传质分离过程_绪论.ppt

课程简介 传质分离工程是化学工程学科的重要组成部分，是化学工程与工艺专业的一门专业必修课。本课程的任务是利用相平衡热力学、动力学的微观机理，传热、传质和动量传递理论来研究化工及其它相关过程中复杂物质的分离和纯化技术，分析和解决在化工生产、设计和科研中常用的分离过程的理论和实际问题。 通过本课程的学习，要求我们 1）正确理解化工分离工程的有关基本概念和理论； 2）理解各概念之间的联系和应用； 3）掌握化工分离工程的基本计算方法； 4）能够理论联系实际，灵活分析和解决实际化工生产 和设计中的有关问题； 主要任务 运用化工单元操作的基本知识、溶液相平衡理论、动量、热量和质量传递的原理来研究化工生产实际中复杂的物系的分离和提纯技术、分析和解决在化工生产、设计和科研中常用的分离过程的理论和实际问题；讨论分离设备的处理能力和效率，分离过程的节能技术和分离流量的选择；简要介绍膜分离、吸附、反应精馏等其它分离技术主分离过程的选择。 通过学习和应用化工分离过程的基本理论、概念和知识，掌握各种常用分离过程的基本理论，操作特点，简捷和严格的计算方法和强化、改进操作的途径，对一些新分离技术有一定的了解；通过对典型实例的分析和讨论，培养选择适宜的分离方法，进行分离过程特性分析，解决在操作和设计方面的实际问题的能力；从分离过程的共性出发，通过讨论各种分离方法的特征，培养和建立工程与工艺相结合的观点和经济学的观点，以及考虑和处理工程实际问题的能力。 先修课程： 物理化学、化工热力学、化工原理 同时进行的课程： 化工工艺学、化工过程分析与模拟 教材： 刘家祺 主编.传质分离过程.高等教育出版社,2005. 参考书： 邓修，吴俊生.化工分离工程. 科学出版社，2000. 陈洪纺 刘家祺.化工分离过程。化学工业出版社, 1995. 刘家祺 主编. 分离过程。化学工业出版社, 2002. J D Seeder, E J Henley. Separation Process Principles. 化学工业出版社，2002. 主要内容 第1章 绪论 第2章 传质分离过程的热力学基础 第3章 气液传质分离过程 第4章 液液传质分离过程 第5章 传质分离过程的严格模拟计算 第6章 气固、液固传质分离过程 第7章 分离过程的节能优化与集成 第1章 绪论 1.1 概述 1.2 分离因子 1.3 分离过程的集成化 1.4 过程开发及方法 1.5 分离方法的选择 第1章 绪论 基本要求： 1)了解分离操作在化工生产中的重要性; 2)熟悉分离过程的分类; 3)掌握分离因子的概念及意义; 4)了解分离方法的选择; 什么是分离过程？ 纯组分变成混合物，是熵增自发过程，反之，混合物变成纯净物则需作功。 Why Separate? 化工生产 炼油、石油化工： 石油炼制工业通过炼油过程把原油加工为汽油、喷气燃料、煤油、汽油、燃料油、润滑油、石蜡油、石油沥青、石焦油和各种石油化工原料等； 石油化学工业以上述原料生产种类极多、范围极广的各种化学品，例如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料等； 炼油和石油化工过程紧密结合，各种分离操作是其生产过程必不可少的组成部分。 蒸馏是炼油和石油工业中最主要的分离操作过程之一。常压蒸馏和减压蒸馏按照沸程不同进行石油产品分离； 除此以外，萃取用于溶剂脱蜡，润滑油精制，溶剂脱沥青和芳烃抽提等；吸附用于分子筛脱蜡、C8芳烃分离、烯烃和烷烃的分离等。 医药工业： 分离技术在保证药物生产及其质量中起着关键作用； 抗生素等发酵类医药产品的生产中，大量应用着过滤、萃取、吸附、膜分离、离子交换、结晶、干燥等分离技术； 在天然药物（如中药等）生产现代化过程中，超临界萃取、膜分离、先进的过滤、结晶、干燥等分离技术有用武之地。 冶金工业 湿法冶炼中矿物浸取和萃取分离过程——溶剂萃取法： 铀是在工业中第一个使用溶剂萃取法提取和纯化的金属元素； 用溶剂萃取法从铜矿浸取液中提取铜，是二十世纪七十年代，在湿法冶炼中取得的一项重要成就； 湿法提取过程也用于磷和硼等无机矿产的生产过程。 其他： 食品、乳品和饮料工业 材料工业 生化工业 环境保护 分离过程的重要性 原料净化 产品提纯 有效组分回收 污染物处理 二、分离过程在清洁工艺中的地位与作用 清洁工艺：生产工艺和防治污染有机的结合，将污染物减少或消灭在工艺过程中。 ——面向21世纪社会和经济可持续发展的重大课题。 化学工业污染来源： 未回收的原料 未回收的产品 有用和无用的副产 原料中的杂质 工艺的物料省耗 二、分离过程的分类 1）平衡分离过程 平衡分离过程的分离单元操作 2