1、萃取、结晶、干燥试题库一、填空题1. 萃取操作处理的对象是_均相混合液体_， 其分离的理论依据为_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_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_及_溶质的浓度很低的物系_溶液的分离。3. 萃取操作的分配系数是指_物质在萃取相与萃余相中的含量之比_，用符号_k_表示。4. 温度升高，液体的互溶度_增大_，（增大或减小）对萃取操作_不利_（有利或不利）。5. 联结线是指连接一对_共轭液层_的直线。而辅助曲线是用来_内插求未知联结线_。6. 萃取剂的选择性
2、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_均相区_和_两相区_两个区域，萃取分离应在_两相区_区内进行。8. 萃取设备必须提供两相_充分混合_ 和_充分分层_的两个条件。9. 常见的萃取设备类型主要有_逐级接触式_和_连续接触式_两类。10. 原料与萃取剂接触萃取后所得萃取相用符号_E_表示，也称富_萃取剂_相；萃余相用符号_R_表示，也称富_原溶剂_相。11. 结晶操作的主要类型有_溶液结晶_、_熔融结晶_、_沉淀结晶_及 _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_蒸发移除溶济_或_冷却_。1
3、4. 晶体的成长过程包括_溶质的扩散_ 和_表面反应_。，。15. 影响晶体生长过程的因素有_过饱和度_ 、 _冷却（蒸发）速度_、 _晶种_、_杂质_和_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_传导_ 、_对流_、_辐射_和_介电_。18. 空气干燥器干燥过程的实质为_一个传热过程_和_一个传质过程_。，19. 湿空气的性质是以_1kg绝干空气_为基准来描述的。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_气流干燥器_、_转
4、筒干燥器_、_流化床干燥器_和_喷雾干燥器_等。22. 空气进入干燥器之前一般都要预热，其目的是提高_焓值_作为_载热体_；降低_相对湿度（）_作为_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 _自由水分_和_平衡水分_。25. 物料中的水分按所在的位置分，可分为_ 吸附水分 _、_ 毛细管水分 _和_ 溶胀水分_。26. 物料中的水分按除去的难、易程度分，可分为_结合水分_和_非结合水_。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_升温阶段_、_恒速干燥阶段_和_降速干燥
5、阶段_三个阶段。29. 影响恒速干燥速率的因素主要为_空气的温度_、 _相对湿度_等，影响降速干燥速率的因素主要有_物料含水量_、_物料的形状、粒度_等。30. 测取干燥速率曲线的目的主要是_了解临界含水量以调节干燥操作条件_、_确定干燥时间_等。二、选择题1在低温结晶时，晶体成长速率主要受（ ）控制。BA 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
6、作中，有利于得到颗粒大而少的晶体的措施是：（ ）D A 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（ ）D A 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（ ）C A 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。A A 冷却 B 蒸发 C 盐析 D 真空冷却8不是通过
7、形成过饱和溶液后结晶的是（ ）结晶。C A 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。B A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（ ）D A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（ ）。B A 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（ ）C A 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
8、的组成，并且等于原料液组成，则说明萃取剂的选择性系数（ ）C A 分配系数kA1 B 萃取相含量yA萃余相含量xA C 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
9、数越（ ）。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C （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（ ）。C A 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（ ）。D A 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（ ）。 A 筛板塔 B 往复筛板
10、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（ ）。A A 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（ ）D A 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（ ）。C A 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 界面张力越大越好 D 粘度大对萃取有利26维持
11、萃取塔正常操作要注意的事项不包括（ ）D A 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。B A 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：( )D A 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：( )C A 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干燥过程中，干空气的质量
12、（ ）C A 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（ ）：B A 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（ ）B： 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，则可采取的最有效措施是：（
13、 ）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36对湿度一定的空气，以下参数中（ ）与空气的温度无关。C A 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：（ ）B A 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：（ ）A A 物料的性质和形状 B 物料的含水量 C 干燥介质的流速 D 干燥介质的的流向39间
14、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：（ ）B A 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。D A 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方法分，可
15、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。 （ ）15三角形相图内的任一点均能代表
16、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，然后扩散进入空气
17、，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。 （ ）26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燥器，适用于处理粉粒状物料，
18、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？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。
19、条件：物料表面气膜两侧必须有压力差，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、 何谓干燥速率？受哪些因素的影响？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
20、应选择合适的温度。 5：干燥介质的流速：在恒速干燥阶段，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、干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？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。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？4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、湿空气 的性能参数有哪些？（写出其单位）5答： 湿度H ，；相对湿度，；比容 ， ；比热， ；焓， ；干球温度，t；湿球温度，tW；露点温度，td；
21、绝热饱和温度，ts；水蒸汽分压，p。6、何谓萃取相、萃余相、萃取液、萃余液？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、萃取操作的适用场合？7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、何谓最高萃取液组成？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、何谓共轭相？9答：把达到平衡时的两个液层称为“共轭液
22、层或共轭相”。10、何谓溶解度曲线及辅助曲线？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、何谓萃取剂？如何选择？11答：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
23、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、何谓结晶操作？结晶操作有哪些特点？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
24、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、溶液结晶的方法有哪几种？13答：有：不移除溶剂的结晶法和移去部分溶剂的结晶法。14、什么叫过饱和溶液？过饱和度有哪些表示方法？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。过饱和度可以作浓度差和温度差来表示如下：C=C-C* t =t*-t15、结晶过程包括哪几个阶段？15答：晶核的形成和晶体的成长16、影响结晶操作的因素有哪些？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、扩散理论的论点?17答：（1）溶质由溶液
25、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 18、密闭的容器内，盛有温度为，总压为101.3Kpa，湿度的湿空气。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？18解：18解：， 容纳水分的最大能力即饱和湿度： 。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。 19、在一连续干燥器中，每小时处理湿物料1000，经干燥后物料的含水量由10%降至2%（均为湿基），以空气为干燥介质，初始湿度为，离开干燥器时的湿
26、度为。假设干燥过程无物料损失，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？19解： 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。 20、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。20解：从HI图上，根据杠杆规则得：，加热到，。21、单级萃取分离AB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
27、： （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？ 21解： 干燥水分量：，。 干燥器热量衡算： 。 湿度： ，。22、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？ 习题22图 22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： ， 读出点的组成：A73%，B27% 由杠杆规则： 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%。
