专题十八 填料萃取塔（专项练习） -《化工单元操作》（化工社） 专题复习讲练测（原卷版+解析版）

专题十八 填料萃取塔 1、 填空题 1.萃取剂选择的原则中，选择性指的是对      的分离能力。 2.萃取剂的物理性质包括      、粘度、表面张力等。 3.化学性质稳定的萃取剂在使用过程中更      。 4.当两相密度差较大时，一般选择     作为分散相。 5.操作稳度与     等因素密切相关。 6.增加萃取剂用量可能会提高      ，但也可能带来其他问题。 7.返混会使      变差。 8.减少返混可以通过优化     等方式。 9.破乳可以采用加入     的方法。 10.填料萃取塔异常现象的处理需要综合考虑      。 2、 判断题 1.萃取剂对原料液中的溶质组分要有显著的溶解能力，对稀释剂必须不溶。  (  ) 2.萃取中，萃取剂的加入量应使和点的位置位于两相区。  (  ) 3.在连续逆流萃取塔操作时，为增加相际接触面积，一般应选流量小的一相作为分散相。  (  ) 4.在填料萃取塔正常操作时，连续相的适宜操作速度一般为液泛速度的50%~60%。  (  ) 5.在体系与塔结构已定的情况下，两相的流速及振动、脉冲频率或幅度的增大，将会使分散相轴向返混严重，导致萃取效率的下降。  (  )   6.萃取剂的选择性越高，再生就越容易。  （  ） 7.分散相的选择只需要考虑两相的密度差。  （  ） 8.相界面的高度越高，萃取操作的稳定性就越好。  （  ） 9.液泛现象发生时，萃取效率会提高。  （  ） 10.乳化现象对填料萃取塔的操作没有任何影响。  （  ） 三、选择题 1.以下关于萃取剂再生难易的说法正确的是（  ）。 A. 再生越难，成本越低 B. 再生容易的萃取剂更受青睐 C. 再生难易不影响萃取过程 D. 所有萃取剂再生都很容易 2.萃取剂的化学性质中，对萃取过程影响较大的是（  ）。 A. 导电性 B. 稳定性和腐蚀性 C. 磁性 D. 透明性 3.若要选择一种对环境友好的萃取剂，应考虑其（  ）。 A. 价格 B. 选择性 C. 化学性质中的环保性 D. 物理性质中的颜色 4.若两相粘度差异较大，在选择分散相时应考虑（  ）。 A. 粘度大的相作为分散相 B. 粘度小的相作为分散相 C. 粘度对分散相选择无影响 D. 随机选择一相作为分散相 5.以下哪种情况不利于选择某一相作为分散相？（  ） A. 该相易与连续相混合 B. 该相密度较大 C. 该相粘度较小 D. 该相化学性质稳定 6.萃取剂用量增加，通常会（  ）。 A. 一定提高萃取效率 B. 一定降低萃取效率 C. 先提高后降低萃取效率 D. 对萃取效率无影响 7.在控制萃取操作参数时，为了提高稳定性，应重点关注（  ）。 A. 相界面的高度 B. 操作温度 C. 萃取剂的用量 D. 以上都需要关注 8.若要在保证萃取效果的前提下降低成本，应如何调整控制参数？（  ） A. 降低相界面高度 B. 降低操作温度 C. 减少萃取剂用量 D. 以上方法都可行   9.出现液泛现象时，应采取的处理方法是（  ）。 A. 提高操作温度 B. 增加萃取剂用量 C. 降低液体流速 D. 升高相界面高度 10.返混对萃取过程的危害是（  ）。 A. 提高萃取效率 B. 降低成本 C. 使分离效果变差 D. 增加相界面高度 11.减少返混的措施有（  ）。 A. 增加操作温度 B. 减少萃取剂用量 C. 优化填料结构 D. 降低相界面高度 12.乳化现象形成的原因可能是（  ）。 A. 操作温度过高 B. 萃取剂用量过少 C. 两相剧烈搅拌 D. 相界面高度适中 13.破乳的方法有（  ）。 A. 升高操作温度 B. 降低萃取剂用量 C. 加入破乳剂 D. 降低相界面高度 14.当填料萃取塔出现异常现象时，首先应检查的参数是（  ）。 A. 相界面的高度 B. 操作温度 C. 萃取剂的用量 D. 液体流速 15.若萃取过程中出现液泛和乳化同时发生的情况，应先处理（  ）。 A. 液泛 B. 乳化 C. 同时处理 D. 无法确定 16.操作稳度主要受以下哪个参数影响较大？（  ） A. 相界面的高度 B. 操作温度 C. 萃取剂的用量 D. 液体流速 17.为了避免液泛现象的发生，在操作中应控制液体流速不超过（  ）。 A. 某一特定值 B. 越高越好 C. 越低越好 D. 与相界面高度成正比 18.若要提高萃取剂的再生容易程度，可以（  ）。 A. 选择化学性质复杂的萃取剂 B. 增加萃取剂用量 C. 选择具有合适化学结构的萃取剂 D. 降低操作温度 19.在分散相选择中，若连续相的粘度较大，应选择（  ）为分散相。 A. 粘度更大的相 B. 粘度较小的相 C. 密度大的相 D. 密度小的相 20.萃取操作中，若相界面高度不稳定，可能的原因是（  ）。 A. 操作温度恒定 B. 萃取剂用量适中 C. 液体流速波动 D. 选择性过高 四、简单题 1.乳化现象产生的原因是什么？如何消除乳化？ 2.当填料萃取塔出现异常时，应首先检查哪些方面？ 3.为什么化学性质也是萃取剂选择的重要原则之一？   4.选择分散相的原则是什么？请举例说明。 5.操作温度对萃取操作有哪些影响？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题十八 填料萃取塔 1、 填空题 1.萃取剂选择的原则中，选择性指的是对      的分离能力。 答案：特定物质 解析：选择性主要衡量萃取剂对特定物质的分离效果。 2.萃取剂的物理性质包括      、粘度、表面张力等。 答案：密度 解析：粘度、表面张力和密度是常见的萃取剂物理性质。 3.化学性质稳定的萃取剂在使用过程中更      。 答案：安全可靠 解析：化学性质稳定能减少意外情况发生，更安全可靠。 4.当两相密度差较大时，一般选择     作为分散相。 答案：密度大的相 解析：通常情况下，选择密度大的相有利于分离。 5.操作稳度与     等因素密切相关。 答案：液体流速 解析：液体流速等会影响操作的稳定性。 6.增加萃取剂用量可能会提高      ，但也可能带来其他问题。 答案：萃取效果 解析：一般来说，增加用量可能提高萃取效果，但可能增加成本等。 7.返混会使      变差。 答案：分离效果 解析：返混不利于物质的分离。 8.减少返混可以通过优化     等方式。 答案：填料结构 解析：优化填料结构能减少返混现象。 9.破乳可以采用加入     的方法。 答案：破乳剂 解析：加入破乳剂是常见的破乳手段。 10.填料萃取塔异常现象的处理需要综合考虑      。 答案：多个因素 解析：因为异常现象可能由多种因素引起，处理时需综合考虑。 2、 判断题 1.萃取剂对原料液中的溶质组分要有显著的溶解能力，对稀释剂必须不溶。  (  ) 答案：错误 解析：萃取剂对原料液中的溶质组分要有显著的溶解能力，而对稀释剂并非必须不溶，通常是溶解度较小。如果对稀释剂完全不溶，在实际操作中可能会带来一些问题，比如难以形成良好的相际接触和传质过程。适当的溶解度差异可以实现有效的萃取分离，同时也有利于后续的萃取剂回收等操作。 2.萃取中，萃取剂的加入量应使和点的位置位于两相区。  (  ) 答案：正确 解析：在萃取操作中，萃取剂的加入量应使混合后的和点位置位于两相区。这样才能使体系形成两个不同的相，从而实现萃取分离的目的。如果和点不在两相区，就无法进行有效的萃取操作。 3.在连续逆流萃取塔操作时，为增加相际接触面积，一般应选流量小的一相作为分散相。  (  ) 答案：正确 解析：在连续逆流萃取塔操作中，选择流量小的一相作为分散相可以增加相际接触面积。流量小的相分散在连续相中时，能够形成更多的分散小液滴，从而增大了两相之间的接触面积，有利于传质过程的进行。如果选择流量大的相作为分散相，可能会导致分散效果不佳，相际接触面积减小，影响萃取效率。 4.在填料萃取塔正常操作时，连续相的适宜操作速度一般为液泛速度的50%~60%。  (  ) 答案：正确 解析：在填料萃取塔正常操作时，连续相的操作速度需要控制在合适的范围内。如果速度过高，容易导致液泛现象发生，影响萃取效果和操作稳定性；如果速度过低，则可能会降低传质效率。一般来说，连续相的适宜操作速度为液泛速度的 50%~60%，在这个范围内既能保证一定的传质效率，又能避免液泛等异常情况的发生。可以通过实验数据和实际操作经验来向学生解释这个范围的合理性，帮助他们更好地理解填料萃取塔的操作要点。 5.在体系与塔结构已定的情况下，两相的流速及振动、脉冲频率或幅度的增大，将会使分散相轴向返混严重，导致萃取效率的下降。  (  ) 答案：正确 解析：在体系与塔结构确定的情况下，当两相的流速及振动、脉冲频率或幅度增大时，会使分散相在塔内的流动变得更加不稳定。这种不稳定的流动会导致分散相在轴向方向上的返混加剧，即已被萃取的物质又重新回到未被萃取的区域，从而使萃取效率下降。   6.萃取剂的选择性越高，再生就越容易。  （  ） 答案：错误 解析：萃取剂的选择性和再生难易程度没有必然联系。选择性主要指对特定物质的分离能力，而再生难易取决于萃取剂的化学性质和结构等因素。 7.分散相的选择只需要考虑两相的密度差。  （  ） 答案：错误 解析：分散相的选择不仅要考虑两相密度差，还需要考虑粘度等因素。一般来说，两相密度差和粘度等共同决定了分散相的选择。 8.相界面的高度越高，萃取操作的稳定性就越好。  （  ） 答案：错误 解析：相界面高度过高或过低都可能影响萃取操作的稳定性。只有相界面高度适中时，才更有利于萃取操作的稳定进行。 9.液泛现象发生时，萃取效率会提高。  （  ） 答案：错误 解析：液泛现象发生时，液体流速急剧增加，压力降增大，会导致萃取效率下降，甚至使萃取过程无法正常进行。 10.乳化现象对填料萃取塔的操作没有任何影响。  （  ） 答案：错误 解析：乳化现象会使分离难度增大，影响萃取效率和操作的稳定性。需要采取破乳等措施来处理乳化现象。 三、选择题 1.以下关于萃取剂再生难易的说法正确的是（  ）。 A.再生越难，成本越低 B.再生容易的萃取剂更受青睐 C.再生难易不影响萃取过程 D.所有萃取剂再生都很容易 答案：B 解析：再生容易的萃取剂可以降低成本，提高生产效率，更受青睐。 2.萃取剂的化学性质中，对萃取过程影响较大的是（  ）。 A.导电性 B.稳定性和腐蚀性 C.磁性 D.透明性 答案：B 解析：稳定性和腐蚀性会影响萃取剂的使用寿命和对设备的影响。 3.若要选择一种对环境友好的萃取剂，应考虑其（  ）。 A.价格 B.选择性 C.化学性质中的环保性 D.物理性质中的颜色 答案：C 解析：对环境友好主要考虑化学性质中的环保性，如低毒性、可降解性等。   4.若两相粘度差异较大，在选择分散相时应考虑（  ）。 A.粘度大的相作为分散相 B.粘度小的相作为分散相 C.粘度对分散相选择无影响 D.随机选择一相作为分散相 答案：B 解析：粘度小的相作为分散相流动性能更好，有利于萃取过程。 5.以下哪种情况不利于选择某一相作为分散相？（  ） A.该相易与连续相混合 B.该相密度较大 C.该相粘度较小 D.该相化学性质稳定 答案：A 解析：如果某一相易与连续相混合，不利于形成明显的分散相，不利于萃取。 6.萃取剂用量增加，通常会（  ）。 A.一定提高萃取效率 B.一定降低萃取效率 C.先提高后降低萃取效率 D.对萃取效率无影响 答案：C 解析：开始时，增加萃取剂用量会提高萃取效率，但用量过多可能会导致其他问题，如成本增加、分离难度增大等，所以会先提高后降低萃取效率。 7.在控制萃取操作参数时，为了提高稳定性，应重点关注（  ）。 A.相界面的高度 B.操作温度 C.萃取剂的用量 D.以上都需要关注 答案：D 解析：相界面的高度、操作温度和萃取剂的用量都会影响萃取操作的稳定性。 8.若要在保证萃取效果的前提下降低成本，应如何调整控制参数？（  ） A.降低相界面高度 B.降低操作温度 C.减少萃取剂用量 D.以上方法都可行 答案：C 解析：减少萃取剂用量可以在一定程度上降低成本，同时如果控制得当，也可以保证萃取效果。   9.出现液泛现象时，应采取的处理方法是（  ）。 A.提高操作温度 B.增加萃取剂用量 C.降低液体流速 D.升高相界面高度 答案：C 解析：降低液体流速可以缓解液泛现象。 10.返混对萃取过程的危害是（  ）。 A.提高萃取效率 B.降低成本 C.使分离效果变差 D.增加相界面高度 答案：C 解析：返混会使分离效果变差。 11.减少返混的措施有（  ）。 A.增加操作温度 B.减少萃取剂用量 C.优化填料结构 D.降低相界面高度 答案：C 解析：优化填料结构可以减少返混。 12.乳化现象形成的原因可能是（  ）。 A.操作温度过高 B.萃取剂用量过少 C.两相剧烈搅拌 D.相界面高度适中 答案：C 解析：两相剧烈搅拌可能导致乳化现象。 13.破乳的方法有（  ）。 A.升高操作温度 B.降低萃取剂用量 C.加入破乳剂 D.降低相界面高度 答案：C 解析：加入破乳剂是常见的破乳方法。 14.当填料萃取塔出现异常现象时，首先应检查的参数是（  ）。 A.相界面的高度 B.操作温度 C.萃取剂的用量 D.液体流速 答案：D 解析：很多异常现象与液体流速有关，所以首先应检查液体流速。 15.若萃取过程中出现液泛和乳化同时发生的情况，应先处理（  ）。 A.液泛 B.乳化 C.同时处理 D.无法确定 答案：A 解析：液泛可能会引发更严重的问题，应先处理液泛。 16.操作稳度主要受以下哪个参数影响较大？（  ） A.相界面的高度 B.操作温度 C.萃取剂的用量 D.液体流速 答案：D 解析：液体流速对操作稳度影响较大。 17.为了避免液泛现象的发生，在操作中应控制液体流速不超过（  ）。 A.某一特定值 B.越高越好 C.越低越好 D.与相界面高度成正比 答案：A 解析：应控制液体流速不超过某一特定值，以避免液泛。 18.若要提高萃取剂的再生容易程度，可以（  ）。 A.选择化学性质复杂的萃取剂 B.增加萃取剂用量 C.选择具有合适化学结构的萃取剂 D.降低操作温度 答案：C 解析：选择具有合适化学结构的萃取剂可以提高再生容易程度。 19.在分散相选择中，若连续相的粘度较大，应选择（  ）为分散相。 A.粘度更大的相 B.粘度较小的相 C.密度大的相 D.密度小的相 答案：B 解析：连续相粘度较大时，选择粘度较小的相为分散相有利于流动和分离。 20.萃取操作中，若相界面高度不稳定，可能的原因是（  ）。 A.操作温度恒定 B.萃取剂用量适中 C.液体流速波动 D.选择性过高 答案：C 解析：液体流速波动可能导致相界面高度不稳定。 四、简单题 1.乳化现象产生的原因是什么？如何消除乳化？ 答案：乳化现象可能是由于表面活性剂的存在、剧烈搅拌、两相流速过快等原因引起的。消除乳化的方法有加热、加入破乳剂、静置等。例如，对于一些因温度降低而产生乳化的体系，可以适当加热，使乳状液稳定性降低而破乳；加入合适的破乳剂可以改变界面性质，促进乳状液的分离；静置一段时间也可能使乳状液自然分层。 2.当填料萃取塔出现异常时，应首先检查哪些方面？ 答案：首先应检查进出口流量是否正常，相界面高度是否合适，以及是否有堵塞、泄漏等现象。还应检查操作温度、压力等参数是否在规定范围内。例如，如果发现萃取效率下降，可先检查流量是否过大或过小，相界面是否过高或过低，然后逐步排查其他可能的原因。 3.为什么化学性质也是萃取剂选择的重要原则之一？ 答案：化学性质稳定的萃取剂能保证在萃取过程中不发生分解、聚合等不良反应。同时，应与原料液中的各组分不发生化学反应，避免产生新的杂质。例如，若萃取剂化学性质不稳定，可能在操作过程中分解，不仅影响萃取效果，还可能带来安全隐患和增加分离难度。   4.选择分散相的原则是什么？请举例说明。 答案：一般选择流量小的一相作为分散相，这样可以增加相际接触面积。例如，在水和有机溶剂的体系中，如果水的流量较小，则可选择水作为分散相。因为分散相以小液滴的形式分散在连续相中，流量小的相形成的液滴数量相对较多，从而增大了两相之间的接触面积，有利于传质过程的进行。 5.操作温度对萃取操作有哪些影响？ 答案：操作温度会影响萃取剂的溶解度、选择性以及传质速率。一般来说，温度升高，溶解度可能增大，但选择性可能降低。同时，温度升高会使分子运动加快，传质速率可能增加，但也可能导致萃取剂的挥发损失增加。因此，需要根据具体的萃取体系选择合适的操作温度，在保证萃取效率的前提下，尽量减少不利影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$