空分操作试题集

《空分操作试题集》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1．空气分离有哪几种方法?答：现在工业生产中采用的空气分离方法有三种：(1)深度冷冻法：先将空气液化，然后利用氧、氮沸点的差异，在一定的设备中(精馏塔)，通过精馏过程，使氧、氮分离，此法在大型空分装置中最为经济。并能生产纯度很高的氧氮产品。(2)变压吸附法：变压吸附法制氧或氮是在常温下进行的。其机理有二条：一是利用沸石分子筛对氮的吸附亲和力高于对氧的吸附亲和力，以此分离氧和氮；二是利用氧在分子筛微孔中的扩散速度大于氮的扩散速度。在远离平衡条件下分离氧、氮。目前，采用变压吸附法制取氧或氮的装置，其容量和产品的纯度都受到一定

2、的限制。例如用该法制氧的装置，容量一般还不能超过4000Nm3／h，纯度不超过95％；制氮的装置，容量一般在2000Nm3／h以下，纯度低于99.5％。(3)膜分离法：利用高分子聚合薄膜的渗透选择性，将空气中的氧、氮组分分离的方法称为膜分离法．用该法生产氧或氮的装置，容量和纯度也都有一定的局限，一般主要用来生产800Nm3／h以下，纯度低于99．5％的氮气产品。2．氧气有什么用途?答：氧气是地球上一切生命有机体赖以生存的物质，它的化学性质非常活泼，很容易与其他物质化合生成氧化物。利用这一物性，氧在冶金、化工、国防工业等部

3、门都得到广泛的应用。在甲醇合成的生产中，氧气与水煤浆进行部分氧化反应，可生产出有效的原料气：氢气、一氧化碳。3．氮气有什么用途?答：(1)氮的分子结构十分稳定，通常很难同其它物质发生化学反应，表现出很大的惰性，所以工业上常用它来作为保护气。(2)充氮气贮藏水果、蔬菜是一种先进的贮藏保鲜方法，它使水果、蔬菜在高氮低氧的环境中减缓新陈代谢，并进入冬眠状态，抑制后熟，从而长期保鲜。(3)“真空充氮”，贮藏大米及其它粮食，可使粮食不蛀虫、不发热、不霉变。(4)氮是植物生长的重要养份之一，空气中的氮很难被植物直接吸收，人们一般通过

4、生产合成氨，然后以氨为原料，生产各种能够被植物吸收的氮肥，如尿素。4．氩气有什么用途?答：氩是一种惰性元素，在空气中的容积百分率为0.93％。其用途很广泛，例如：氩气常作为保护气体用于铝、铝合金、不锈钢的焊接；也可用于半导体材料和稀有金属的精炼以及制造点弧灯；用“氩一氧炼钢法”可以获得超低碳不锈钢等。5．空气中有哪些杂质?为什么要清除?答：空气中含有少量的水蒸汽、二氧化碳、乙炔和碳氢化合物及少许灰尘等杂质。如果让这些杂质进入空分装置，将是十分危险的，固体杂质会磨损器件，尤其威胁高速旋转设备的安全运行，带入换热器还会污染传

5、热表面，降低换热效果；水蒸汽和CO2等在低温条件下会相继冻结析出，从而堵塞气体通道及塔板筛孔；乙炔和碳氢化台物在精馏塔中积聚过量，易引发爆炸。所以，为提高装置运行的安全性、可靠性和经济性，必须净化空气。8．为什么空气经过冷却塔后水份含量减少？答：在某一压力下，饱和湿空气中的含水量随着温度的降低而减少。空气经空压机压缩后：进入到空气水冷塔的工艺空气压力在0．545MPa(G)左右其水份含量达到饱和状态。在流经空气冷却塔时温度不断降低。随着温度的降低．饱和水份含量在减少，即有一部分水份自空气中析出。这部分水蒸气凝结成水，同时

6、放出冷凝潜热。9．什么叫吸附剂?对吸附剂有什么要求?答：作为吸附用的多孔性固体叫吸附剂，对于吸附剂的主要要求有：(1)吸附剂必须是多孔物质。因为吸附只是在固体表面进行，孔隙越多，表面积越大，吸附能力越强。(2)吸附剂必须是选择性吸附，即吸附要具有选择性。不能吸附混合物中全部组分，只吸附要从混合物中清除的杂质。(3)吸附剂容量要大，即每公斤吸附剂所吸附的物质量要大。如果吸附容量小，吸附剂用量就大。(4)要具有一定的强度、耐压耐磨、不易破碎。(5)容易再生。(6)价格便宜。满足上述条件要求，比较好的吸附剂有常用的硅胶、铝胶和

7、分子筛。10．吸附容量与哪些因素有关?答：影响吸附容量的因素比较多，主要有：(1)与吸附过程的温度及被吸附组分的分压有关。在被吸附组分的分压相同的情况下(或者说浓度)．吸附容量随着温度的升高而减小；而在相同温度下，吸附容量随着被吸附组分分压(或浓度)的增大而增大，但是有个极限，当分压增大到一定程度后，吸附容量基本上与分压无关。．(2)与气体(或液体)的流速有关。流速越高，吸附效果越差，原因是被吸物质与吸附剂接触时间短，流速低时，吸附效果要好些。(3)与吸附剂的再生完善程度有关。再生解吸越彻底，吸附容量就越大，反之越小。(

8、4)与吸附剂厚度有关。吸附剂层厚度越大，被吸物质与吸附剂接触时间越长，容量越大。11．什么叫吸附剂的再生?答：吸附过程是可逆物理过程。吸附剂都存在一个吸附容量。当吸附达到该容量或超过该容量时，吸附剂就失去了对吸附质的吸附能力。这时，就需要对吸附剂进行解吸，使被吸附的吸附质脱离吸附剂，从而将吸附剂吸附的吸附质含量大大降