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1、1萃取、结晶、干燥试题一、填空题1. 萃取操作处理的对象是_，其分离的理论依据为_ 。均相混合液体，利用混合液体中各组分在萃取剂中的溶解度不同。2. 萃取和蒸馏同样是分离液相混合物和单元操作。而萃取操作更适用于_、_、_及_溶液的分离。 溶液的沸点很高需在高真空下操作的物系，沸点差很小的物系，热敏性物系，溶质的浓度很低的物系。3. 萃取操作的分配系数是指_，用符号_表示。物质在萃取相与萃余相中的含量之比，k。4. 温度升高，液体的互溶度_， （增大或减小）对萃取操作_（有利或不利） 。增大，不利。5. 联结线是指连接一对_的直线。而辅助曲线是用来_。共轭液层，内插求未知联结线。6. 萃取剂的选

2、择性系数 等于 1，则表示_。不能用萃取操作来分离混合物。7. 溶解度曲线将三角形相图分成_和_两个区域，萃取分离应在_区内进行。均相区，两相区，两相区。8. 萃取设备必须提供两相_ 和_的两个条件。充分混合，充分分层。9. 常见的萃取设备类型主要有_和_两类。逐级接触式，连续接触式。10. 原料与萃取剂接触萃取后所得萃取相用符号_表示，也称富_相；萃余相用符号_表示，也称富_相。E，萃取剂，R，原溶剂。11. 结晶操作的主要类型有_、_、_及 _ 。溶液结晶，熔融结晶，沉淀结晶，升华结晶12. 溶液结晶进行的必要条件是_。溶液达到过饱和。13. 溶液达到过饱和的方法为_或_。蒸发移除溶济，冷

3、却。14. 晶体的成长过程包括_ 和_。溶质的扩散，表面反应。15. 影响晶体生长过程的因素有_ 、 _、 _、_和_。过饱和度，冷却（蒸发）速度，晶种，杂质，搅拌。16. 固体物料的去湿方法_、_、_、_。机械去湿，吸附去湿，供热去湿，冷冻去湿17. 干燥过程的供热方式有_ 、_、_和_。传导，对流，辐射，介电18. 空气干燥器干燥过程的实质为_和_。一个传热过程，一个传质过程19. 湿空气的性质是以_为基准来描述的。1kg 绝干空气20. 干燥操作的必要条件是_、_。空气必须是不饱和的，湿物料表面的水蒸汽压必须大于空气中水蒸汽分压。21. 常见的空气干燥器的类型有_、_、_和_等。气流干燥

4、器，转筒干燥器，流化床干燥器，喷雾干燥器。22. 空气进入干燥器之前一般都要预热，其目的是提高_作为_；降低_作为_。焓值，载热体，相对湿度（） ，载湿体23. 对于不饱和空气（空气水蒸汽系统）t_t 湿_t 绝_t 露。，= ，24. 物料中的水分按能否除去分，可分为_和_。自由水分，平衡水分25. 物料中的水分按所在的位置分，可分为_、_和_。吸附水分，毛细管水分，溶胀水分26. 物料中的水分按除去的难、易程度分，可分为_和_。结合水分，非结合水分27. 干燥速率是指_。单位时间、单位干燥面积所除去的水分量28. 干燥速率曲线一般分为_、_和_三个阶段。升温阶段，恒速干燥阶段，降速干燥阶段

5、29. 影响恒速干燥速率的因素主要为_、 _等，影响降速干燥速率的因素主要有_、_等。空气的温度，相对湿度，物料含水量，物料的形状、粒度30. 测取干燥速率曲线的目的主要是_、_等。了解临界含水量以调节干燥操作条件，确定干燥时间。二、选择题1在低温结晶时，晶体成长速率主要受（ ）控制。B2A 扩散过程 B 表面反应过程 C 传热过程 D 三者共同2下列对溶解或结晶叙述正确的是：（ ）C A 溶液一旦达到饱和，就能自发地析出晶体B 过饱和溶液的温度与饱和溶液的温度差称为过饱和度C 过饱和溶液可通过冷却饱和溶液来制备D 对一定的溶液和溶剂，其超溶解度曲线只有一条3在蒸发结晶操作中，有利于得到颗粒大

6、而少的晶体的措施是：（ ）DA 增大过饱和度 B 迅速降温C 强烈地搅拌 D 加入少量晶体4结晶操作不具有的特点是（ ）A 能分离出高纯度晶体 B 能分离高熔点混合物、相对挥发度小的物系、热敏性物质等C 操作能耗低D 操作速度快5下列不一定能加快成核速率的因素是（ ）DA 增大过饱和度 B 强烈搅拌C 加快蒸发或冷却速率 D 杂质的存在6下列不利于生产大颗粒结晶产品的是（ ）CA 过饱和度小 B 冷却速率慢C 加大搅拌强度 D 加入少量晶种7适用于溶解度随温度降低而显著下降物系的结晶方法是（ ）结晶。AA 冷却 B 蒸发 C 盐析 D 真空冷却8不是通过形成过饱和溶液后结晶的是（ ）结晶。CA

7、 冷却 B 蒸发 C 盐析 D 升华9不需通过物系温度变化就能结晶的是（ ）结晶。BA 蒸发 B 盐析 C 升华 D 熔融10间歇操作中，能产生预定粒度晶体的操作方法是（ ）DA 不加晶种迅速冷却 B 不加晶种缓慢冷却C 加有晶种迅速冷却 D 加有晶种缓慢冷却11萃取剂 S 与稀释剂 B 的互溶度愈大，可能得到的萃取液中溶质 A 的浓度愈（ ） 。BA 大 B 小 C 不变 D 不确定12若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，并且等于原料液组成，则说明萃取剂的选择性系数 （ ）CA 无穷大 B 等于 0 C 等于 1 D 以上都不是13若萃取相和萃余相在脱溶剂后具有相同的组成，并且等于原料

8、液组成，则说明萃取剂的选择性系数 （ ）CA 分配系数 kA1 B 萃取相含量 yA萃余相含量 xAC 选择性系数 1 D 分配系数 kB114在单级萃取过程中，若萃取剂用量减少，则萃取相 yA：( )AA 增大 B 减少 C 不变 D 不确定15在 B-S 完全不互溶的多级逆流萃取塔操作中，原用纯溶剂，现改用再生溶剂，其他条件不变，则对萃取操作的影响是：( )BA 萃余相含量不变 B 萃余相含量增加 C 萃取相含量减少 D 萃余分率减小16单级萃取过程中，若萃取剂用量减少，则脱除溶剂后萃余液浓度 xA：( )AA 增大 B 减小 C 不变 D 不确定17稀释剂与萃取剂的互溶度越小，选择性系数

9、越（ ） 。AA 增大 B 减小 C 不变 D 不确定18关于萃取剂选择应考虑的主要因素：（1）萃取剂的溶解度与选择性；（2）溶剂与萃取剂的互溶度；（3）萃取剂回收的难易；（4）其他物性。则正确的说法是（ ） 。DA （1） 、 （2）正确 B（1） 、 （4）正确3C （1） 、 （2） 、 （4）正确 D（1） 、 （2） 、 （3） 、 （4）正确19级式接触萃取过程一般不会采用（ ） 。CA 单级萃取 B 多级逆流 C 多级并流 D 多级错流20下列不属于多级逆流接触萃取的特点是（ ） 。DA 连续操作 B 平均推动力大 C 分离效率高 D 溶剂用量大21下列属于逐级接触式萃取设备的是

10、（ ） 。A 筛板塔 B 往复筛板塔 C 液体脉冲筛板塔 D 转盘塔22下列没有外加能量的萃取设备的是（ ） 。A 混合澄清器 B 往复筛板塔 C 转盘塔 D 填料塔23在原料液组成 xF 及溶剂化（S/F）相同条件下，将单级萃取改为多级萃取，则萃余率将（ ） 。AA 提高 B 降低 C 不变 D 不确定24与精馏操作相比，萃取操作不利的是（ ）DA 不能分离组分相对挥发度接近于 1 的混合液B 分离低浓度组分消耗能量多C 不宜分离热敏性物质D 流程比较复杂25关于萃取剂，下列说法正确的是（ ） 。CA 对与溶液中被萃取的溶质有显著的溶解能力，对稀释剂必须不溶B 挥发度越大越好C 界面张力越大

11、越好D 粘度大对萃取有利26维持萃取塔正常操作要注意的事项不包括（ ）DA 两相界面高度要维持稳定 B 防止液泛C 减少返混 D 液面落差27干燥操作中，在（ ）干燥器中干燥固体物料时，物料不被粉碎。BA 厢式 B 转筒 C 气流 D 沸腾床28在干燥操作中，将水喷洒于空气中而使空气减湿，应该使水温：( )DA 等于湿球温度 B 低于湿球温度C 高于露点 D 低于露点29在等速干燥阶段，用同一种热空气以相同的流速吹过不同种类的物料层表面，则对干燥速率判断正确的是：( )CA 随物料种类不同而有极大差异 B 随物料种类不同可能会有差别C 各种不同种类物料的干燥速率是相同的 D 不好判断30干燥过

12、程中，干空气的质量（ ）CA 逐渐减小 B 逐渐增大C 始终不变 D 据具体情况而定31空气进入干燥器之前一般都要预热，其目的是提高（ ）A 而降低（ ） 。CA 温度 B 湿度 C 相对湿度 D 压力32下列关于湿物料中水分的表述不正确的是（ ）：BA 平衡水分是不能除去的结合水分。 B 自由水分全部分为非结合水分。C 非结合水分一定是自由水分 D 临界含水量是湿物料中非结合水分和结合水分划分的界限。33若需从牛奶料液直接得到奶粉制品，选用（ ）D：A 沸腾床干燥器 B 气流干燥器C 转筒干燥器 D 喷雾干燥器34利用空气作介质干燥热敏性物料，且干燥处于降速阶段，欲缩短干燥时间，则可采取的最

13、有效措施是：（ ）BA 提高介质温度 B 增大干燥面积，减薄物料厚度C 降低介质相对湿度 D 提高介质流速35相同的湿空气以不同流速吹过同一湿物料,流速越大,物料的平衡含水量：（ ）BA 越大 B 越小 C 不变 D 视具体情况定436对湿度一定的空气，以下参数中（ ）与空气的温度无关。CA 相对湿度 B 湿球温度 C 露点温度 D 绝热饱和温度37将氯化钙与湿物料放在一起，使物料中水分除去，这是采用：（ ）BA 机械去湿 B 吸附去湿 C 供热去湿 D 冷冻去湿38在干燥的第二阶段，对干燥速率有决定性影响的是：（ ）AA 物料的性质和形状 B 物料的含水量C 干燥介质的流速 D 干燥介质的的

14、流向39间歇恒定干燥时，如干燥介质中水汽分压增加，温度不变，则临界含水量 Xc：（ ）BA 增大 B 减小 C 不变 C 不确定40在（ ）两种干燥器中，固体物料和干燥介质呈悬浮状态接触。DA 厢式与气流 B 厢式与流化床C 洞道式与气流 D 气流与流化床三、判断题1工业结晶过程不但对纯度和产率而且对晶形、晶粒大小及粒度范围也常加以规定。 ( ) 2溶解的溶质粒子重新变为固体从溶剂中析出的过程称为结晶。 ( ) 3晶体中质点的排列是有一定的几何规则的。 （ ）4在过饱和溶液中，晶体能自发地析出。 （ ）5晶核形成的速度大于晶体成长的速度时，产品中晶体颗粒大而少。（ ）6结晶设备按改变溶液浓度的

15、方法分，可分为移除部分溶剂的结晶器和不移除部分溶剂的结晶器。 （ ）7晶体可以从蒸汽、溶液或熔融物中析出。 （ ）8过饱和度是产生结晶过程的根本推动力。 （ ）9溶液的超溶解度曲线表示溶液过饱和且能自发产生晶核的浓度曲线。（ ）10同一温度下，过饱和溶液与饱和溶液的浓度差称为过饱和度。 （ ）11溶质 A 萃取相中和萃余相中的分配系数 kA1,是选择萃取剂的必备条件之一。 （ ）12萃取操作中的选择性系数 类似于蒸馏中的相对挥发度。 （ ）13两相流体在萃取设备内一般以逆流流动方式进行操作。 （ ）14凡符合和点或差点的三个三元混合物的组成、质量均符合杠杆规则，三点共线。 （ ）15三角形相图

16、内的任一点均能代表某三元混合物的组成。 （ ）16在萃取操作中稀释剂和萃取剂必须互不相溶。 （ ）17萃取塔停车时，对连续相为重相的，先关轻相进口阀，再关重相进口阀。 （ ）18临界混溶点必在溶解度曲线的最高点上。 （ ）19萃取设备的主要性能是能为两相提供充分混合和充分分离的条件（ ）20萃取塔开车时，应先注满连续相，后进分散相。 （ ）21对流干燥的必要条件是物料表面产生的水汽分压必须大于干燥介质中所含的水汽分压，且湿空气不饱和。 （ ）22对流干燥流程通常是空气经预热器加热至一定温度后进入干燥器，与进入干燥器的湿物料相接触，空气将热量以对流的方式传给湿物料，湿物料表面水分加热汽化成水蒸气

17、，然后扩散进入空气，最后由干燥器另一端排出。 （ ）23湿空气的参数以干空气为基准是为了计算的方便。 （ ）24干燥操作中，当相对湿度为 100%时，表明湿空气中水蒸气含量已达到饱和状态。 （ ）25湿空气温度一定时，相对湿度越低，湿球温度也越低。 （ ）526湿度只表示水蒸气含量的绝对值，而相对湿度才反映了湿空气吸收水汽的能力。 （ ）27一定状态下湿空气经过加热，则其湿度 H 不变，相对湿度减小。 （ ）28一定状态下湿空气经过加热，则其湿球温度增大，露点温度也增大。（ ）29厢式干燥器干燥均匀，需要的时间往往也比较短，但装卸物料劳动强度大，操作条件差。 （ ）30沸腾床干燥器又名流化床干

18、燥器，适用于处理粉粒状物料，特别是对因水分较多而引起显著结块的物料有独到的用处。 （ ）31含结合水分为主的物料，为了加快干燥时间，可采用增加空气流速的办法。（ ）32只要将湿空气的湿度降到其露点以下，便会达到减湿的目的。 （ ）33相对湿度越低，则距饱和程度越远，表明该湿空气的吸收水汽的能力越弱。 （ ）34改变湿空气的温度能较大的影响降速干燥阶段速率，而对等速干燥阶段基本没有影响。 （ ）35改变湿物料物料层的厚薄将对降速干燥阶段干燥速率有较大影响，而对等速干燥阶段基本没有影响 （ ）四、简答题1、何谓干燥操作？干燥过程得以进行的条件？2、何谓干燥速率？受哪些因素的影响？3、干燥过程分为哪

19、几个阶段？各受什么控制？4、物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分为？5、湿空气 的性能参数有哪些？（写出其单位）6、何谓萃取相、萃余相、萃取液、萃余液？7、萃取操作的适用场合？8、何谓最高萃取液组成？9、何谓共轭相？10、何谓溶解度曲线及辅助曲线？11、何谓萃取剂？如何选择？12、何谓结晶操作？结晶操作有哪些特点？13、溶液结晶的方法有哪几种？14、什么叫过饱和溶液？过饱和度有哪些表示方法？15、结晶过程包括哪几个阶段？16、影响结晶操作的因素有哪些？17、扩散理论的论点?1 答： 用加热的方法使固体物料中的水份或其它溶剂汽化而被除去的操作称为“干燥”操作。条件：物料表面气膜

20、两侧必须有压力差，即被干燥的物料表面所产生的水蒸汽压力必须大于干燥介质中水蒸汽分压；热能的不断供给；生成蒸汽的不断排除。2 答： 单位时间内在单位干燥面积上被干燥物料所能汽化的水分质量称为“干燥速率” 。影响因素：1：物料的性质和形状 ：湿物料的物理结构、化学组成、形状和大小、物料层的厚薄以及水分的结合方式。 2：物料本身的温度 ： 物料的温度越高，干燥速率愈大； 3：物料的含水量：物料的最初、最终以及临界含水量决定着干燥各阶段所需时间的长短。4：干燥介质的温度和湿度：介质的温度越高，湿度越低；则恒速干燥阶段的速率越大。但对于热敏性物料，更应选择合适的温度。5：干燥介质的流速：在恒速干燥阶段，

21、提高气速可以提高干燥速率，在降速干燥阶段，气速和流向对干燥流率很小。6：干燥器的构造。3 答：干燥过程可分为：恒速干燥阶段和降速干燥阶段分别受表面汽化控制和内部扩散控制。64 答：物料中的水分按能否用干燥操作分为：平衡水分和自由水分；物料中的水分按除去的难易程度可分为：结合水分和非结合水分。5 答： 湿度 H ， ；相对湿度， ；比容 ， ；比热 ， 干 空 气水 汽 KgHV干 空 气Kgm3HC；焓 ， ；干球温度，t；湿球温度，tW；露点温度，td；绝热饱和温度，ts ；水蒸汽分压，Kgj.干 空 气 I干 空 气jp。6 答：萃取相：以萃取剂为主溶有溶质的相。E萃余相：以原溶剂为主溶质

22、含量较低的相。R萃取液：除去萃取相中的溶剂而得到的液体。E萃余液：除去萃余相中的溶剂而得到的液体。R7 答：混合物中各组份的沸点相近或互相重迭或相对挥发度近似于 1。混合物是恒沸物。热敏性混合物的分离。沸点比水高的有机物从稀水溶液中回收。8 答：过 S 点作溶解度曲线的切线交于 AB 边上的点，该点所对应的溶质组分的组成为该萃取操作过程中溶质组分可能达到的极限浓度。9 答：把达到平衡时的两个液层称为“共轭液层或共轭相” 。10 解：将代表诸平衡液层的组成坐标点连接起来的曲线称为“溶解度曲线” 。 分别过共轭液层的两点作三角形任意两条边的平行线，其交点的连线称为“辅助曲线或共轭曲线” 。11 答

23、：萃取操作过程中所选择的溶剂。（1）萃取剂的选择性：指萃取剂 S 对被萃取组份 A 与对其它组份的溶解能力之间的差异（S 对 A 的溶解能力很大，S 对 B 却很小） 。（2）萃取剂与稀释剂的互溶度：萃取剂 S 与稀释剂 B 的互溶度愈小，愈有利于萃取。（3）萃取剂的物理性质：密度：萃取相与萃余相之间应有一定的密度差。界面张力：希望有适当的相界面张力，有利于分层， 。其它：为了便于操作、输送及贮存。萃取剂的粘度与凝固点应较低，应具有不易燃、毒性小等性质。（4）萃取剂的化学性质：应具有化学稳定性、热稳定性以及抗氧化稳定性，对设备的腐蚀性也较小。（5）萃取剂回收的难易：希望萃取剂易于回收（6）经济

24、指标：一般情况下，萃取剂是循环使用的，但是总有一定数量的消耗量，要求萃取剂价格低，来源充分。12 答：指物质从液态（溶液或熔融体）或蒸汽形成晶体的过程。1、能从杂质含量很高的溶液或多组份熔融状态混合物中获得非常纯净的晶体产品；2、对于许多其它方法难以分离的混合物系，同分异构体物系和热敏性物系等，结晶分离方法更为有效；3、结晶操作能耗低，对设备材质要求不高，一般也很少有三废排放；4、结晶属于热、质同时传递的过程。5、结晶产品包装、运输、贮存或使用都很方便。13 答：有：不移除溶剂的结晶法和移去部分溶剂的结晶法。14 答：溶液中的溶质浓度超过该条件下的溶解度时的溶液叫做过饱和溶液。过饱和度可以作浓

25、度差和温度差来表示如下：C=C-C* t =t*-t15 答：晶核的形成和晶体的成长16 答：过饱和度的影响；冷却（蒸发）速度的影响；晶种的影响；杂质的影响；搅拌的影响。17 答：（1）溶质由溶液扩散到晶体表面附近的静止液层；（2）溶质穿过静止液层后达到晶体表面，生长在晶体表面上，晶体增大，放出结晶热；（3）释放出的结晶热再靠扩散传递到溶液的主体去五、计算题1、密闭的容器内，盛有温度为 ，总压为 101.3Kpa，湿度c027的湿空气。水蒸汽的饱和蒸汽压为 2.338Kpa。试求：该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少？干 空 气水 Kg01.2、在一连续干燥器中，每小时处理湿物料 100

26、0 ，经干燥后物料的含水量由 10%降至 2%（均为湿基） ，以 空气为干Kg C02t燥介质，初始湿度 为 ，离开干燥器时的湿度 为 。假设干燥过程无物料损0H干 空 气水g.82H干 空 气水 Kg0.5失，试求：（1） 、水分蒸发量？（2） 、空气消耗量和单位空气消耗量？（3） 、干燥产品量？（4） 、若鼓风机装在新鲜空气进口处，风机的风量为若干 ？sm33、将 、 的常压新鲜空气与干燥器排出的 ， 的常压废气混合，两者中绝干气的质Ct025%Ct025%82量比为 1：3。试求（1）混合气体的湿度与焓；（2）将此混合气加热至 ，再求混合气的湿度、相对湿度和焓。94、单级萃取分离 AB

27、混合物中的 A。若原料液的质量组成为 45%，质量为 120Kg，萃取后所得萃余相中 A 的质量组成为 10%，试求：（1）萃取相的质量和组成？（2）将萃取相中的溶剂 S 全部回收后，所得萃取液的质量和组成？5、用纯萃取剂 S 单级萃取含 40%A 组分的 AB 混合物，要求萃取液的组成为 70%，试求：（1）1Kg 原料需加多少纯溶剂？（2）该萃取过程萃取相的最高浓度？ .098760.543211.098706.450习题 21 图90.876540.3211.09870.645习题 22 图答案：81、解：18 解： ， ，pPH62.0 p3.1062.01.Kpap3.%6.8108

28、.26%0容纳水分的最大能力即饱和湿度： 。干 空 气水 KgpPHs0147. 38.210.2.0答：该空气的相对湿度为 68.6%；容纳水分的最大能力为 0.0147Kg 水/Kg 空气。2、解：cGwGw2211Kgw918%2101212 KgW891012HLh194308.5.12 .212HWLl734.73.0tvVhm3162908.2.1.194 即水分蒸发量为 ，空气消耗量为 ，单位空气消耗量为 ，风机的风量为 1633 。Kg8hKg438.2hm33、解：从 HI 图上，根据杠杆规则得： 干 空 气水 蒸 汽 KgH052.，加热到 ，KgjI178C09干 空 气

29、水 蒸 汽.， 。jI2%124、解：9干燥水分量：21.wGWc， sKg38.0。干燥器热量衡算： 1220 .19.48.8.1. scCGttHLsKg95.。湿度： 02W， 287.干 空 气水 Kg。5、解：如图所示读出 E 点的组成为：A30%，B14%，S56%E 点的量满足杠杆规则： FSM1.098760.543211.09870.6450.KgSMF21561，ERKgRM165324读出 点的组成：A73%，B27%E由杠杆规则：/SKgSE73106410答：萃取相的质量为 166Kg，组成为 A30%，B14%，S56%；将萃取相中的溶剂 S 全部回收后，所得萃取液的质量为 73kg，组成为 A73%，B27%。