一绪论杨保俊.pptVIP

化工分离工程第一章 绪论;;化工分离工程(chemical Separation Engineering) 以传质分离过程作为研究对象，应用物理化学、化工热力学、传递原理和化工原理等课程的基本理论和知识，研究和处理传质分离过程的开发与设计中遇到的工程问题（包括适宜分离方法的选择，分离流程和操作条件的确定和优化，传质分离设备的传质特性、选型与强化，传质操作和设备的设计计算，以及分离操作的实验研究方法等），主要掌握常用分离过程（精馏、特殊精馏，吸收）的基本理论、操作特点，简捷和严格的计算方法和强化改进的途径，对一些新兴分离技术有一定的了解。 ;与其它课程的联系和分工;选用教材和参考书目 ;;;1.1 分离工程理论的形成与特性-------------了解 1.2 分离过程及其分类-------------------------掌握 1.3 分离因子-------------------------------------掌握 1.4 分离方法的选择----------------------------掌握 1.5 分离过程的研究内容和研究方法-------了解;本章要求;1.1 分离工程理论的形成与特性 1.1.1 分离工程理论的形成与完善 1.1.2 分离技术的特性 1.1.3 分离工程的发展促进了过程工业的进步;什么是分离工程？;生产实践是分离工程形成与发展的源泉;早期人类生产活动中的分离过程;近代化学工业的兴起;化学工程学科的雏形;单元操作和化学工程理论的形成; 自二十世纪50代以来，对化学工程的深入研究，提出了“三传一反”的概念。 动量传递：流体的流动和输送，悬浮液的沉降和过滤等。 热量传递：加热、冷却、蒸发、冷凝、热交换等。 质量传递：溶解、结晶、萃取、蒸馏、吸收、吸附等。 化学反应过程（反应器） 分离工程建立在更基本的质量传递的基础上，从界面的分子现象和基本流体力学现象进行分离工程中各单元操作的基础研究，并用定量的数学模型描述分离过程，用于分析已有的分离设备，并用于设计新的过程和设备。 计算机技术的飞速发展，使得从较基础的理论角度出发对分离过程和设备进行研究成为可能，对一些复杂的数学模型的开发并用于分离过程的优化，使化工过程更趋成熟和完善。 ;1.1.2 分离技术的特性;分离技术的的多样性; 技术成熟度与时间的关系 曲线A、B、C分别表示技术的不同发展阶段， 其技术水平高低为： 阶段A＞阶段B＞阶段C； 区域1——技术高速发展区 区域2——技术平缓发展区 区域3——技术缓慢发展区 ;分离技术的复杂性;1.1.3 分离工程的发展促进了过程工业的进步;炼油和石油化工; 蒸馏是炼油和石化工业的最主要的基本操作过程之一。早期的炼油工业即是简单的利用釜式蒸馏将石油的轻重组分加以分离，以生产汽油、煤油和重质油等产品的过程。现在，原油仍借常压蒸馏及减压蒸馏按沸程不同进行分离。 蒸馏技术的发展，例如精馏技术的开发、泡罩塔的应用，提高炼油生产中原油的分离效率，使大规模连续化的分离操作得以实现，明显降低了设备投资、操作能耗和分离成本。二十世纪中叶以来各种生产能力大、分离效率高、流动阻力低的新型塔器的出现，进一步促进了炼油工业的技术进步和发展。在炼油和石化等工业的应用中取得了明显的经济效益， 例如，美国在1950～1970年之间，通过对蒸馏设备的改进就创造了近二十亿美元的经济效益；在我国，用网板波纹填料对数百座旧式板式塔进行改造，使分离能力和通量均增加了30～50%。 ; 除此以外，现代炼油和石化工业中还广泛应用着其它分离单元操作。例如： 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。 ;冶金和资源工业; 由于矿物资源的贫化，湿法冶炼，即利用酸、碱等水溶液浸取矿物，然后其中的有用组分进行分离或净化，受到了越来越多的重视，其中常用萃取进行分离和提纯。 用溶剂萃取从铜矿浸取液中提取铜，是在二十世纪七十年代在湿法冶炼中取得的一项重要成就。一般认为，只要价格相当或超过铜的有色金属，都有可能用溶剂萃取方法进行提取。目前萃取已用于钴、镍、钨、钼、金、稀土等元素的生产过程。 湿法提取过程也用于磷和硼等无机矿产的生产过程。例如，磷酸生产通常用热法过程，产品纯度高。但生产中能耗很高，成本高，要