考研化學(xué)化工分離

考研化學(xué)化工分離DateDateSeparationProcessesinChemicalEngineering

化工分離

過程教學(xué)內(nèi)容chap1緒論chap2單級平衡過程chap3多組分多級分離過程分析與

簡捷計算chap4多組分多級分離的嚴格計算chap6分離過程的節(jié)能chap7膜分離和反應(yīng)精餾*第一章

緒論§1.1

分離工程的研究

內(nèi)容和重要性

§1.2

分離過程的特

征與分類

§1.3分離因子*§1.1分離工程的研究

內(nèi)容和重要性20世紀初(化工單元操作的概念)

20世紀中葉(分離工程理論的形成和完善)

20世紀后期(分離應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬與推廣)一、化工過程

原料預(yù)處理反應(yīng)粗產(chǎn)品產(chǎn)品精制三廢Date化工過程的特點：以物料的物理和化學(xué)變化及加工處理為特征的過程。（化工廠的心臟）（化工廠的嘴和消化系統(tǒng)）二、分離過程的重要性

1、預(yù)處理：分離可以保證原料的純度，避免催化劑中毒；2、反應(yīng)產(chǎn)物的分離：粗產(chǎn)品一般為混合物反應(yīng)器分離設(shè)備兩類關(guān)鍵設(shè)備產(chǎn)物未反應(yīng)物副產(chǎn)物Date例1：乙烯水合生產(chǎn)乙醇1-固定床催化反應(yīng)器；2-分凝器；3、5、9-吸收塔；4-閃蒸塔；6-粗餾塔；7-催化加氫反應(yīng)器；8-脫輕組分塔；10-產(chǎn)品塔涉及分離過程：吸收：3、5、9；

精餾：6、8、10；閃蒸：4；分凝器：2乙烯93%產(chǎn)品廢水乙醛12345678910水循環(huán)乙烯水放空放空水氫水廢水Date化工廠中分離設(shè)備投資約占總投資的50～90％！??！Date三、分離工程的研究內(nèi)容

分離過程：將一混合物轉(zhuǎn)變組成互不相同的兩種或幾種產(chǎn)品的那些操作分離工程：研究過程工業(yè)中物質(zhì)分離與提純的工程學(xué)科。研究目的：

①選擇好的分離方法、流程和操作條件；

②分離裝置的選型與設(shè)計。鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯沸點℃144.411139.104138.351熔點℃﹣25.173﹣47.87213.263Ex：Date§1.2分離過程的特征與分類一、分離過程的特征

分離過程為熵減小的過程，不能自發(fā)進行，要使其進行，必須外界對其做功（施加分離劑）分離劑能量(ESA)物質(zhì)(MSA)熱、離心力、如：過濾介質(zhì)、吸附劑、如：吸收劑、離子交換樹脂電壓力、Date混合物（氣、液、固）分離裝置產(chǎn)品1產(chǎn)品2產(chǎn)品n能量分離劑ESA質(zhì)量分離劑MSA極限程度＝熱力學(xué)分離速率＝動力學(xué)Date二、分離過程的分類

1根據(jù)分離劑不同(1)能量分離劑過程：

精餾、(2)質(zhì)量分離劑過程：

蒸發(fā)、干燥、電泳如吸收、吸附、過濾如2根據(jù)原料物流的狀態(tài)

(1)機械分離：

過濾、旋風(fēng)分離、如沉降、離心分離處理對象：非均相混合物特點：相間無物質(zhì)傳遞(2)傳質(zhì)分離：（本課程重點討論的內(nèi)容）特點：相間有質(zhì)量傳遞，可以在均相中進行，也可以在非均相中進行。DateA、平衡分離（蒸餾、吸收、吸附、萃取、離子交換等）包括：氣液傳質(zhì)過程（蒸餾、吸收）；液液傳質(zhì)過程（萃?。粴夤虃髻|(zhì)過程（吸附）；液固傳質(zhì)過程（離子交換、浸?。ο螅悍蔷嗷旌衔锓蛛x依據(jù)：利用兩相平衡組成不等的原理均相混合物SA兩相DateB、速率控制分離包括：膜分離（如反滲透RO、超濾UF、微濾MF

）；場分離（如電泳）；對象：均相混合物分離依據(jù)：利用各組分傳質(zhì)速度的差異我們要重點掌握的是傳質(zhì)分離中的平衡分離Date總趨勢：

多樣化、精細化、潔凈化（環(huán)境友好）。

三、發(fā)展趨勢1）傳統(tǒng)分離技術(shù)改造：如精餾篩板塔改造為效率更高的填料塔。2）新型分離過程開發(fā)：如膜分離、反膠團萃取、超臨界萃取等。3）分離與反應(yīng)耦合以及分離過程之間的耦合：如反應(yīng)精餾、吸附精餾、膜精餾等。Date§1.3分離因子分離因子理論分離因子（固有分離因子）：表示分離難易實際分離因子：表示分離程度受平衡組成、傳質(zhì)速率、設(shè)備結(jié)構(gòu)、分離流程等的影響產(chǎn)品1產(chǎn)品2指處于相平衡狀態(tài)的分離程度固有分離因子是根據(jù)相平衡計算的，實際分離因子與固有分離因子的差異用板效率表示。Date2.

吸收（其中A為吸收質(zhì)，B為惰性組分）若B不溶于S中，＝0，最理想情況3.

萃取選擇性系數(shù)1.

精餾相對揮發(fā)度Date分離作用是由于加入（分離劑）而引起的，因為分離過程是（熵減過程）。分離過程是（混合過程）的逆過程，因此需加入（分離劑）來達到分離目的。衡量分離的程度用（分離因子）表示，處于相平衡狀