第1章绪论化学分离工程详解.ppt

* * 实际分离因子与理想分离因子的关系 实际分离因子既反映了实际产品组成与相间传质过程的平衡组成的差别，以及分离过程所依据的基本物理现象所致的传质速率差异，同时还反映了分离装置的结构及流体流动型式对传质的影响。 理想分离因子与实际分离因子都可以用来分析分离过程。通常将实际分离因子与理想分离因子之间的差别程度用效率来表示： 1.2 分离过程的分类与特征 Classification and Features of Separation Process * 四、分离过程的分类 按分离过程中有无传质现象发生分两类： 1、机械分离过程 分离对象：非均相混合物 特　　点：用机械法简单地组分分离，相间并无质量 传递现象发生。 　 如：过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电除尘等。 2、传质分离过程 分离对象：均相混合物 特　　点：相间有质量传递现象发生。 如：蒸馏、吸收、萃取、蒸发、干燥、结晶、吸附、 浸取、离子交换等。（蒸馏与精馏的区别？） 1.2 分离过程的分类与特征 Classification and Features of Separation Process * 传质分离过程根据分离原理的不同分为： 　　　　　　 平衡分离过程和速率分离过程。 （1）平衡分离（Equilibrium Separation） 原理：在分离媒介的作用下，使均相混合物分成两相系在 达到相平衡时，各组分在两相中的分配不同而进行的分离 过程。 气液传质过程 ：吸收、气体的增湿和减湿 汽液传质过程 ：液体的蒸馏（常用精馏） 液液传质过程 ：萃取 液固传质过程 ：结晶、浸取、吸附、离子交换、色层分离、 参数泵分离等 气固传质过程 ：固体干燥、吸附、升华等 1.2 分离过程的分类与特征 Classification and Features of Separation Process * 分离媒介又称分离剂（Separation Agent）包括 能量分离剂（ESA）和质量分离剂（MSA） ESA：传入或传出系统的能量或功。 如：蒸发加入的热量；结晶加入的冷量； 精馏塔？？？ MSA：加入系统的另外一种物质。 如：吸收加入的吸收剂：萃取加入的萃取剂； 吸附加入的吸附剂。 萃取精馏中ESA和MSA同时存在？？。 共沸精馏？？ 常见平衡分离过程的分离剂见下表。 1.2 分离过程的分类与特征 Classification and Features of Separation Process * 过程名称 原料 分离剂 分离原理 闪蒸 液体 ESA 挥发度的不同 部分冷凝 气体 ESA 挥发度的不同 精馏 汽、液或汽液混合物 ESA 挥发度的不同 萃取精馏 汽、液或汽液混合物 MSA和ESA 溶剂改变组分相对挥发度 吸收 气体 MSA 吸收剂改变组分溶解度 共沸精馏 汽、液或汽液混合物 MSA和ESA 共沸剂改变组分相对挥发度 液液萃取 液体 MSA 溶解度不同 蒸发 液体 ESA 挥发度的不同 干燥 液体或固体 MSA和ESA 湿分蒸发 结晶 液体 ESA 过饱和度 吸附 气体或液体 MSA 吸附能力差别 离子交换 液体 MSA 质量作用定律 常见平衡分离过程的分离剂 * （2）速率分离（Rate Separation） 原理：利用溶液中不同组分在某种推动力（如压差、浓度差、温度差、电位差等）作用下，经过某种介质（如半透膜）时的传质速率（透过率、迁移率、扩散速率）的不同而实现分离。 特点：所处理的物料和产品属于同一相态，仅有组成的 差别。 速率分离 膜分离 微滤、超滤、反渗透、渗析及电渗析 场分离 电泳、热扩散、高梯度磁力分离 已工业化的膜过程的基本特征表1-1 1.2 分离过程的分类与特征 Classification and Features of Separation Process * 分离过程发展现状图 1.2 分离过程的分类与特征 * 过程集成是20世纪80年代发展起来的过程综合 领域中一个最活跃的分支。 在化工领域中，过程集成的目标是实施清洁工艺，使物耗和能耗最小，达到最大的经济效益和社会效益。 （一）反应过程与分离过程的耦合 （二）分离过程与分离过程的耦合 （三）过程的集成 1.3 分离过程的集成 Integration of Separation