天津大学 化工分离工程 完整教案.doc

第一章? 绪论 　　通过本章的学习，能对传质分离过程有一个总体了解。 二、考核知识点与考核目标 　　　　　　识记：化工分离操作在化工生产中的重要性分析。 　　　（二）、分离过程的分类和特征（次重点） 　　　　　　识记：分离过程的分类和特征，传质分离过程的分类和特征。 §1.1 本课程的内容和任务 §1.1.1课程内容、性质与特点 　　 由理想 理想气体 实际气体 理想溶液 实际溶液 由简单复杂 二元精馏 多元精馏 单组分吸收多组分吸收 §课程设置的目标 开设本课程，为了使学生掌握各种常用的分离过程的基本理论、操作特点、简捷和严格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。 1、注重基本概念的理解，为分离工程的选择、特性分析和计算奠定基础； 2、分离过程的共性出发，讨论各种分离过程的特征； 3、强调工程和工艺相结合的观点，注意设计和分析能力的训练，强调理论联系实际，提高解决问题的能力 §1.1.3与本专业其他课程的关系 ,做好毕业设计。 §学习方法及要求 1.???? 理解重要公式的推导过程及推导假设，掌握公式及公式的使用范围； 2.???? 掌握各种分离过程的基本原理、理论、操作特点，简捷法（FUG）和严格计算法及强化改进操作的途径，对设备的特殊要求； 3.???? 4.???? 会用计算中常用到的手册和图表提高使用图表的能力。 § 教材和参考书 教材：《化工分离过程》陈洪钫 刘家祺主编。 参考书： 《化工分离过程》刘家祺主编 化工出版社 科学出版社 《石油化工分离工程》张一安 徐心茹主编 华东理工大学出版社。 　　《有机化工分离过程》，许其佑等编著，华东化工学院出版社。 　　抓住重点，理清思路，善于分析，旨在应用。 　　认真听课，积极思索，必要预习，独立解题。 §1.2 分离操作在化工生产中的重要性（作用和地位） § 分离过程在化工生产中的重要性 无论化学、石油、冶金、食品、轻工、医药、生化和原子能等工业都广泛应用分离过程， 总而言之，广泛的应用，科技的发展，环境的需要都说明分离过程在国计民生中所占的地位和作用，并展示了分离工程的广阔前景：现代社会离不开分离技术，分离技术发展于现代社会。 化工生产中采用分离的目的主要有以下几点： 1、 2、 3、? 4、? § 分离在清洁工艺中的地位和作用 降低原材料和能源的消耗，提清洁工艺也称少废无废技术，是面向21世纪社会和经济可持续发展的重大课题，也是当今世界科学技术的重要内容之一。 清洁工艺将生产工艺和防治污染有机结合起来，将污染物消灭在生产工艺过程中，从根本上解决工业污染问题。清洁工艺是一种节能、低耗、高效安全、无污染的工艺技术。就化学工业而言，清洁工业本质是合理利用资源，减少甚至消灭废料的产生。 化工清洁工艺应综合考虑合理地原料选择，反应路径的洁净化，物料分离技术的选择及确定合理的工艺流程和工业参数等。 与化工分离密切相关的有： （1）?????? （2）?????? （3）?????? （4）?????? （5）?????? 闭路循环系统是清洁工艺的重要方面，其核心是将过程产生的废物最大限度地回收和循环使用，减少过程排出废物的量。 实现分离与再循环系统使废物最少化的方法： （1）?????? （2）?????? 进料提纯? （3）?????? S）； 4）?????? §1.3 传质分离过程的分类和特征 分离过程 （1）?? 对象为两相或两相以上的混合物，只要用简单的机械方法就可将其分离，两相间不发生物质的传递。如过滤、沉淀等。 （2）?? 传质分离 传质分离依据物理化学原理的不同，可分为平衡分离和速率分离两大类。 § 平衡分离过程 ——借助分离媒介（如热能、溶剂或吸附剂）使均相混合物系统变成两相系统，再以混合物中各组分在处于平衡两相中的不等同的分配为依据而实现分离。 分离媒介 （1）?????? 气液传质过程??? （2）?????? 如液体精馏； （3）?????? 如萃取； （4）?????? 结晶、浸取吸附、离子交换； （5）?????? 固体干燥、吸附。 对于平衡传质分离过程，工程上有两种处理方法： 一、??? 把现状和达到平衡之间的浓度梯度或压力梯度作为过程推动力，而把其他因素都归纳于阻力中。传递速率就成为推动力和阻力之商（传热、流体输送、吸收……） 二、?????依据处于热力学平衡的两相组成不相等的原理，以每一级都处于平衡态为手段，得平衡级数，并把其他影响因素归纳于效率之中（如精馏……）。 § 速率分离过程 ——借助某种推动力（浓度差、温度差、压力差、电位差等），有时