化工分離過(guò)程

ChemicalSeparationProcesses分離過(guò)程

SeparationProcesses課程簡(jiǎn)介先修課程：物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、傳遞過(guò)程、化工原理。同時(shí)進(jìn)行的課程：化工工藝學(xué)、化工過(guò)程分析與模擬教材：劉家祺主編.傳質(zhì)分離過(guò)程.高等教育出版社,2005年.JDSeeder,EJHenley.SeparationProcessPrinciples.

化學(xué)工業(yè)出版社，2002年8月。分離過(guò)程第1章緒論第2章傳質(zhì)分離過(guò)程的熱力學(xué)基礎(chǔ)第3章氣液傳質(zhì)分離過(guò)程第4章液液傳質(zhì)分離過(guò)程第5章傳質(zhì)分離過(guò)程的嚴(yán)格模擬計(jì)算第6章氣固、液固傳質(zhì)分離過(guò)程第7章分離過(guò)程的節(jié)能優(yōu)化與集成分離過(guò)程第1章緒論主要內(nèi)容及要求：

了解分離操作在化工生產(chǎn)中的重要性，分離過(guò)程的分類，單元及裝置設(shè)計(jì)變量的確定方法。WhySeparate?WHYWHY化工生產(chǎn)過(guò)程反應(yīng)（Reactive）萃取物（ExtractiveNaturalrawmaterial）配制（Formulation）分離分離分離對(duì)分離的需求： ?工程應(yīng)用需要純物質(zhì)（如半導(dǎo)體材料）；

?原料提純； ?材料加工需要純物質(zhì)；

?有毒有害物質(zhì)或非活性物質(zhì)的去除（如藥物）； ?測(cè)試或檢測(cè)用超純標(biāo)準(zhǔn)品； ?混合物組成檢測(cè)（如DNA檢測(cè)）；???混合物（氣、液、固）分離過(guò)程產(chǎn)品1產(chǎn)品2產(chǎn)品n能量分離劑ESA質(zhì)量分離劑MSA極限程度＝熱力學(xué)分離速率＝動(dòng)力學(xué)一、分離過(guò)程在工業(yè)生產(chǎn)中的地位和作用典型的化工生產(chǎn)裝置包括：反應(yīng)器；原料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品分離設(shè)備；泵、換熱器等。分離貫穿化工過(guò)程，占有十分重要的地位。

分離裝置的費(fèi)用占總投資的50～90％。二、傳質(zhì)分離過(guò)程的分類和特征（一）分離過(guò)程的分類級(jí)數(shù)：相態(tài)：有無(wú)傳質(zhì)發(fā)生：?jiǎn)渭?jí)、多級(jí)固—固、固—液、固—?dú)狻狻?、液—液、氣—?dú)鈾C(jī)械分離、傳質(zhì)分離處理兩相以上的混合物如過(guò)濾、沉降、離心分離等。處理均相混合物三、分離過(guò)程的集成化（一）反應(yīng)過(guò)程與分離過(guò)程的耦合（二）分離過(guò)程與分離過(guò)程的耦合（三）過(guò)程的集成（一）反應(yīng)過(guò)程與分離過(guò)程的耦合化學(xué)吸收：通過(guò)溶質(zhì)與溶劑中的活性組分發(fā)生反應(yīng)，提高傳質(zhì)推動(dòng)力和液相傳質(zhì)系數(shù)，從而提高吸收率，降低能耗和設(shè)備投資?；瘜W(xué)萃?。喝苜|(zhì)與萃取劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)（催化）精餾：反應(yīng)與精餾結(jié)合，提高分離效率；同時(shí)，借助精餾手段，提高反應(yīng)收率。膜反應(yīng)器：在反應(yīng)的同時(shí)，利用膜的優(yōu)良分離性能，選擇性的脫除產(chǎn)物，從而移動(dòng)化學(xué)反應(yīng)平衡，提高反應(yīng)的收率、轉(zhuǎn)化率和選擇性?？刂漆尫牛簩⑺幬锘蛏锘钚晕镔|(zhì)與膜結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使其以一定的速度通過(guò)擴(kuò)散等方式釋放到環(huán)境中，從而達(dá)到控制藥物濃度，延長(zhǎng)藥效時(shí)間，減少服用量和服用次數(shù)。膜生物傳感器：由酶或微生物與膜及電極轉(zhuǎn)換器組成，具有很高的識(shí)別專一性，可用于在線檢測(cè)。（三）過(guò)程的集成（1）傳統(tǒng)分離過(guò)程的集成例：共沸精餾與萃取集成以丙酮為共沸劑將（環(huán)己烷／苯）共沸物首先分離為苯和（丙酮／環(huán)己烷）共沸物，然后以水為萃取劑，將（丙酮／環(huán)乙烷）共沸物分離為環(huán)己烷和丙酮水溶液，最后將丙酮水溶液分離得到丙酮和水。（2）傳統(tǒng)分離過(guò)程與膜分離的集成例：精餾與滲透蒸發(fā)的集成發(fā)酵液脫水制備無(wú)水乙醇。在乙醇高濃區(qū)，精餾的分離效率極低，在共沸組成處無(wú)法分離，此時(shí)利用滲透蒸發(fā)技術(shù)可越過(guò)共沸組成點(diǎn)，達(dá)到很高的分離程度。（3）膜過(guò)程的集成例：超濾、反滲透與滲透蒸餾的集成發(fā)展趨勢(shì)1）傳統(tǒng)分離技術(shù)改造：如精餾篩板塔改造為效率更高的填料塔。2）新型分離過(guò)程開(kāi)發(fā)：如膜分離、反