现代分离技术.doc

绪论 1、传质分离过程可分为：①平衡分离过程：均相混合，变成两相系统（仅输入ESA，仅输入MSA,同时加入ESA和MSA） 具体包括：精馏，蒸发，吸收，萃取，结晶等过程 ② 速率分离过程：原料与产品同一相，仅组成不同。具体包括膜分离，超滤，反渗透等过程 2、分离方法，装置的评价指标：速率，分辨率，容量率等 分离产品的评价指标：浓缩比，回收比等 3、使用能量5种媒介 ：萃取，共沸，MSA,ESA 共沸精馏 1、什么叫共沸精馏： 共沸精馏是在原溶液中添加共沸剂S使 其与溶液中至少一个组分形成最低（最高）共沸物，以增大原组分间相对挥发 度的非理想溶液的多元精馏。 形成的共沸物从塔顶（塔釜）采出，塔釜（塔顶）引出较纯产品，最后将共沸剂与组分分离。 2、为什么会形成共沸物：真实溶液与理想溶液形成偏差导致了共沸物的生成。 3、二元共沸物在衡沸点的以及衡沸点的前后组成上有什么特点：衡沸点：气液两相组成相同，衡沸点前后，组成相反。 4、共沸精馏中在A、B中加入共沸剂S会出现什么情况？用三角形相图表示 5、甲醇，丙酮混合物，萃取剂应该从酮类还是醇类中选取： 选醇类，因为醇类沸点较高，相对挥发度区别大，而且污染小。 6、变压精馏相图，流程图， 二元均相恒沸精馏过程相图，流程图  7、萃取精馏和共沸精馏的区别？ 共同点： 基本原理相同,都是通过加入适量的MAS,改变组分之间的相互作用,增大组分的挥发 度差异,实现精馏分离。 不同点： ① 恒沸剂的选择一定要符合能生成恒沸物的条件, 其用量也是受所形成的恒沸物 组成所控制的, 而萃取精馏所用溶剂无此限制, 因此对特定体系可供选择作为 恒沸剂的数目远不如萃取剂多； ② 恒沸精馏中恒沸剂以汽态离塔, 消耗的潜热较多, 萃取精馏中萃取剂基本不变化, 因此 恒沸精馏的消耗的能量一般比萃取精馏大; ③ 在同样压力下, 恒沸精馏的操作温度通常比萃取精馏低, 故恒沸精馏更适用于分离热敏 性物料； ④ 恒沸精馏可连续操作, 也可间歇操作, 萃取精馏一般只能连续操作。 ⑤ 恒沸精馏因受恒沸组成的限制, 操作条件比较苛刻(如塔内的恒沸剂浓度等参数不 能任意变动)。而萃取精馏的操作参数则可以在较大的范围变动, 比较灵活； ⑥ 萃取精馏的流程及溶剂回收系统较恒沸精馏简单； ⑦ 恒沸精馏常用于脱出相对含量较少的组分,萃取精馏常用来分离物性相似, 且相 对含量较大的物系, 常用于较大的连续生产装置。 萃取精馏 1、什么叫萃取精馏：加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物，只改变组分间的相对挥发度，而其沸点比物系中其它组分的沸点高，从精馏塔的塔釜引出，所加入的新组分称为萃取剂 2、在萃取精馏的过程中萃取剂的作用：改变组分的相对挥发度。假如萃取剂与其中一个组分形成正偏差溶液（非理想溶液），与另外一个溶液形成理想溶液（负偏差），来改变相对挥发度。 3、萃取精馏中，萃取剂的要求： ①、溶剂有良好的选择性 ②、对待分离组分是一种良好的溶剂 ③、溶剂要有较高的沸点，与待分离组分不至于形成共沸物 ④、无论是在萃取精馏过程中还是回收过程中，溶剂应该是热稳定性的，且无腐蚀性。与组分不发生化学反应，从生产安全角度考虑应该是比较安全的 ⑤、从经济角度看，萃取剂应该是价格低廉，而且容易获得的。 4、萃取精馏中 ，回收塔的作用： ①、使溶剂不在塔顶出现，达到回收的效果 ②、如果不设回收塔会使塔顶物料中含有较高浓度的溶剂。 5萃取精馏塔塔顶产品不合格，能否用加大回流比的方法来促使产品合格？ 不能因为加大回流比会使塔顶达到塔釜溶剂的浓度降低，液相流率增加，将使溶剂浓度Xs下降，而使被分离组分之间的相对挥发度a12减小，分离效果变差。 6、精馏段和提馏段萃取剂浓度公式推导 萃取剂的挥发度比所处理物料的挥发度低得多,用量较大,故在塔板上基本维持 一固定的浓度值,“恒定浓度”即 假定：a 恒摩尔流；b 精馏段总物料衡算： 萃取剂物料衡算 = 0 A 为设萃取剂S 对被分离组分的相对挥发度 B A=B 式(3-133)表示了xS、S、b 、L的关系 溶剂对被分离组分的相对挥发度一般很小,当(≈0 时,式(3-133)可简化为: 类似地，提馏段溶剂浓度： 其中W’不包括s的塔底产品流率 超临界萃取 1、什么是超临界萃取： 以超临界