干燥介质传递给湿物料,使水分蒸发。干燥介质的湿度越低,其吸收水汽的能力越强,从湿物料中夺取热量的能力也越强,导致物料表面温度更容易升高。干燥介质温度降低会减少热量传递,不利于物料升温。物料含水率降低意味着干燥过程接近结束,温度变化趋势可能不明显。增大干燥介质流速可以增强传热传质,但具体对物料出口温度的影响取决于其他条件。17.在膜分离过程中,若膜污染,以下哪个问题是主要的?()A.膜的渗透通量降低B.膜的选择性提高C.膜的机械强度降低D.膜的制备成本增加答案:A解析:膜污染是指悬浮颗粒、有机物、无机盐等在膜表面或膜孔内积累,阻碍流体通过膜的过程。膜污染的主要后果是降低膜的渗透通量,即单位时间内通过单位膜面积的流体量减少。膜污染通常会导致膜的选择性下降(分离效果变差),但不一定会显著改变膜的机械强度或制备成本。18.在吸附过程中,若吸附剂装填量增加,以下哪个结论是正确的?()A.吸附容量降低B.吸附速率降低C.所需吸附时间增加D.吸附柱压降增加答案:D解析:吸附剂装填量增加意味着吸附柱内有更多的吸附剂可供吸附。在相同的流速下,更多的吸附剂会导致流体通过吸附柱的路径变长,流体与吸附剂的接触时间增加,从而可能提高吸附容量和吸附速率。但是,吸附柱的压降与流体通过吸附柱的阻力有关,装填量增加会增大流体通过吸附柱的阻力,导致压降增加。所需吸附时间取决于吸附平衡和操作条件,装填量增加可能会缩短达到平衡所需的时间。19.在萃取精馏过程中,若萃取剂的添加量增加,以下哪个结论是正确的?()A.混合物的相对挥发度不变B.混合物的相对挥发度提高C.萃取剂在汽相中的浓度降低D.塔的分离能力降低答案:B解析:萃取精馏是利用萃取剂改变混合物中各组分的相对挥发度,从而实现分离的一种精馏方法。萃取剂的添加量增加,意味着萃取剂在塔内液相中的浓度增加,对目标组分与其他组分的相互作用增强,从而提高了该混合物的相对挥发度。相对挥发度提高意味着分离更容易,塔的分离能力增强。萃取剂在汽相中的浓度通常较低,且受添加量和操作条件影响。20.在吸收塔设计中,若采用填料塔代替板式塔,以下哪个优势是主要的?()A.塔板效率更高B.处理能力更大C.塔的压降更低D.结构更简单答案:C解析:填料塔和板式塔是两种常见的气液传质设备。与板式塔相比,填料塔通常具有较低的压降,因为流体在填料表面流动的路径更曲折,但湍流程度可能不如板式塔。塔板效率受多种因素影响,填料塔和板式塔的效率对比取决于具体设计和操作条件。填料塔的处理能力取决于填料的类型、尺寸和塔径,不一定比板式塔大。填料塔的结构通常比板式塔复杂。二、多选题1.以下哪些因素会影响气液传质速率?()A.气液接触面积B.气液接触时间C.气相传质分系数D.液相传质分系数E.气液相平衡常数答案:ABCD解析:气液传质速率是指单位时间内通过单位接触面积传递的溶质量。传质速率的大小与气液接触面积(A)、接触时间(B)以及传质阻力有关。气相传质分系数(C)和液相传质分系数(D)分别表示气相和液相传质的效率,它们的大小直接影响传质速率。气液相平衡常数(E)描述了气液两相达到平衡时的浓度关系,它影响传质的方向和最终能实现的分离程度,但不直接决定瞬时的传质速率。2.在吸收过程中,以下哪些措施可以提高吸收效率?()A.增大吸收剂流量B.降低操作压力C.增大填料表面积D.提高吸收剂温度E.采用逆流操作答案:ACE解析:提高吸收效率通常意味着在单位时间内达到更高的传质程度或获得更纯的出口液相。增大吸收剂流量(A)可以增加气液接触频率和传质推动力,提高吸收速率和效率。降低操作压力(B)通常会增加气相分压,降低吸收推动力,不利于吸收。增大填料表面积(C)可以提供更多的气液接触界面,提高传质效率。提高吸收剂温度(D)对吸收效率的影响取决于溶质的溶解热,可能有利也可能不利。采用逆流操作(E)通常比并流操作具有更高的理论级数效率,有利于提高吸收效率。3.在萃取过程中,选择合适的萃取剂需要考虑哪些因素?()A.萃取选择性B.萃取剂与原料的互溶性C.萃取剂与稀释剂的互溶性D.萃取剂的物理性质(如密度、粘度)E.萃取过程的经济性答案:ABCDE解析:选择萃取剂是萃取过程设计的核心环节,需要综合考虑多方面因素。萃取选择性(A)是关键,要求萃取剂对目标组分有强选择性,能有效分离目标组分与杂质。萃取剂与原料的互溶性(B)影响传质效率。萃取剂与稀释剂的互溶性(C)关系到萃取相和萃余相的分离。萃取剂的物理性质(D),如密度、粘度、沸点等,影响传质传热和设备选择。萃取过程的经济性(E),包括萃取剂的价格、回收率、环境影响等,也是重要的考虑因素。4.影响干燥速率的因素有哪些?()A.干燥介质的温度B.干燥介质的湿度C.干燥介质的流速D.物料的初始含水率E.物料的结构特性答案:ABCDE解析:干燥速率是指单位时间内从物料中除去的水分量。其大小受多种因素影响:干燥介质的温度(A)越高,传热传质推动力越大,速率越快。干燥介质的湿度(B)越低,传质推动力越大,速率越快。干燥介质的流速(C)越大,有利于热量和水分的传递,通常速率越快。物料的初始含水率(D)高,干燥空间大,初始速率可能快,但最终干燥速率受平衡含水率影响。物料的结构特性(E),如孔隙结构、比表面积、导热性等,显著影响内部水分的迁移和表面水分的蒸发速率。5.在精馏过程中,以下哪些操作会降低塔的分离能力?()A.减小回流比B.增大进料流量C.降低塔顶温度D.增加塔板数E.提高塔压答案:ABC解析:塔的分离能力通常用塔顶和塔底产品纯度来衡量。减小回流比(A)会降低塔内液相的浓度梯度和塔板的效率,导致分离效果下降。增大进料流量(B)可能导致塔内操作波动,影响稳定分离。降低塔顶温度(C)会降低汽相的挥发度,不利于分离。增加塔板数(D)可以提高塔的理论级数,增强分离能力。提高塔压(E)对分离能力的影响取决于物系,对于大多数系统,提高压力会降低相对挥发度,不利于分离,但某些特定物系可能相反。在本题选项中,D是增强分离能力,因此ABC是降低分离能力的操作。6.膜分离过程可能遇到哪些问题?()A.膜污染B.膜堵塞C.膜溶胀D.膜破损E.传质阻力增大答案:ABCDE解析:膜分离过程在实际应用中可能遇到多种问题。膜污染(A)是指杂质在膜表面或膜孔内积累,降低分离性能。膜堵塞(B)是污染的一种表现形式,尤其对于微孔膜。膜溶胀(C)是指某些溶剂或溶质进入膜结构,导致膜尺寸和孔隙率发生变化,影响分离性能。膜破损(D)会导致漏膜,完全失去分离功能。传质阻力增大(E)不仅包括膜本身阻力,也包括浓差极化和膜污染导致的额外阻力增大,都会降低分离效率。7.吸附过程的基本原理涉及哪些方面?()A.物质分子间作用力B.表面自由能降低C.溶解度差异D.扩散作用E.吸附剂与吸附质间的选择性作用答案:ABDE解析:吸附是物质在固体表面或液体表面聚集的现象。其基本原理主要包括:物质分子间作用力(A),吸附的发生源于吸附剂表面与吸附质分子之间的引力。表面自由能降低(B),吸附过程通常是自发的,因为吸附在固体表面形成吸附层,降低了系统的自由能。扩散作用(D),吸附质分子需要从体相扩散到吸附表面,以及可能从表面扩散到内部孔隙。吸附剂与吸附质间的选择性作用(E),吸附剂对不同的吸附质具有不同的吸附能力,这是选择性吸附的基础。溶解度差异(C)是萃取过程的原理,与吸附原理无关。8.闪蒸过程的主要影响因素有哪些?()A.操作压力B.进料温度C.进料组成D.冷凝器效率E.蒸发器体积答案:ABC解析:闪蒸是在恒定压力下将液体加热至沸点,然后迅速减压使其部分汽化的过程。其主要影响因素包括:操作压力(A),压力是决定液体沸点和汽化程度的关键因素。进料温度(B),进料温度高于或低于沸点会影响闪蒸的初始状态和汽化量。进料组成(C),混合物中各组分的挥发度不同,会影响闪蒸后汽相和液相的组成。冷凝器效率(D)主要影响蒸馏过程,对简单的闪蒸过程影响不大。蒸发器体积(E)影响设备的处理能力,但不直接改变闪蒸的原理或结果。9.在萃取精馏过程中,与普通精馏相比,有哪些特点?()A.需要加入萃取剂B.萃取剂不参与汽液平衡C.萃取剂显著改变了混合物的相对挥发度D.操作压力通常较高E.回流比要求较低答案:AC解析:萃取精馏是一种特殊的精馏方法,其特点在于向精馏塔中加入了不挥发性或低挥发性的萃取剂。与普通精馏相比,其特点有:需要加入萃取剂(A);萃取剂显著改变了混合物的相对挥发度(C),这是实现分离的关键。萃取剂通常不参与汽液平衡,而是存在于液相中影响其他组分的挥发度。操作压力(D)的选择取决于原料和萃取剂的性质,不一定比普通精馏高。由于分离效果增强,萃取精馏有时可以采用较低的回流比(E),但这并非绝对,仍需根据具体情况确定。10.设计吸收塔时,需要确定哪些关键参数?()A.塔径B.塔高C.填料类型D.操作压力E.填料层高度答案:ABCDE解析:吸收塔的设计需要确定多个关键参数以保证分离效果和操作经济性。塔径(A)决定了设备的处理能力。塔高(B)或填料层高度(E)是保证达到所需分离效率所需的传质高度。填料类型(C)影响传质效率、压降和操作弹性。操作压力(D)影响相平衡和设备材料选择。此外,还需要确定操作温度、吸收剂流量、气体流量等参数。塔高(B)通常是根据填料层高度(E)和塔板间距(若为板式塔)计算得出的。因此,所有选项都是设计时需要确定的关键参数。11.影响精馏塔操作弹性的因素有哪些?()A.塔顶产品纯度要求B.塔底产品纯度要求C.进料流量变化范围D.回流比变化范围E.相对挥发度答案:ADE解析:精馏塔的操作弹性是指塔在进料流量、组成等变化时,仍能维持塔顶和塔底产品纯度在规定范围内的能力。影响操作弹性的因素主要包括:相对挥发度(E),相对挥发度越大,操作弹性越大;塔顶产品纯度要求(A)和塔底产品纯度要求(B),要求越严格,允许的操作波动范围越小,即操作弹性越小;回流比变化范围(D),较大的回流比范围有利于提高操作弹性;进料流量变化范围(C)本身不是决定弹性的因素,但过大的变化仍可能超出塔的设计弹性范围。12.吸附分离过程可能遇到哪些问题?()A.膜污染B.吸附剂中毒C.吸附剂失活D.吸附热效应E.吸附剂再生困难答案:BCE解析:吸附分离是利用吸附剂表面与吸附质之间的作用力将目标物质富集的过程。可能遇到的问题包括:吸附剂中毒(B),指吸附质或杂质与吸附剂活性位点发生化学反应,导致吸附能力下降。吸附剂失活(C),指吸附剂因长期使用、结构破坏、表面覆盖等原因失去吸附能力。吸附热效应(D)是吸附过程中的一个热力学特性,吸热或放热,但不算是运行中遇到的问题。吸附剂再生困难(E),某些吸附剂再生条件苛刻或再生效率低,导致运行成本高或难以连续操作。膜污染(A)是膜分离过程遇到的问题。13.在萃取过程中,选择萃取剂的基本要求有哪些?()A.对目标组分的溶解能力足够强B.与原料互溶度低C.与稀释剂互溶性好D.选择性高E.密度与原料液体相近答案:ABCD解析:选择萃取剂是萃取过程成功的关键,基本要求包括:对目标组分的溶解能力足够强(A),确保目标组分能有效进入萃取相。与原料互溶度低(B),有利于形成清晰的萃取相和萃余相,便于分离。与稀释剂互溶性好(C),有助于形成均匀的混合液,提高传质效率。选择性高(D),指萃取剂对目标组分与杂质组分的溶解能力之比大,能有效分离目标物。密度(E)是物理性质,对设备设计有影响,但不是选择萃取剂的首要化学要求。14.影响干燥速率的因素有哪些?()A.干燥介质的温度B.干燥介质的湿度C.干燥介质的流速D.物料的初始含水率E.物料的结构特性答案:ABCDE解析:干燥速率是指单位时间内从物料中除去的水分量。其大小受多种因素影响:干燥介质的温度(A)越高,热量传递越快,水分蒸发越快。干燥介质的湿度(B)越低,水分蒸发的驱动力越大,速率越快。干燥介质的流速(C)越大,有利于热量和水分的带走,通常速率越快。物料的初始含水率(D)高,干燥空间大,初始速率可能快,但最终速率受平衡含水率影响。物料的结构特性(E),如孔隙结构、比表面积、导热性等,显著影响内部水分的迁移和表面水分的蒸发速率。15.在闪蒸过程中,以下哪些结论是正确的?()A.操作压力越高,汽化率越高B.进料温度越高,汽化率越高C.混合物中轻组分含量越高,汽化率越高D.所需最小理论级数越少E.设备压降越小答案:BCD解析:闪蒸是在恒定压力下将液体加热至沸点,然后迅速减压使其部分汽化的过程。操作压力(A)越高,液体的沸点越高,减压时产生的温差越大,汽化率通常越高。进料温度(B)越高,初始液相焓值越高,相对于沸点,温差越大,汽化率越高。混合物中轻组分含量越高(C),其沸点越低,减压时产生的温差越大,汽化率越高。所需最小理论级数(D)越少,意味着分离越容易,对于简单的闪蒸分离,级数通常视为1或2,轻组分含量高,分离容易,所需级数少。设备压降(E)是设备设计考虑的因素,与汽化率无直接的正相关关系。16.在吸收过程中,提高气相总传质系数的方法有哪些?()A.增大气相流量B.降低气相湿度C.增大填料表面积D.提高塔板效率E.降低操作压力答案:ABC解析:气相总传质系数(kG)是描述气相传质速率的参数,其大小受多种因素影响。增大气相流量(A)可以增强气相湍流,减小膜阻力,提高kG。降低气相湿度(B)可以增大气相传质驱动力,提高kG。增大填料表面积(C)虽然主要影响基于面积传递的过程,但也能间接促进传质,尤其是在扩散控制时。提高塔板效率(D)主要影响液相传质或整体效率,对kG的直接影响不如前几项明确。降低操作压力(E)通常会降低气相分压和传质驱动力,不利于提高kG。17.膜分离过程与普通蒸馏过程相比,有哪些优点?()A.能处理高浓度、高粘度物料B.操作温度通常较低C.能同时实现分离和浓缩D.设备投资通常较低E.选择性通常较高答案:ABC解析:膜分离是利用膜的选择透过性进行分离的过程,与普通蒸馏相比,其优点包括:能处理高浓度、高粘度物料(A),因为膜分离不涉及相变和剧烈的物理过程。操作温度通常较低(B),尤其对于热敏性物料,能耗较低。能同时实现分离和浓缩(C),如反渗透浓缩。设备投资通常较低(D)可能不成立,某些膜分离过程的设备投资可能较高。选择性通常较高(E),尤其对于混合物中各组分分子大小或溶解度的差异。18.影响吸附剂选择的主要因素有哪些?()A.吸附容量B.吸附选择性C.吸附剂成本D.吸附速率E.吸附剂再生性能答案:ABCDE解析:选择吸附剂是吸附技术应用的关键,需要综合考虑多个因素:吸附容量(A),指单位质量或体积吸附剂能吸附的最大溶质量,是衡量吸附剂性能的核心指标。吸附选择性(B),指吸附剂对目标组分与杂质组分的吸附能力之比,决定了分离效果。吸附剂成本(C),包括购买成本和使用过程中的能耗、消耗等,影响应用经济性。吸附速率(D),指吸附质在单位时间内被吸附的速度,影响处理效率。吸附剂再生性能(E),指吸附饱和后,通过某种方法(如加热、减压)使吸附剂恢复吸附能力的效果和能耗,关系到能否连续使用。19.在萃取精馏过程中,与普通精馏相比,有哪些特点?()A.需要加入萃取剂B.萃取剂不参与汽液平衡C.萃取剂显著改变了混合物的相对挥发度D.操作压力通常较高E.回流比要求较低答案:AC解析:萃取精馏是一种特殊的精馏方法,其特点在于向精馏塔中加入了不挥发性或低挥发性萃取剂。与普通精馏相比,其特点有:需要加入萃取剂(A);萃取剂显著改变了混合物的相对挥发度(C),这是实现分离的关键。萃取剂通常不参与汽液平衡(B),而是存在于液相中影响其他组分的挥发度。操作压力(D)的选择取决于原料和萃取剂的性质,不一定比普通精馏高。由于分离效果增强,萃取精馏有时可以采用较低的回流比(E),但这并非绝对,仍需根据具体情况确定。20.设计填料塔时,需要确定哪些关键参数?()A.塔径B.填料类型C.填料层高度D.操作压力E.填料比表面积答案:ABCDE解析:填料塔的设计需要确定多个关键参数以保证分离效果和操作经济性。塔径(A)决定了设备的处理能力。填料类型(B)影响传质效率、压降和操作弹性。填料层高度(C)是保证达到所需分离效率所需的传质高度。操作压力(D)影响相平衡和设备材料选择。填料比表面积(E)是衡量填料传质性能的关键参数,直接影响传质效率。此外,还需要确定操作温度、气体和液体流量等参数。三、判断题1.在连续精馏塔中,增加回流比会降低塔顶产品的纯度。()答案:错误解析:在连续精馏塔中,增加回流比会增加塔内液相的浓度梯度和塔板的效率,使得塔顶产品的纯度提高,塔底产品纯度降低。因此,增加回流比会提高塔顶产品的纯度,而不是降低。2.吸附剂在使用一段时间后失去吸附能力,称为吸附剂中毒。()答案:错误解析:吸附剂在使用一段时间后失去吸附能力,可能的原因有多种,如吸附饱和、结构破坏、表面覆盖等,这些现象通常称为吸附剂失活。吸附剂中毒是指吸附质或杂质与吸附剂活性位点发生化学反应,导致吸附选择性下降或完全失去吸附能力。吸附剂失活是更广义的概念。3.萃取过程中,萃取剂与原料的互溶度越高越好。()答案:错误解析:在萃取过程中,萃取剂与原料的互溶度越低,越容易形成清晰的萃取相和萃余相,便于通过相分离设备将它们分开,从而提高萃取效率。互溶度越高,则越难分离,不利于萃取操作。4.提高干燥介质的湿度会提高干燥速率。()答案:错误解析:干燥速率是指单位时间内从物料中除去的水分量。其大小受多种因素影响,干燥介质的湿度越低,干燥介质中水蒸气分压越低,与物料表面水蒸气分压的差值越大,水分蒸发的驱动力越大,干燥速率越快。提高干燥介质的湿度会降低驱动力,从而降低干燥速率。5.闪蒸过程是在恒定温度下进行的。()答案:错误解析:闪蒸过程是在恒定压力下将液体加热至其沸点,然后迅速减压使其部分汽化的过程。闪蒸过程主要利用压力变化,而不是温度变化来驱动汽化,因此其操作条件是恒定压力,而不是恒定温度。6.在吸收过程中,增大吸收剂流量通常会提高气相传质分系数。()答案:正确解析:气相传质分系数(kG)描述了气相传质阻力。增大吸收剂流量会增加气液接触的湍流程度,减小气膜厚度,从而降低气相传质阻力,提高气相传质分系数。7.膜分离过程对物料的预处理要求通常比蒸馏过程低。()答案:正确解析:膜分离过程通常对物料的预处理要求比蒸馏过程低,因为膜分离不涉及相变,对物料的热稳定性要求不高。但某些膜分离过程对料液中的悬浮物、颗粒等杂质比较敏感,仍需要进行适当的预处理以防止膜污染。8.萃取精馏中添加的萃取剂通常具有较高的挥发性。()答案:错误解析:萃取精馏是一种利用不挥发性或低挥发性萃取剂来改变混合物相对挥发度,从而实现分离的精馏方法。萃取剂的高挥发性会干扰塔内汽液平衡,不利于其发挥改变相对挥发度的作用。9.填料塔的压降通常比板

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