新型分离技术 教学课件 作者 陈欢林 主编新型分离技术习题解答——第11章.doc

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1、第十一章耦合与集成技术（习题解答）11-1简述集成与耦合的区别。答：本书中的耦合过程是指反应与分离两者相结合并具有相互影响的过程，典型的代表为各类膜式反应器，将催化剂固定在膜上，反应物生成的同时，及时移走抑制反应进行的部分生成物或副产物，使反应进一步进行；集成过程是指将两个不同的分离单元操作或反应与某一分离单元操作组合在一起的过程，在不同的分离单元中完成各自的功能，二者之间可以发生物料循环。11-2描述膜催化反应器的特点。答：膜催化反应器是将反应和膜分离过程结合，它不仅具有分离的功能，而且能提高反应的选择性或

2、产品的收率。通常是指耐高温的无机膜反应器，在石化领域中具有潜在的应用前景。11-3比较内置式和外置式渗透汽化膜反应的优缺点。答：外置式的每单位反应器所需的膜面积小，操作中更换溶液，但外部循环会带来很多操作上的不便，需额外的循环设备等；内置式的操作简单，不需要额外循环，但系统不灵活，膜易污染，膜组件大小受到抑制等。11-4膜生物反应器有哪几类？有哪些用途？答：根据膜生物反应器所用的生物催化剂可以将其分为：酶膜生物反应器、膜发酵器和膜动植物细胞培养三类。根据膜组件与反应器的结合形式可将其分为：分置式和一体式两类。

3、另外，除了以上分类外，膜生物反应器还可按膜材料、膜孔径、膜组件以及推动力方式的不同进行分类。膜生物反应器不仅可以用于废水的处理，还可以用于废气处理。11-5现有一组成为乙醇80℅、水20℅的混合体系，试设计一个高效的集成过程用于制备99.9℅的乙醇产品。答：可以采用工业生产的乙醇脱水渗透汽化集成工艺，通过精馏塔后乙醇浓度达95℅-96℅，在通过由PVA膜的三级渗透汽化单元后乙醇的浓度可增浓到99.9℅。整个过程可用AspenPlus软件模拟。