11新型分离方法.ppt

三、应用实例 （一）超纯水及纯净水的生产 （二）食品工业中的应用 该法与传统工艺比，可大量节约能量，乳清蛋白质量明显提高，而且同时还能获得多种乳制品。 （三）含油废水的处理 任务二 认知吸附技术 一、吸附在化工生产中的应用 吸附是利用某些固体能够从流体混合物中选择性地凝聚一定组分在其表面上的能力，使混合物中的组分彼此分离的单元操作过程。 目前吸附分离广泛应用于化工、医药、环保、冶金和食品等工业部门，如常温空气分离氧氮，酸性气体脱除，从废水中回收有用成分或除去有害成分，糖汁中杂质的去除，石化产品和化工产品的分离等液相分离。 二、吸附操作的特点及分类 1、固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附，其中具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。 吸附过程所放出的热量称为吸附热。 2、吸附分离是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱的差别，即各组分在固相（吸附剂）与流体间分配不同的性质使混合物中难吸附与易吸附的组分分离。 3、根据吸附剂对吸附质之间吸附力的不同，可以分为物理吸附与化学吸附。 物理吸附是指当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附，它是一种可逆过程。 在气体分离过程中绝大部分是物理吸附。 三、吸附剂 1．吸附剂的性能要求 ① 有较大的比表面 是指单位质量吸附剂所具有的吸附表面积。吸附剂的比表面主要是由颗粒内的孔道内表面构成的，比表面越大吸附容量越大。 ② 对吸附质有高的吸附能力和高选择性 ③ 较高的强度和耐磨性 ④ 颗粒大小均匀 ⑤ 具有良好的化学稳定性、热稳定性以及价廉易得 ⑥ 容易再生 2．常用吸附剂 ① 活性炭 ② 硅胶 ：SiO2 ③ 活性氧化铝 ④ 合成沸石和天然沸石（分子筛）：硅铝酸金属盐的晶体 ② 硅胶 四、吸附速率 1、吸附平衡 吸附与脱附达到动态平衡。 2. 吸附速率 ① 外扩散 即吸附质分子从流体主体以对流扩散方式和分子扩散方式传递到吸附剂固体表面的过程。 ② 内扩散 即吸附质分子从吸附剂的外表面进入其微孔道，进而扩散到孔道的内部表面的过程。 ③ 吸附 在吸附剂微孔道的内表面上，吸附质被吸附剂吸附。 结论：少数是外扩散控制，较多是内扩散控制。 3．影响吸附的因素 主要有体系性质（吸附剂、吸附质及其混合物的物理化学性质）、吸附过程的操作条件（温度、压力、两相接触状况）以及两相组成等。 五、吸附的分离过程及工艺 （一） 工业吸附过程 ① 变温吸附循环 较低温度下进行吸附，在较高温度下脱附。 ② 变压吸附循环 较高压力下进行吸附，在较低压力下脱附。 ③ 变浓度吸附循环 利用惰性溶剂冲洗或萃取剂抽提而使吸附质脱附。 ④ 置换吸附循环 用其他吸附质把原吸附质从吸附剂上置换下来。 （二） 吸附工艺简介 1．气体的净化 2．液体的净化 * 化工单元操作—膜分离 * 化工原理 制作:何灏彦 项目十一 膜分离技术 知识目标：了解膜分离的过程原理、特点及影响因素。 技能目标：了解膜分离的工业应用；掌握其工艺流程及操作方法；熟悉设备的结构及作用。 素质目标：树立工程技术观念，养成理论联系实际的思维方式；培养追求知识、勤于钻研、一丝不苟、严谨求实、勇于创新的科学态度。 学习目标 三位一体 一、膜分离过程及其在化工生产中的应用 定义：以选择性透过膜为分离介质，在膜两侧一定推动力的作用下，使原料中的某组分选择性地透过膜，从而使混合物得以分离，以达到提纯、浓缩等目的的分离过程。 任务一 认知膜分离技术 膜类型：固相、液相、气相。 推动力：压力差、浓度差、电位差、温度差等。 膜分离与过滤有何联系和区别？ 膜过程 缩写 工 业 应 用 反渗透 RO 海水或盐水脱盐；地表或地下水的处理；食品浓缩等 渗透 D 从废硫酸中分离硫酸镍；血液透析等 电渗析 ED 电化学工厂的废水处理；半导体工业用超纯水的制备等 微滤 MF 药物灭菌；饮料的澄清；抗生素的纯化；由液体中分离动物细菌等 超滤 UF 果汁的澄清；发酵液中疫苗和抗生菌的回收等 渗透汽化 PVAP 乙醇-水共沸物的脱水；有机溶剂脱水；从水中除去有机物 气体分离 GS 从烃类物中分离CO2或H2 ；合成气H2/CO比的调节；从空气中分离N2和O2 液膜分离 LM 从电化学工厂废液中回收镍；废水处理等 表11-2 膜分离的工业应用 膜的应用 膜 海水淡化 工业废水处理 城市废水资源化 天然气 生物质利用 能源 水资源 传统工业 生态环境 除尘 CO2 控制 制 药 食 品 化工与石化 电 子 冶 金 燃料电池 洁净燃烧 膜分离发展过程和趋势 纯净水的生产