化工傳質(zhì)讀書(shū)報(bào)告

1、化工傳質(zhì)課程讀書(shū)報(bào)告特殊精f留技術(shù)綜述學(xué)院天津大學(xué)化工學(xué)院專業(yè)化學(xué)工程與工藝班級(jí)21學(xué) 號(hào) 3012207040姓名胡志敏目錄、j 1"刖s1特殊精館技術(shù)1共沸精惚2共沸精憎的特點(diǎn)2共沸劑的選擇3共沸精惚技術(shù)的應(yīng)用3萃取精鐳4萃取蒸憾的溶劑選擇原則5萃取蒸憾技術(shù)的應(yīng)用6反應(yīng)精徭6反應(yīng)精憾技術(shù)的應(yīng)用7加鹽精惚7加鹽精憎技術(shù)的應(yīng)用7吸附精憎8膜精憾8分子精徭9結(jié)語(yǔ)9參考文獻(xiàn)9特殊精f留技術(shù)綜述刖呂在實(shí)驗(yàn)室里和化工生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會(huì)碰到兩個(gè)組分以上的均相液態(tài)混合物的分離問(wèn) 題。因?yàn)?，反?yīng)物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后，一般很難得到完全純的生成物。往往得到的是一個(gè)既有 生成物又有反應(yīng)物或副產(chǎn)物的均相溶液。

2、如工業(yè)上用發(fā)酵法制取酒精，得到的就是乙醇和水 的均相溶液。這時(shí)，我們通常采用蒸鐳的方法，用混合液體或液-固體系中各組分沸點(diǎn)不 同，使低沸點(diǎn)組分蒸發(fā)，再冷凝以分離整個(gè)組分的單元操作過(guò)程，這也是蒸發(fā)和冷凝兩種單 元操作的聯(lián)合。與其它的分離手段，如萃取、過(guò)濾結(jié)晶等相比，它的優(yōu)點(diǎn)在于不需使用系統(tǒng) 組分以外的其它溶劑，從而保證不會(huì)引入新的雜質(zhì)。但是，這種普通的蒸館方法也有很大的 局限性，只有當(dāng)液體混合物各組分的沸點(diǎn)必須相差很大（至少30°c以上）才能得到較好的 分離效果。故我們引入了精徭的方法。在連續(xù)精鐳塔內(nèi)，原料液自塔的中部某適當(dāng)位置連續(xù)地加人塔內(nèi)，塔頂設(shè)有冷凝器將 塔頂蒸汽冷凝。冷凝液的一

3、部分作為回流液，其余作為塔頂產(chǎn)品鐳出液連續(xù)排出。加料位 置以上部分是精徭段，此段內(nèi)上升蒸汽和回流液體之i'可進(jìn)行著逆流接觸和物質(zhì)傳遞，使易 揮發(fā)組分不斷增濃。加料位置以下部分是提徭段，塔底裝有再沸器蒸鐳釜，以加熱液體產(chǎn) 生蒸汽，蒸汽沿塔上升，與下降的液體逆流接觸并進(jìn)行物質(zhì)傳遞，使難揮發(fā)組分不斷富 集，并于塔底連續(xù)排出，作為塔底產(chǎn)品。但在化工生產(chǎn)中，我們也常常會(huì)遇到欲分離組分之間的相對(duì)揮發(fā)度接近于1或形成共沸 物的系統(tǒng)。一般認(rèn)為對(duì)于相對(duì)揮發(fā)度小于1.05的物系，或者沸點(diǎn)差小于3°c的物系，用普通 的精館方法進(jìn)行分離在經(jīng)濟(jì)上是不適宜的。這吋通常采用特殊精憎。如向這種溶液中加入一

4、個(gè)新的組分，通過(guò)它對(duì)原溶液中各組分的不同作用，改變它們之間的相對(duì)揮發(fā)度，系統(tǒng)變得 易于分離，這類既加入能量分離劑又加入質(zhì)量分離劑的特殊精徭也稱為增強(qiáng)精徭。接下來(lái)， 本文就對(duì)特殊精館技術(shù)進(jìn)行一次綜合概述。特殊精f留技術(shù)當(dāng)待分離組分之間形成共沸物或相對(duì)揮發(fā)度接近1時(shí)，用普通精億是無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離或是 經(jīng)濟(jì)上不合理的。此時(shí)，向體系中加入一種適當(dāng)?shù)男陆M分，通過(guò)與原體系中各組分的不同作 用，改變組分之間的相對(duì)揮發(fā)度，使系統(tǒng)變得易于分離，這類既加入能量分離劑又加入質(zhì)量 分離劑的精憎稱為特殊精憎或稱增強(qiáng)精錨。特殊精錨的分類主要由以下幾種：1. 如果所加入的新組分和被分離系統(tǒng)中的一個(gè)或兒個(gè)組分形成最低共沸物從塔頂

5、蒸 出，這種特殊精憎被稱為共沸精徭。2. 如果加入的新組分改變?cè)芤褐懈鹘M分的揮發(fā)度，新組分的沸點(diǎn)較原有各組分的高 而從塔釜采出。這種特殊精係被稱為萃取精係。3. 如果加入新組分，使之與原體系中的某組分發(fā)生反應(yīng)，從而減弱該組分與其他組份 的結(jié)合力。例如：催化精係。這種特殊的精飾被稱為反應(yīng)精飾。4. 如果加入的新組分改變?cè)芤褐懈鹘M分的揮發(fā)度，但新組分不是液體而是固體鹽, 也從塔釜采出。這種特殊的精係被稱為加鹽精係。5. 如果在精懈過(guò)程中加入吸附劑。使目的產(chǎn)物更好的被蒸餡出來(lái)，這種特殊的蒸館被 稱為吸附精慵。6. 如果利用多孔膜。因?yàn)檫^(guò)程需加熱，且組分在另一側(cè)也汽化，所以可稱為精飾。好 處是無(wú)需

6、再生，但冃前由于膜材料和制膜工藝的不成熟尚無(wú)工業(yè)應(yīng)用。7. 如果通過(guò)二元混合物屮兩組分以不同速度在液相主體向蒸發(fā)界面擴(kuò)散，自由蒸發(fā)奔 向冷凝面被冷凝，即完成一級(jí)分子精館過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一次分離。這種特殊精憾的技術(shù) 被稱為分子精係。接下來(lái)，就對(duì)這幾種特殊精懈技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。共沸精鐳是分離液體混合物的一種方法，廣泛應(yīng)用于化工、煉油等工業(yè)中。當(dāng)待分離 的兩個(gè)組分為共沸溶液體系或它們的揮發(fā)度非常接近時(shí)，采用普通精憎方法難以達(dá)到分離目 的或所需要的理論板數(shù)非常多，且回流比亦較大，使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用過(guò)大而不經(jīng)濟(jì), 此時(shí)可采用共沸精館。共沸精徭是向共沸溶液中加入第三組分，使該組分能與原有溶液中的 一個(gè)或多個(gè)

7、組分形成共沸物，且這種新共沸物的揮發(fā)度顯著地高于或低于原有各組分的揮發(fā) 度，則新共沸物中各組分的含量與原料液組成不同，可以采用普通蒸館方法分離。共沸精憎的特點(diǎn)(1) 共沸精憎所用的共沸劑必須與待分離組分的一個(gè)或兩個(gè)形成共沸物，因此可供選擇 的共沸劑有限。(2) 共沸精鐳的共沸劑大都從塔頂蒸出，消耗熱能較大，只有當(dāng)共沸物中共沸劑的含量 甚少，與共沸劑形成共沸物的組分在原料中含量也少時(shí)，共沸精韜的操作才比較經(jīng)濟(jì)。(3) 共沸精鐳即可用于連續(xù)操作也可用于間歇操作。(4) 在同樣壓力下操作，共沸精憎的操作溫度較低，比其它精憎更適于分離熱敬性物料。 根據(jù)所形成的共沸物能否分離為互不互溶的兩個(gè)液相，共沸精

8、館又分為均相共沸精憾和非均相共沸精憾。分離二元均相共沸物常用的方法是通過(guò)加入一種共沸劑，使其改變?cè)旌?物的性質(zhì)，再進(jìn)行三元物系的分離。當(dāng)共沸劑與原溶液中某組分形成二元共沸物時(shí)，三元物 系的泡點(diǎn)溫度面上會(huì)出現(xiàn)脊(谷)，致使穩(wěn)態(tài)精憾塔內(nèi)濃度分布呈復(fù)雜狀況，精憾產(chǎn)物的分布局限在某一濃度區(qū)域內(nèi)而背離一般的精慵規(guī)律，稱這種現(xiàn)象為精懾分區(qū)。共沸精館分區(qū)特性 將成為設(shè)計(jì)分離流程和確定精係工藝條件時(shí)不可回避的問(wèn)題。從精鐳塔溫度分布具有單調(diào)性 的角度出發(fā)，人們?cè)欢日J(rèn)為泡點(diǎn)溫度面上的脊和谷是精懾分區(qū)的邊界，簡(jiǎn)單蒸館的剩余曲 線和連續(xù)精係沿塔高的濃度分布曲線均不會(huì)通過(guò)脊(谷)。非均相間歇共沸精飾是間歇精鐳和 共

9、沸精懈的耦合過(guò)程，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、可單塔分離多組分混合物和通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。非均相 共沸精係由于在塔頂有富含共沸劑回流，可以降低回流比,共沸劑的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于萃取精錨, 同時(shí)還可能完成在萃取精懈中不能完成的分離任務(wù)。與均相共沸精帽相比，非均相間歇共沸 精懈在分相器中實(shí)現(xiàn)液液分層，可以減小共沸劑回收塔的工作，特殊情況下還可實(shí)現(xiàn)單塔操 作。與連續(xù)非均相共沸精飾比較，它具有比較靈活的回流比操作策略，具有更大的操作彈性。共沸劑的選擇共沸劑的選擇對(duì)共沸精鐳分離過(guò)稈的效果影響極大。選擇共沸劑，首先要考慮共沸劑 的選擇性要大。此外，還應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：(1) 共沸劑能顯著影響待分離系統(tǒng)中關(guān)鍵組分的汽液平衡關(guān)系。

10、(2) 共沸劑至少與待分離系統(tǒng)中一個(gè)或兩個(gè)(關(guān)鍵)組分形成兩元或三元最低共沸物，而且 希望此共沸物比待分離系統(tǒng)中各純組分的沸點(diǎn)或原來(lái)的共沸點(diǎn)低10°c以上，否則難以實(shí)現(xiàn) 精館分離。(3) 為使分離流程比較簡(jiǎn)單，共沸劑回收容易，選用能生成非均相共沸物的共沸劑。(4) 在所形成的共沸物中，共沸劑的比例愈少愈好，汽化潛熱愈多愈好。這樣不僅可減 少共沸劑用量，提高共沸劑效率；也可減少循環(huán)量，以降低蒸發(fā)所需的熱量及冷凝所需冷卻 的量。(5) 共沸劑易于回收利用。一方面希望形成非均相共沸物，可以減少分離共沸物的操作; 另一方面，在溶劑回收塔中，應(yīng)該與其它物料有相當(dāng)大的揮發(fā)度差異。(6) 共沸劑廉

11、價(jià)、來(lái)源廣、無(wú)毒性、熱穩(wěn)定性好和腐蝕性小等。共沸精餡技術(shù)的應(yīng)用崔艷萍等用剩余曲線圖(rcm)方法對(duì)丙酮一甲基異丙基酮(mipk)水三元非均相共 沸物系進(jìn)行分析，提出通過(guò)利用中間液一液分離器，在一個(gè)塔中實(shí)現(xiàn)丙酮、mipk、水的分 離。結(jié)合殘余曲線、蒸懈邊界線、精餡段和提餡段濃度輪廓線、中間液一液分離器相平衡線 等曲線對(duì)提出的丙酮、mipk、水三元物系非均相共沸精鐳過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)非均 相共沸精憾過(guò)程的設(shè)計(jì)和操作都將會(huì)起到重要的作用。以mipk生產(chǎn)中的分離過(guò)程為例，建 立了節(jié)能型精徭流程，結(jié)果表明：該流程對(duì)以節(jié)省設(shè)備投資，簡(jiǎn)化操作，降低生產(chǎn)成本。岳國(guó)君糾等以工業(yè)酒精為原料，采用間歇共沸精鐳

12、方法制取無(wú)水乙醇，考察了共沸劑 類型、共沸劑用量、共沸精脩時(shí)間等因素對(duì)分離效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用環(huán)己烷作 3共沸劑，共沸劑的實(shí)際加入量與理論加入量之比約為1. 23： 1和共沸精憾時(shí)間為135rain左右時(shí)，制得的無(wú)水乙醇濃度（質(zhì)量分率）可以達(dá)到99. 88%o萃取精餡萃取精館的通常含義是指在接近精鐳塔的頂部連續(xù)加入比待分離組分相對(duì)揮發(fā)度低（或 者沸點(diǎn)比待分離組分至少高50°c的物質(zhì)（溶劑），這樣做可以改變塔內(nèi)待分離組分的相對(duì)揮發(fā) 度切。選擇合適的溶劑可以明顯增強(qiáng)待分離組分之i'可的相對(duì)揮發(fā)度，從而可以使難分離物系 轉(zhuǎn)化為容易分離的物系，使分離成本得到大幅度降低。因此

13、，萃取精憎在近沸點(diǎn)物系和共沸 物的分離方面是很有潛力的操作過(guò)程卩叭萃取精館按照其操作方式可以分為兩類，即連續(xù)萃取精鐳和間歇萃取精鐳。在連續(xù)萃取精憎過(guò)程中，原料以及溶劑的加入及回收都是連續(xù)的。連續(xù)萃取精憎一般都 是釆用雙塔操作，其中第一個(gè)塔是萃取精館塔，被分離的原料由塔的中部連續(xù)的加入塔內(nèi)， 而溶劑則在靠近塔頂?shù)牟课贿B續(xù)加入萃取精鐳塔。在萃取精鐳塔內(nèi)易揮發(fā)組分即輕關(guān)鍵組分 在塔頂采出，而難揮發(fā)組分即重關(guān)鍵組分和溶劑在塔底釆出，然后這股物料進(jìn)入第二個(gè)塔也 就是溶劑回收塔。在溶刻回收塔內(nèi)，可以使難揮發(fā)組分即重關(guān)鍵組分和溶劑得以分離，難揮 發(fā)組分在塔頂采出，而溶劑由塔底釆出并循環(huán)回送至萃取精憎塔作為溶

14、劑得到循環(huán)使用，但 是由于在整個(gè)流程過(guò)程中溶劑有損失，因此需要補(bǔ)充新鮮的溶劑。圖1是連續(xù)萃取精憎的流 程示意圖叫ik 利 阿 收id圖1連續(xù)萃取精憎流程示意圖間歇萃取精慵是近年來(lái)新興起的一個(gè)研究方向，rti于間歇萃取精懈同時(shí)具有萃取精懈和 間歇精係的優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)吸引了很多學(xué)者的注意間歇萃取精係比連續(xù)萃取精係復(fù)雜的 多，并且流程及操作方法與連續(xù)萃取精懈也不同，圖1是間歇萃取精懈的流程示意圖。r-冷凝器溶劑s再沸器圖2間歇萃取精館流程示意圖萃取蒸憎的溶劑選擇原則一般來(lái)說(shuō)，在萃取精謂中，選擇的溶劑應(yīng)具有沸點(diǎn)較高，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等性質(zhì)，并 且不能與非溶劑組分形成共沸物。對(duì)于萃取精係，選擇溶劑的時(shí)

15、候應(yīng)該遵循以下原則：1. 萃取精錮屮選擇的溶劑應(yīng)具有盡可能大的選擇性，即加入后能有效地使原組分的相 對(duì)揮發(fā)度向容易分離的方向轉(zhuǎn)變；2. 萃収精憎屮選擇的溶劑具有較好的溶解性，能與待分離組分充分混合，從而保證足 夠小的溶刺比和精憎塔板效率；3. 萃収精憎屮選擇的溶劑不能與待分離組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；4. 萃収精憎屮選擇的溶劑應(yīng)具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；5. 萃収精憎屮選擇的溶劑應(yīng)具有較低的比熱和蒸發(fā)潛熱，從而降低萃収精憎屮的能 耗；6. 萃収精憎屮選擇的溶劑應(yīng)具有較小的摩爾體積，從而減小塔圣體積和塔體持液量;7. 萃取精懈中選擇的溶劑黏度不宜太大，這樣便于物料的輸送，達(dá)到良好的傳質(zhì)和傳 熱效率

16、；8. 萃取精懈中選擇的溶劑應(yīng)盡可能無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，利于環(huán)保，且價(jià)格經(jīng)濟(jì)容易得到。萃取蒸餡技術(shù)的應(yīng)用目前人們對(duì)于連續(xù)萃取精鐳的研究，主要集中在以下物系的分離上:芳怪及其衍生物的 分離。如混合二甲苯的分離苯和甲苯的回收、對(duì)二氯苯和間二氯苯的分離對(duì)甲酸和2.6-二甲 酚的分離、烷怪和烯怪等的分離、有機(jī)酸的分離、醇的分離與提純。如醇和乙酸酯的分離說(shuō)】、 乙醇和異丙醇的分離i及由乙醇-水溶液中回收高純度乙醇等【。i'可歇萃取精鐳技術(shù)結(jié)合了i'可歇精鐳和萃取精鐳的優(yōu)點(diǎn):設(shè)備投資小，可用相對(duì)連續(xù)精館 盡量少的塔設(shè)備分離多組分混合物為多個(gè)產(chǎn)品。與共沸精徭相比，萃取精鐳溶劑選擇范圍大; 同變壓

17、精鐳比，更經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)于解決制藥、精細(xì)化工等行業(yè)中普通精憎無(wú)法完成的、較小 處理量的物系分離有廣泛的應(yīng)用前景卩鐵反應(yīng)精餡反應(yīng)精餡1是一種將反應(yīng)過(guò)程和精徭過(guò)程結(jié)合在一起，一且在同一個(gè)設(shè)備（蒸餡塔）內(nèi)進(jìn) 行的藕合過(guò)程。它有許多優(yōu)點(diǎn)，可以替代某些傳統(tǒng)工藝過(guò)程如瞇化、加氫、芳燒烷基化、酯 化等反應(yīng)，在工業(yè)上得到了一定的重視。但長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于反應(yīng)精憎僅限于工藝的研究，直 到上世紀(jì)80年代，反應(yīng)精鐳的基礎(chǔ)理論性研究才開(kāi)始引起研究人員的興趣和重視。依據(jù)反 應(yīng)體系及采用催化劑的不同，反應(yīng)精憎對(duì)分為均相反應(yīng)精錨（包插催化和非催化反應(yīng)精徭工 藝）和非均相催化反應(yīng)精鎘（即通常所稱的催化蒸餡）。目前，反應(yīng)精憾己在多種

18、產(chǎn)品的生產(chǎn)上 得到了應(yīng)用，但由于應(yīng)用條件的限制以及工藝本身的復(fù)雜性，大都停留在研究階段，僅有少 數(shù)研究成果得到了工業(yè)化應(yīng)用。均相反應(yīng)精憾是指反應(yīng)僅發(fā)生在液相或氣液兩相的界面上，采用均相催化劑或不添加催 化劑的反應(yīng)精憾工藝。該類型工藝未嚴(yán)格區(qū)分反應(yīng)段、精憾段和提懈段，因?yàn)檎麄€(gè)塔的填料 類型和裝填方式可以相同，除非反應(yīng)物系有特殊要求（例如反應(yīng)物具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)腐蝕性等）, 才考慮對(duì)反應(yīng)段裝填不同材質(zhì)的填料。非均相反應(yīng)精憎（也稱催化蒸係）是指在反應(yīng)精憎塔內(nèi)，反應(yīng)段填料裝填了固體催化劑， 反應(yīng)大部分在反應(yīng)段中進(jìn)行，這樣催化蒸憎內(nèi)件既能起加速反應(yīng)的催化作用，又可作為填料 起分離作用。例如甲醇和異丁烯在固體

19、酸性催化劑（如磺酸性離子樹(shù)脂等）作用下生成甲基叔 丁基瞇（mtbe），該反應(yīng)可逆放熱，它是最早一也是目前最成熟的催化蒸憎技術(shù)的工業(yè)化應(yīng) 用實(shí)例。由于產(chǎn)物mtbe沸點(diǎn)最高，cq比ch3oh沸點(diǎn)低，該反應(yīng)精鐳塔要求有足夠的精 徭段和提館段來(lái)分離過(guò)量的甲醇和mtbeo反應(yīng)精餡技術(shù)的應(yīng)用反應(yīng)精徭在石油加工過(guò)程中的應(yīng)用最主要的是mtbe的工業(yè)化生產(chǎn)，以及etbe、tame、thxme的研究和開(kāi)發(fā)、烷基化等，已有大量的文獻(xiàn)和專利報(bào)道。但它更早應(yīng)用于 酯化反應(yīng)。此外應(yīng)用于甲醛的水合、環(huán)氧丙烷的水解、苯胺的乙酰化、甲苯的歧化、二甲苯 的反應(yīng)分離、烯坯的分離等等。用反應(yīng)精館法制取醋酸乙酯比用傳統(tǒng)的方法制取酩酸乙

20、酯收 率高，轉(zhuǎn)化率高目前，通過(guò)反應(yīng)精館進(jìn)行丁烯異構(gòu)生產(chǎn)1-丁烯工藝已引起了較為廣泛 的關(guān)注和重視，報(bào)道的有胡展的丁烯異構(gòu)反應(yīng)精鐳過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬。他用rks方法和 scatchard - hildebrand方程計(jì)算體系的逸度和活度，用可變階數(shù)的ndfs方法求解全塔的組 分物料衡算方程。結(jié)果表明，所建立的模型能很好地反映反應(yīng)精館開(kāi)車過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性。加鹽精餡溶鹽精憎是在混合液中加入鹽類以達(dá)到分離li標(biāo)的精憎過(guò)程。由于鹽的加入，使鹽和混 合液中的組分之間產(chǎn)生相互作用而改變了混合液原來(lái)的汽液平衡關(guān)系，使混合液的相對(duì)揮發(fā) 度大幅度增加。一些難分離的混合物成為容易分離，一些具有恒沸點(diǎn)的混合物在加入某些鹽 類

21、后恒沸點(diǎn)消失，本來(lái)不能分離的混合物可以得到分離并且達(dá)到很高的純度。例如在異丙醇 和水的混合液中加入氯化鈣后，原來(lái)的汽液平衡曲線上的恒沸點(diǎn)消失了。加鹽精憎可以較為 容易地從異丙醇的水溶液中制取高純度異丙醇。又如在硝酸的水溶液中加入硝酸鋅進(jìn)行精 憎，不需很多理論板，在不大的冋流比下可以得到高濃度的硝酸，如果不加硝酸鋅，用普 通精憎方法是不可能從硝酸的水溶液中獲得高濃度硝酸的。由此可見(jiàn)，加鹽精憎是分離和提 純產(chǎn)品的一種有效方法。加鹽精館技術(shù)的應(yīng)用加鹽精餾主要用于制取高濃度的硝酸。方法是在硝酸的濃縮過(guò)程中，加入適量的硝酸鎂 溶液，使硝酸與水的平衡關(guān)系發(fā)生明顯的變化，揮發(fā)能力差異增人。從而采用精鐳方法獲

22、取 高純度的硝酸。加鹽精惚也可用于制取高濃度的鹽酸?，F(xiàn)在很多研究人員將加鹽精懈和萃取 精懈結(jié)合起來(lái)研究，楊金苗i將加鹽萃取精鐳應(yīng)用在酯水溶液屮，她發(fā)現(xiàn)鹽的加入提高了 混合物的分離效杲，同時(shí)具有較人的節(jié)能效杲。吸附精餡吸附是具有分離因數(shù)高、產(chǎn)品純度高和能耗低等優(yōu)點(diǎn)的分離過(guò)程。吸附過(guò)程適用于恒沸 或同分界構(gòu)等這些相對(duì)揮發(fā)度小、用普通蒸憎無(wú)法分離或不經(jīng)濟(jì)的物系的分離。但是吸附過(guò) 程也有吸附劑用量大、多為i'可歇操作難于實(shí)現(xiàn)操作連續(xù)化及產(chǎn)品收率低的缺點(diǎn)。因此，如能 開(kāi)發(fā)由吸附和蒸徭組成的復(fù)合過(guò)程、將使各自的不足和不利條件互相抵消。據(jù)此周明等 開(kāi)發(fā)了一種被稱作吸附蒸館的新分離過(guò)程。該過(guò)程使吸附與

23、蒸鐳操作在同一吸附蒸鐳塔中進(jìn) 行，既提高了分離因數(shù)，又使蒸徭與脫附操作在同一蒸徭脫附塔中進(jìn)行，強(qiáng)化了脫附作用。 因此，吸附蒸館過(guò)程具有分離因數(shù)高、操作連續(xù)、能耗低和生產(chǎn)能力大的優(yōu)點(diǎn)，它適于恒沸 物系和沸點(diǎn)相近系的分離及需要高純產(chǎn)品的情況。日前學(xué)者們對(duì)吸附蒸徭在無(wú)水乙醇的制 備、丙烷和丙烯的分離方血進(jìn)行了研究，得出其能耗比常規(guī)蒸館低得多的結(jié)論。=膜蒸憎是將膜與蒸憎過(guò)程相結(jié)合的分離方法。膜蒸餛就是用疏水性微孔膜將兩種不同溫 度的溶液分開(kāi)，較高溫度側(cè)溶液中易揮發(fā)的物質(zhì)呈氣態(tài)透過(guò)膜進(jìn)入另一側(cè)并冷凝的分離過(guò) 程。膜蒸憎與傳統(tǒng)蒸憎相比，它不需復(fù)雜的蒸憎系統(tǒng)，且能得到更純凈的憎出液;與一般的 蒸發(fā)過(guò)程比，它

24、的單位體積的蒸發(fā)面積大，與反滲透比較，它對(duì)設(shè)備的耍求低且過(guò)程中溶液 濃度變化的影響小。另外，膜蒸傳過(guò)程能在常壓和較低溫度下操作，能利用工業(yè)余熱、地?zé)?及太陽(yáng)能等廉價(jià)能源，因而膜蒸鐳被認(rèn)為是一種節(jié)能高效的分離技術(shù)，為緩解能源的緊張?zhí)?供了簡(jiǎn)單有效的技術(shù)方法01。迄今，膜蒸傅技術(shù)已廣泛應(yīng)用于海水淡化、青霉素水溶液的 濃縮、稀土氯化物溶液中回收鹽酸、含水苯酚的回收以及維生素溶液的濃縮等方面。自從60年代中期findley m f提出膜蒸餡技術(shù)以來(lái)，人們對(duì)膜蒸飽技術(shù)進(jìn)行了深入的 研究，主要集中于工藝過(guò)程及其影響因素（截留率、水通量和熱利用率）、過(guò)程機(jī)理和過(guò)程應(yīng) 用等3個(gè)方面。盡管人們對(duì)膜蒸憎技術(shù)的研究

25、已經(jīng)有了很大進(jìn)展，但是膜蒸憾存在熱阻大、 單程熱效低、膜污染和傳質(zhì)機(jī)理還不清楚等一系列問(wèn)題，而且存在膜的性能仍然有待進(jìn)一步 提高，膜的成本需逐步降低;元件相組件的若干細(xì)微之處需要改進(jìn)，達(dá)到方便、可靠的要求; 膜蒸館裝置長(zhǎng)期運(yùn)行考察尚不足等問(wèn)題。因此，當(dāng)前的研究方向是:研制分離性能好、價(jià)格 低廉的膜，完善機(jī)理模型，提高熱量利用率，開(kāi)展新的應(yīng)用研究，將膜蒸餛過(guò)程與其他分離 過(guò)程相結(jié)合，設(shè)計(jì)出新的具有更好分離性能、操作更簡(jiǎn)便、能耗更小和更易產(chǎn)業(yè)化的膜蒸餛 過(guò)程。分子精餡分子精徭是在高真空、冷、熱兩面相距小于或等于分子平均自由程條件下進(jìn)行的。通過(guò) 二元混合物中兩組分以不同速度在液相主體向蒸發(fā)界血擴(kuò)散，

26、自由蒸發(fā)奔向冷凝血被冷凝， 即完成一級(jí)分子精徭過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一次分離。經(jīng)過(guò)多級(jí)的分子精館，即可使混合物達(dá)到規(guī)定的 分離要求。分子精徭技術(shù)可應(yīng)用于一些熱敏性極強(qiáng)的物料，如二十八烷醇和三十烷醇的分離。分子 精館技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，如天然維生素e的提純23】等。國(guó)內(nèi)對(duì)分子精憎技術(shù)的研 究起步較晚，技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱，現(xiàn)在還處于消化吸收及小試研究階段，分子精憎器的設(shè)計(jì) 也是以模仿國(guó)外同類產(chǎn)品為主。結(jié)語(yǔ)隨著生物技術(shù)、中藥現(xiàn)代化和壞境化工等領(lǐng)域的不斷發(fā)展和興起，人們對(duì)產(chǎn)品純度的要 求越來(lái)越高，對(duì)混合物分離技術(shù)無(wú)疑提出了更高的耍求，也就是說(shuō)對(duì)蒸館技術(shù)提出了很多新 的要求(低能耗、無(wú)污染等)。在這個(gè)過(guò)程中，普

27、通的精憎方法漸漸滿足不了人們的需求，如 何提高精韜技術(shù)無(wú)疑會(huì)是未來(lái)人們關(guān)注的重點(diǎn)。通過(guò)特殊精鐳手段通過(guò)改變物系的性質(zhì)，使 組分得以分離，這種技術(shù)勢(shì)必越來(lái)越受到人們的重視。未來(lái)，特殊精憎技術(shù)的研究將逐步市 宏觀向微觀、由整體平均向局部瞬態(tài)發(fā)展；研究?jī)袠?biāo)將由現(xiàn)象描述向過(guò)程機(jī)理轉(zhuǎn)移;研究手 段也將逐步高技術(shù)化，用計(jì)算機(jī)輔助程序來(lái)研究混合物的分離將一直是研究的熱點(diǎn);研究方 法也將由傳統(tǒng)理論向多學(xué)科交叉方面開(kāi)拓。通過(guò)這次寫(xiě)讀書(shū)報(bào)告的學(xué)習(xí)，我學(xué)到了很多東西, 也感覺(jué)到了自己很多的不足，希望口己能不斷提高，將來(lái)為祖國(guó)的精懾事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份 力量。參考文獻(xiàn)1 呂龍寶.特殊蒸徭教學(xué)與進(jìn)度j.90-992 柴誠(chéng)

28、敬.化工原理(下冊(cè))m .北京:高等教育出版社,2006: 1 - 53.3 王春蓉.共沸精鐳技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展.礦冶j.l(2011)4 朱長(zhǎng)樂(lè).滲透汽化膜分離過(guò)程的研究和應(yīng)用j.浙江化工，1997, 28(1)： 32345 楊志才.化工生產(chǎn)中的間歇過(guò)程.原理、工藝及設(shè)備m北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2001： 398402.6 隋振英，鄒東雷.共沸精憾中共沸劑的選擇j.化學(xué)工程,1996, 54(3)： 2730.7 崔艷萍，秦墅君.丙酮一甲基異丙基酮一水三元非均相共沸物精錮研究j化工時(shí) 刊，2007, 21(6)： 3941.81國(guó)君，董紅星，蔣秋黎.共沸精懈制取無(wú)水乙醇的實(shí)驗(yàn)研究jl化學(xué)工程師，2008, 156(9)： 5354.9 benedict m, rubin r. extractive and azeotropic