分离工程
分离过程是混合过程的逆过程，因此需加入分离剂来达到分离目的. 分离过程分为机械分离和传质分离两大类.
分离剂可以使能量或物质,有时也可以两种都应用.
衡量分离过程的难易程度用分离因子表示,处于相平衡状态的分离程度为固有分离因子(理想分离因子).
分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度,其定义式为…
固有分离因子是根据相对挥发度来计算的,它与实际分离因子的差别用级效率来表示.
传质分离过程分为平衡分离和速率分离.速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种推动力(压差,浓度差,电位差)作用下经过某种介质时的传质速率(透过率,迁移率,扩散速率)差异而实现分离的.
分离过程是一个熵减少的过程,速率分离可分为膜分离和场分离两大类. 机械分离过程的分离对象是两相以上的混合物,通过简单的分相就可以分离,而相间并无物质传递发生.这类过程有过滤,沉降,离心分离,旋风分离,和静电除尘.
当分离因子αi,j=1时，表示组分i和j之间并没有分离.当αi,j>1,组分i 富集于1相,而组分j富集于2相.当αi,j<1,组分i富集于2相,组分j富集于1相.
分离因子与固有分离因子的关系是αsi,j>αi,j
分离过程:分离工程是将以混合物转变为组分互不相同的两种或几种产品的操作.分离过程的特点:分离某种混合物成为不同产品的过程,是个熵减少的过程,不能自法进行,因此需要外界对系统做功(或输入能量和加入物质)方能进行.分离过程可以分为几类:1气液传质过程,如吸收.2汽液传质过程,如液体的精馏和蒸馏;3液液传质过程,如萃取;4,液固分离过程,如结晶,浸取;5气固传质过程,如固体干燥,吸附.
分离因子:表示任一分离过程所达到的分离程度,因为分离装置的目的是为了生产不同的产品,故以产品组分之间的关系来定义.αi,j为固有分离因子，也称相对挥发度，它不受分离设备的影响.将实际分离设备所能达到的分离因子与理想分离因子的差别用级效率来表示.
常用的汽液相平衡的基本关系式为PφiV yi=PφiLxi和PφiV yi=fiLγiLxi
相对挥发度的定义是两组分的相平衡常数之比.
相平衡条件是汽液两相中温度压力相等,且每一组分的化学位相等.
完全理想系的相平衡关系是Pyi=Pi0xi.
泡点温度:一定压力下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化产生第一个汽泡时的温度.
泡点压力:是指在一定温度下降低系统压力,当液体混合物开始汽化产生气泡时的压力.用于泡点计算的调整公式为……若初始温度所求得∑kixi>1,说明ki值越大，表明所设温度高于泡点温度.若初设压力所求得的∑kixi>1,说明ki值偏大,表明所设压力低于泡点压力.
若初设温度所求得的∑yi/ki>1,说明ki值偏小，表明所设温度低于泡点温度.
若初设压力P求得的∑yi/ki>1,说明ki值偏小,表明所设压力高于泡点压力.
单级分离是指两相经一次紧密接触达到平衡状态后随即引离得过程,由于平衡两相的组分不同,因而可起到一个平衡级的分离作用.
闪蒸按照体系与环境有无热量交换分为等温闪蒸和绝热闪蒸.
若组分为zi的物系，∑kizi<1,时其相态为过冷液体.在进行闪蒸计算时,徐判断混合物在指定温度作用下是否处于两相态区.
平衡常数计算ki=pi0,的成立条件是气相是理想气体,液相是理想溶液. 气液相平衡k值越大,说明该组分越易挥发.当气相为理想气体混合物,液相为非理想溶液时,其气液相平衡关系为Pyi=γPixi.系统温度大于露点时,体系处于过热汽相.
当物系处于泡露点之间时,体系处于气液两相.进行等温闪蒸时,对满足(∑kizi>1,∑zi/ki>1,)条件时系统处于两相区.
在一定温度下和压力下，由物料组成计算出的∑kixi-1>0,且∑zi/ki-1<0,该进料状态为过热汽相.
纯组分的蒸发不是闪蒸过程,闪蒸过程有部分冷凝,部分汽化,气焓截流等.
泡点温度(压力)是在恒温(压)下加热液体混合物,当液体混合物开始汽化出现第一个气泡时的温度(压力),简称泡点.
露点压力(温度)是在恒压(温)下加热液体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一液滴时的压力(温度),简称露点.
判断一个化工设备中的物料所处的状态.首先通过分析确定该化工设备中的物料组成zi,然后测定其温度和压力,根据Ki=f(TD)计算后,对进料作如下检验:∑kizi=1,T=Tb,进料处于泡点.
>1,T>Tb,可能为气液两相区.<1,T
只有∑kizi>1,和∑zi/ki>1,时,混合物处于汽液两相区.
多相分精馏中,关键组分是指有设计者指定浓度或提高分离要求的组分. 在塔顶和塔釜同时出现的组分为分配组分.分配组分是指在溜出液和釜液均出现的组分;非分配组分是指仅在溜出液或釜液出现的组分.
清晰分割是指溜出液中除了重关键组分外,没有其他重组分,釜液中除了轻关键组分外,没有其他轻组分.
非清晰分割法假设各组分在塔内的分布在全回流时分布一致.
特殊精馏是既加入能量分割剂,又加入物质分离剂的精馏过程.如加入的新组分和被分离系统的一个或几个组分形成最低恒沸物从塔顶蒸出,这种特殊精馏叫恒沸精馏,加入的恒沸剂为新组分.
恒沸剂与组分形成最高沸点的恒沸物时,恒沸剂从塔釜出来.
最低恒沸物压力降低使恒沸组成中汽化潜热小的组分增加.恒沸剂的沸点应比原溶液沸点相差10’C以上.
在一定温度和组成下,AB混合物形成最低沸点,恒沸物的条件为(p>Pa0>Pb0)
由耳波和马多克恩关联图求理论级数时，要求进料状态必须是泡点进料.
均相恒沸物在低压下其活度系数之比Y1,Y2应等于(P20)与（P10）之比. 若加入的新组分不与原系统中任一组分形成恒沸物,而其沸点又较原系统任一组分高.从釜液离开精馏塔.这类特殊精馏叫萃取精馏,所加入的新组分叫作萃取剂.
A,B两组分的相对挥发度αab越小，AB两组分越难分离.
吉利兰关联图,关联了四个物理量之间的关系,最小理论级数,最小回流比,理论级数.
简捷法的描述,1,计算简便,2可为精确计算提供初值.3所需物性数据少. 多组分精馏中,回流比小于最小回流比时无论多少理论级都不能满足分离要求.
全回流操作不能用于正常生产稳定过程.
当精馏塔在全回流操作时,所需理论板数最少,不进料,不出产品.有关理论板数Nm，Nm与进料组成和进料状态均无关.
用芬斯克公式求全塔理论板数时,式中相对挥发度应为全塔相对挥发度的平均值.
全回流操作时,精馏塔进料F=0,馏出液D=0和釜液W=0的流率.
如果二元物系,A12>0,A21>0,则此二元物系所形成的溶液一定是正偏差溶液.
如果二元物系有最低恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是正偏差溶液.
对于气体为理想气体,液体为非理想溶液的二元物系,形成恒沸物需满足条件….
对一个恒沸精馏过程,从塔内分出的最低温度的恒沸物,则有较纯组分的
产品应从塔釜得到.
对形成恒沸物的物系,在恒沸点其气相组成必等于液相组分.经过恒沸点轻重组分互换.在恒沸点,其露点温度和泡点温度相等.
对形成恒沸物的某体系,当压力确定后,其恒沸温度和恒沸组成确定.除恒沸点外,在其余组分下,精馏仍具有分离作用.所有非均相恒沸物都具有最低恒沸点.
对于最高沸点恒沸物,压力增加使恒沸组成中汽化潜热小的组分增加. 随着构成恒沸物各组分的纯组分的蒸汽压差的增大,恒沸组成变化规律为:最低恒沸物向含低沸点组分的浓度区移动,最高恒沸物向含高沸点组分多的浓度区移动.
在一定温度和组分下,AB混合物的总蒸汽压力为P,若P>Pa0,且P>Pb0,则该溶液最低沸点恒沸物.
容易形成恒沸物的为各组分的化学结构不相似,其沸点差较小.
萃取精馏过程选择的萃取剂最好应与沸点低的组分形成正偏差溶液. 萃取精馏时若饱和液体进料,萃取剂应该从精馏段上不和进料级进料.当萃取塔塔顶产品不合格时,可采用加大萃取剂的用量的方法来调节.在萃取精馏中,当进料为饱和液体进料时,精馏段液相中溶液浓度可近似看为不变.
简捷法求普通精馏过程理论级数的步骤:1,根据工艺条件要求,找出一对关键组分.2,由清晰分割估算塔顶,塔釜产物的量及组成.3,根据塔顶塔釜组成计算相应的温度,求出平均相对挥发度.4,用Fenske公式计算最少理论板数Nm.5用Umberwood法计算最小回流比Rm,并选适宜的操作回流比R.6确定适宜的进料位置.7,根据Nm,Rm和R,用Gilliland图求理论级数N.
恒沸剂的选择原则;1,必须与原溶液中至少一组分形成最低恒沸物,且其沸点较低,2,恒沸剂在恒沸物中的比例越小越好,汽化潜热应小,使恒沸剂的用量少.3,恒沸剂易分离和回收,即形成非均相恒沸物,则可采用冷却分层的办法回收,若为均相,需要采用萃取精馏或其他办法回收.4无毒,无腐蚀,热稳定性好,价廉易得.
恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂S使其溶液中至少一个组分形成最低(最高)恒沸物,以增大原物料组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏.
萃取精馏是加入的新组分不和原物系中的组分形成恒沸物,只改变组分间的相对挥发度,而其沸点比物系中其他组分的沸点高,从精馏塔的塔釜引出.所加入的新组分称为萃取剂.吸收过程主要由塔顶塔釜两个级完成的.相对吸收率与吸收率相等的条件是吸收剂中不含溶质.
用于吸收的相平衡表达式为……当温度降低,压力升高时有利于吸收.应用平均吸收因子法进行计算时，假设各平衡级的吸收因子相等.通常多组分精馏有2个关键组分，多组分吸收有1个关键组分.吸收操作中,最小液气比下,关键组分的吸收因子和关键组分的吸收率在数值上相等.吸收过程在塔顶的限度yi,1≧Kixi,0为它决定了尾气中最低浓度.
蒸出因子定义式为S=KV/L,其值可反映蒸出过程分离的难易程度.相对吸收率与吸收率相等的条件是吸收剂中不含溶质.吸收剂的再生常采用的是用蒸汽或惰性气体的蒸出塔；用再沸器的蒸出塔；用再沸器的精馏塔.
吸收过程中通常气体过热蒸汽,液体为过冷液体.化学吸收按反应类型又分为为可逆反应和不可逆反应两类.
多组分吸收过程采用图解梯级法的依据是贫气吸收.
当体系的yi=yi*时,没有物质的净转移.
在多组分吸收中，吸收主要发生于塔顶附近几个级的组分是难溶组分. 在多组分吸收中，吸收主要发生于全塔所有级的组分是关键组分.
吸收塔的气、液相最大负荷处应在塔的顶部.
在板式塔的吸收中，原料中的平衡常数小的组分主要在塔下部少数几块板被吸收在板式塔的吸收中，原料中关键组分组分主要在全部塔板被吸收.
难吸收组分主要在塔的塔顶级被吸收.
平均吸收因子的适用范围是贫气吸收.洗手操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用最有效措施是提高压力.
吸收过程各组分的吸收量主要发生在塔顶一级和塔釜一个理论级.通常对物理吸收操作最有利的操作条件是低温高压.
平衡常数较少的组分是吸收剂中的溶解度大的组分.
简述吸收和精馏过程的主要不同点:1,原理不同.吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的.精馏是利用组分间相对挥发度不同使组分分离.2塔式不同.3,传质形式不同.吸收是单向传质,精馏是双向传质.4,温度范围变化不同.5,物料的预分布不同.6,精馏有两个关键组分,吸收只有一个.7,组分分布不同.
吸附分离是利用吸附剂选择吸附某组分的方法实现气体液体混合物的分离.透过曲线是以为时间横坐标绘制而成.吸附分离机理分别为位阻差异；动力学差异；平衡差异.
固定床吸附器中，若吸附的透过曲线越陡，说明吸附剂性能越好.
以下过程的需要的膜两侧静压差推动力为反渗透＞超滤＞微滤.
水不适合做超临界流体.
制药分离工程论文
浅谈我国制药分离纯化技术现状与发展方向 一、引言 生物技术是当今世界高技术群的重要组成部分。它是以生命科学为基础,利用生物体或者生物组织、细胞及其组分的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系, 及与工程原理相结合进行加工生产,为社会提供商品和服务的一门综合性技术。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程和蛋白质工程。近十几年来,生物技术取得了高速的发展,在解决人类面临的诸如人口、疾病、食品、能源及环境等重大难题方面正发挥着越来越大的作用。随着生物技术成果的不断积累和生物技术产业化进程的不断推进,生化工程技术正日益受到普遍的重视。作为生化工程技术的重要内容之一,分离纯化技术的研究开发也随之变活跃并得到加强。生化分离纯化技术已经成为生物技术产业化过程中的一项关键技术。分离纯化技术的地位和作用生化工程是生物技术领域里的一个重要分支,以研究和解决生物技术产业过程中的特殊问题为主要任务。通常,生化工程可以概括地分为生物化学反应工程及产品后处理技术两大部分,也可以细分为生物应过程、生物反应器、生物反应控制、生化物质的分离及纯化等技术和设备。由此可见,生物分离纯化技术属于生化工程技术的范畴,是生化工程的一个重要部分。此外,生物技术尚有所谓的上、下游之分。习惯上,把由生物学家从事的工作,包括分生物学、生物化学、生物物理学以及遗传、育种、细胞培养、代谢等的研究分为上游技术,而把生物技术初级制品的进一步分离、纯化、精制,进而制成最终产品的过程统称为下游技术。因此,生物分离纯化技术常常被称作生物技术的下游工程。通常,人们还将生物技术所需的仪器、设备、介质、材料等技术称为支撑技术,相应的产业则称之为生物技术的支撑产业。生化产品的分离和纯化具有生物学的特点,因此有其特殊的要求。例如,生物合成的发酵液或反应液是很复杂的多相体系。它含有微生物细胞、代谢产物、未用完的培养基等,杂质含量较高有的还具有非常相似的化学结构及理化性能有的具有生理活性物质,收稿日期一制药工业既是国民经济的一个部门，又是一项治病、防病、保健、计划生育的社会福利事业。制药工程涵盖化学制药、生物制药和中药制药，由于药物的纯度和杂质含量与其药效、毒副作用、价格等息息相关，所以分离纯化过程在制药行业中的地位与作用非常重要。下面就制药工业分离纯化技术现状与发展做一些粗浅的介绍！ 二、现状 1、生物技术是当今世界高技术群的重要组成部分。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程和蛋白质工程。近十几年来,生物技术取得了高速的发展,在解决人类面临的诸如人口、疾病、食品、能源及环境等重大难题方面正发挥着越来越大的作用。生化工程是生物技术领域里的一个重要分支,以研究和解决生物技术产业化过程中的特殊问题为主要任务。通常,生化工程可以概括地分为生物化学反应工程及产品后处理技术两大部分,也可以细分为生物反应过程、生物反应器、生物反应控制、生化物质的分离及纯化等技术和设备。由此可见,生物分离纯化技术属于生化工程技术的范畴,是生化工程的一个重要部分。显然,近十几年来,我国的生物分离纯化技术已经取得了令人鼓舞的发展,某些局部上也有了一定的突破。但长期以来，我国对生物技术产品产业化所必需的分离纯化技术和设备的研究开发重视不够,生物技术的支撑技
分离工程考题(选择,填空)
重点：掌握分离过程的特征，分离因子和固有分离因子的区别，平衡分离和速率分离的原理。 难点：用分离因子判断一个分离过程进行的难易程度，分离因子与级效率之间的关系。 ?1、说明分离过程与分离工程的区别？ ?2、实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么？ ?3、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度？ ?4、比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 ?5、按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为那两类？ ?6、分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分离剂的类型. 1、下列哪一个是机械分离过程（） （1）蒸馏（2）吸收（3）膜分离（4）离心分离 2、下列哪一个是速率分离过程（） （1）蒸馏（2）吸附（3）膜分离（4）沉降 3、下列哪一个是平衡分离过程（） （1）蒸馏（2）热扩散（3）膜分离（4）离心分离 1、分离技术的特性表现为其（）、（）和（）。 2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（）来达到分离目的。 3、分离过程分为（）和（）两大类 4、分离剂可以是（）或（），有时也可两种同时应用。 5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则（）。 6、可利用分离因子与1的偏离程度，确定不同分离过程分离的（）。 7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不等）的原理，常采用（）作为 处理手段，并把其它影响归纳于（）中。 8、传质分离过程分为（）和（）两类。 9、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（）作用下经过某种介质时的 （）差异而实现分离。
10、分离过程是将一混合物转变为组成（）的两种或几种产品的哪些操作。 11、工业上常用（）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称 为（）。 12、速率分离的机理是利用传质速率差异，其传质速率的形式为（）、（）和 （）。 13、绿色分离工程是指分离过程（）实现。 14、常用于分离过程的开发方法有（）、（）。 1、分离过程是一个（） a.熵减少的过程； b.熵增加的过程； c.熵不变化的过程； d. 自发过程 2、组分i、j之间不能分离的条件是（） a.分离因子大于1； b.分离因子小于1； c.分离因子等于1 3、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（）实现分离。 a. 组成不等； b. 速率不等； c. 温度不等 4、当分离因子（）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。 a. ; b. ； c. 5.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（） a. 结晶； b. 吸收； c. 加热； d. 浸取。 6、下列分离过程中属机械分离过程的是（）： a.蒸馏； b. 吸收； c. 膜分离； d.离心分离。 7、当分离过程规模比较大，且可以利用热能时，通常在以下条件选择精馏法（）： a. 相对挥发度<1.05； b. 相对挥发度>1.05； c. 相对挥发度<1.5； d. 相对挥发 度>1.5。 8、以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是（）： a. 超临界萃取； b. 吸收； c. 精馏； d. 结晶。 9、工业上为提高分离或反应效果，常把不同的过程进行组合，以下不属于反应过程与分离过程的耦合的是（）： a. 化学吸收； b. 在精馏塔里进行的由甲醇和醋酸制备醋酸甲酯的过程； c. 分离沸点相近的混合物的萃取结晶过程； d.催化精馏过程。 ?分离过程分离因子分离剂固有分离因子膜分离 ?平衡分离速率分离机械分离过程传质分离过程分离工程
分离工程施工第一章作业参考答案
1、说明分离过程与分离工程的区别？ 答：分离过程：是生产过程中将混合物转变组成不同的两种或多种相对纯净的物质的操作； 分离工程：是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学，研究分离过程中分离设备的共性规律，是化学工程学科的重要组成部分。 2、实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么？ 答：前者是根据实际产品组成而计算，后者是根据平衡组成而计算。两者之间的差别用级效率来表示。 错误：固有分离因子与分离操作过程无关 3、怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度？ 答：分离因子的大小与1相差越远，越容易分离；反之越难分离。 4、比较使用ESA与MSA分离方法的优缺点。 答：当被分离组分间相对挥发度很小，必须采用具有大量塔板数 的精馏塔才能分离时，就要考虑采用萃取精馏（MSA），但萃取精馏需要加入大量萃取剂，萃取剂的分离比较困难，需要消耗较多能量。通常，分离混合物优先选择能量媒介（ESA）方法。 5、按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为哪两类？ 答：平衡分离过程：采用平衡级（理论板）作为处理手段，利用两相平衡组成不相等的原理，即达到相平衡时，原料中各组分在两个相中的不同分配，并将其它影响参数均归纳于级效率之中，如蒸发、结晶、精馏和萃取过程等。
大多数扩散分离过程是不互溶的两相趋于平衡的过程。 速率分离过程：通过某种介质，在压力、温度、组成、电势或其它梯度所造成的强制力的推动下，依靠传递速率的差别来操作，而把其它影响参数都归纳于阻力之中。如超滤、反渗透和电渗析等。 通常，速率控制过程所得到的产品，如果令其互相混合，就会完全互溶。 8对乙苯和三种二甲苯混合物的分离方法进行选择。 (1)列出间二甲苯和对二甲苯的有关性质：沸点、熔点、临界温度、临界压力、偏心因子、偶极矩等，利用哪些性质的差别进行该二元物系的分离是最好的？ (2)为什么使用精馏方法分离间二甲苯和对二甲苯是不适宜的？ (3)为什么工业上选择熔融结晶和吸附分离间二甲苯和对二甲苯？ (1)熔点、偶极矩 (2)沸点接近，相对挥发度太小 (3)凝固点、偶极矩相差较大，故可采用熔融结晶、吸附法进行分 离。 6.分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，举例说明分离
分离工程论文
微滤膜技术在印染废水处理过程中的应用探讨 摘要：指出了膜分离技术处理印染废水具有选择性好、生产效率高和处理成本低等特点。基于对近年来的文献调研，探讨了膜分离技术在印染废水处理中的研究进展以及微滤膜技术的应用，指出了膜分离法处理印染废水存在的主要问题和未来发展方向。 关键词：膜分离；微滤膜；印染废水 1.引言 我国是纺织大国，印染行业每天有约400多万t的废水排放，占工业废水排放量的1／10，且每年要耗用100亿t清洁水，是我国用水量大、排放量大的工业部门之一。印染废水的处理一直是我国废水治理研究的重点和难点。印染废水一直是难处理的废水，它具有以下几个特点：由大量游离态的染料残留在水中引起的高色度；生产过程一般在高温下进行，导致废水的温度很高；由高分子合成印染助剂和染料所引起的难降解的C0D浓度很高；许多印染助剂的盐含量很高导致废水的电导率很高；由于生产过程的氯漂白工艺和一些染料带有的卤素、硫磺、重金属而使废水中具有很高浓度的AOX、硫化物、重金属。印染废水在工业废水排放总量中占有非常高的比例，且废水色度深、有机物浓度高、含盐量大，废水中染料组分复杂且大多数以芳烃及杂环化合物为母体。尤其是近年来，随着产品质量的日益提高，大多数工业染料趋向于具备抗光解、抗氧化、抗生物氧化的特点，这进一步加大了废水处理的难度。随着水资源的日益短缺，印染废水的深度处理和资源化回用已经越来越引起人们的重视。 2 膜技术的应用 2．1 膜分离技术处理印染废水 膜分离技术处理印染废水是通过对废水中污染物的分离而达到废水处理的目的，可以改变传统废水处理过程复杂、污染去除不彻底、工艺能耗高等缺点，使印染废水处理相对简单，无二次污染，而且能大量回收可再利用物质和水膜分离技术在印染废水回用中不仅能去除污水中残存的有机物和色度，进一步降低回用水的COD、BOD 和色度；还能脱除无机盐类，防止系统中无机盐类的积累，确保系统长期稳定运行。随着膜技术的发展，越来越多的研究表明膜分离技术是印染废水回用上最具有可行性的技术。 2．2 膜分离技术分类及优点 膜分离技术是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，主要以浓度梯度、电势梯度及压力梯度作为推动力，通过膜对混合物中各组分选择渗透作用的差异进行分离、提纯和富集的方法。近几十年来，膜分离技术应用到印染废水处理领域，形成了新的污水处理方法，包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等，都是主要以压力梯度作为传递分离的推动力。 3 微滤技术 3．1 微滤技术在印染废水处理中的应用 微滤的膜孔径为0．05～20．00um，一般能去除水中的细菌、固体微粒等，其分离机制与传统的过滤筛分机制基本相同，膜物理结构是分离效果的决定性因素。微滤主要用于染色废浆和洗涤水中不溶物、悬浮固体等的脱除，以及超滤、纳滤、反渗透的前处理。 3．2 微滤膜的主要特征及其分离过滤机理 微孔滤膜孔径一般在0．01～ 10／~m 之间，多为对称性多孔膜。其特征主
分离工程作业
第一章 单级平衡过程 2. 计算在0.1013MPa 和378.47K 下苯(1)-甲苯(2)-对二甲苯(3)三元系，当x 1=0.3125，x 2=0.2978，x 3=0.3897时的K 值。汽相为理想气体，液相为非理想溶液。并与完全理想系的K 值比较。已知三个二元系的Wilson 方程参数。 8 3.977;33.103522121112=--=-λλλλ 15.4422223=-λλ ;05.4603323-=-λλ 14.15101113=-λλ ; 81.16423313-=-λλ (单位：J/mol) 在T=378.47K 时液相摩尔体积为： k m o l m v L 3311091.100-?= ；321055.117-?=L v ；331069.136-?=L v 安托尼公式为： 苯：()36.5251.2788 7936.20ln 1--=T P s ； 甲苯：()67.5352.30969065.20ln 2--=T P s ； 对二甲苯：()84.5765.33469891.20ln 3--=T P s ；(K T Pa P s :;:) 解1：由Wilson 参数方程()[] RT v v ii ij L i L j ij λλ--=Λexp ()[]RT v v L L 11121 212exp λλ--=Λ ()()[]47.378314.833.1035exp 1091.1001055.1173 3 ?--??=-- =1.619 ()[]RT v v L L 22212 121exp λλ--=Λ ()()[]47.378314.883.977exp 1055.1171091.1003 3 ?-??=-- =0.629 同理：838.013=Λ ；244.131=Λ 010.123=Λ ；995.032=Λ 由Wilson 方程∑∑∑ΛΛ-???? ??Λ-=k j j kj k ki j j ij i x x x ln 1ln γ：
分离工程.
1、欲分离苯（1）、甲苯（2）和二甲苯（3）的三元混合物，精馏塔的进料、塔顶产品和塔底产品的组成如下：（1种解法） 组分苯甲苯二甲苯塔顶产品0.995 0.005 0 塔底产品0.005 0.724 0.251 进料0.600 0.300 0.100 塔于常压下操作。试求： （1）塔顶分凝器和塔釜温度。 （2）若进料温度为92o C，确定进料相态。 假设液相服从拉乌尔定律，汽相可作为理想气体。三个组分的蒸汽压分别用下列各式计算： 答案：点击查看 习题1 解：（1）塔顶分凝器温度，即分凝器出口蒸汽的露点温度。
（2）塔釜温度，即釜液组成的泡点温度。 （3）确定92℃时的进料状态。 2、异丙醇（1）—水（2）系统的无限稀释活度系数试用 此对数值计算wilson常数λ 12和λ 21 ，并计算x 1 =0.1665（mole分率）时的泡点 温度和汽相组成y 1 。 已知：异丙醇和水的蒸汽压可分别用下列各式计算：（1种解法） 系统处于常压。 （提示：试差求λ 12和λ 21 时，可取初值λ 12 =0.1327）
答案： 习题2 解：已知： 代入Wilson方程 设 由此反复迭代，直到为止。 得：Λ12＝0.1327，Λ21＝0.7393 将Λ12，Λ21代入Wilson方程，并计算x1＝0.1665，x2＝0.8335时的。 得：
设该二元系汽相为理想气体，液相为实际溶液，则 设t＝100℃，计算， 设t＝80.0℃，计算， 设t＝84.1℃，计算。计算汽相组成： 3、用常规精馏分离下列烃类混合物：（1种解法） 组分CH 4 C 2 H 4 C 2 H 6 C 3 H 6 C 3 H 8 C 4 （烷烃） mole% 0.52 24.9 8.83 8.7 3.05 54.0 工艺规定塔顶馏出液中C 4浓度不大于0.002，塔釜残液中C 3 H 8 不大于0.0015，试 应用清晰分割法估算塔顶和塔底产品的量和组成。答案： 习题3 解：设F=100Kmol/h
分离工程》考试试卷答案
研究生《分离工程》考试试卷（2009-12） 年级 专业 导师 姓名 成绩 一、填空题（20分） 1. 按所依据的物理化学原理不同，传质分离过程可分为两类，即 平衡分离过程 和 速率控制分离过程 。 分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统，分离剂有 能量媒介（ESA ） 和 物质媒介（MSA ） 两种类型. 2. 影响板式精馏塔分离效率的因素包括： 传质速率 ， 流型和混 合 效应 ， 雾沫夹带 和 物性的影响 。 4. 精馏操作中, 以板效率定义理论板和实际板的差异, 以汽相浓度表示的板效率定义为: (数学式,在第i 块板上) i i i+1 MV *i+1y -y E = y -y 。 5. 萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点： 对原溶液各组分产生不同程度的作用 和 稀释原溶液，减小各组分相互作用 。 6. 全回流精馏状态下得到的理论板数是,,,,,lg lg D lk B hk D hk B lk m lk hk x x x x N α??? ? ?? ? = 为最少理论塔板数 , 而最小回流比为 1iB Di m i iB x R ααθ=--∑ 理论塔板数无穷多时的回流比 。 7. 液液萃取的分配比定义为: 达到萃取平衡时，被萃物在萃取相中的浓度与被萃物在被萃相中的浓度之比 . 8. 固膜分离技术包括: 微过滤 超过滤 和 反渗透
等。 9. 分离的过程耦合是将不同性质的分离过程自身或与反应过程耦合起来，例如：萃取结晶、吸附蒸馏、化学吸收和化学蒸馏等. 10. 结晶图中，饱和S-S和过饱和曲线T-T将整个区域分为3个区，其中S-S和T-T之间的区称为亚稳定区，它又分为刺激结晶区和养晶区两个区。 11 相平衡常数的计算方法有状态方程法和活度系数法两种方法 12. 相平衡关系可用相图，相平衡常数和分离因子等来表达。 13. 通常所说多组分精馏的FUG简捷计算法中，F代表芬斯克方程，用于计算全回流操作时，达到分离要求所需要的最少理论塔板数，U代表恩德吾特公式，用于计算最小回流比，G代表吉利兰关联，用于确定实际回流比下所需理论塔板数。 14. 如果想用离子交换法去除溶液中的Na+，应用阳离子型的离子交换树脂，并用稀酸洗脱。 二、简答题（20） 1. 什么是物料的露点？它与物料的哪些参数有关？ 答：物料的露点分为露点温度和露点压力两类。当压力一定时，物料蒸汽凝结出第一个液滴时的温度为露点温度；当温度一定，恒温增压到结出第一滴露珠时的压力为露点压力。它与物料的粘度，沸点等参数有关，也与气体压力以及待结露物质在气体中含量有关。。 2. 反胶束萃取的萃取效率与什么效率有关？ 答：影响反胶束萃取蛋白质的主要因素，如下： 1）与反胶束相有关因素包括：表面活性剂的种类、表面活性剂的浓度、有机溶剂的种类、助表面活性剂及其浓度；
应用型化工分离工程改革实践【论文】
应用型化工分离工程改革实践 摘要：为了推动“十三五”规划的有效实施，为石化企业培养造就更多的创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量应用型本科人才。我校化工分离工程课程从教学大纲改革、教学方式、教学方法、队伍建设等方面做了相应的改革，适当增加实践教学环节，提高学生的工程实践意识和能力。 关键词：应用型；化工分离工程；改革；实践 2015年度“十三五”规划建议:突出教育领域六大亮点，鼓励具备条件的普通本科高校向应用型转变。国家深化教育改革，有600余所高校将会重点转向应用技术型人才培养，是国家实施学术型人才与技能型人才培养的大趋势。应用型本科教育对于满足中国经济社会发展，对高层次应用型人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积极的促进作用。应用型本科指以应用型为办学定位，而不是以科研为办学定位的本科院校。沈阳工业大学化学工程与工艺专业被选为第一批辽宁省转型发展试点专业。化工分离工程是化学工程与工艺专业的一门专业基础课。分离单元操作作为过程工业中的一个不可缺少的环节，分离技术的发展和不断进步正促进着化学工业与相关工业的发展，提高了相应的生产技
术水平［1］。为满足和适应社会发展需要，培养出具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才，本校根据自身特点，对化工分离工程课程在教学大纲、教学环节、教学方法、教学手段及教师队伍建设等方面做了相应的改革，适当增加实践教学环节，提高学生的工程实践能力。 1强调工程实践能力培养，修改教学大纲 化工分离工程是化学工程与工艺专业及相近化工类专业的一门专业基础课，是建立在物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程原理等基础课程知识之上的一门必修课程［2，3］。该课程主要研究工业生产过程中物质分离和纯化的工程技术学科，具有工程应用性强、计算过程复杂和多采用计算机编程来求解等特点。学生在学习过程中容易产生畏惧心理，学习兴趣较低，教学效果不高。为解决上述问题，我校根据自身特点，对该课程的教学大纲进行了相应的修改，也加快本专业向应用型本科转变的步伐。修改后的大纲中减少了学生自己编程进行计算的部分，更多的强调工程实践能力的培养。要求在授课过程中必须紧密结合科研工作，以辽阳石花为依托，引入大量的生产实例，强调将工程与工艺相结合的观点;同时，引入常用的化工流程模拟软件，加强设计和分析能力的训练，强调理论联系实际，提高解决实际问题
分离工程
《分离工程》课程综合复习资料 一、填空题 1、分离过程是将混合物分成 的两种或几种产品的操作。 2、请在下列选项中选择：（写上字母即可）超滤属于 、 过程；沉降属于 ；共沸精馏属于 、 过程。（A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离） 3、膜分离的推动力可以是 、 或 。 4、宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ，因此将热衡算放在 循环中。 5、相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焓处于 ；从动力学来看，相间 。 6、化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。 7、MESH 方程分别指 ； ； ； 。在BP 法中用M 、E 方程求解 。 8、汽相为理想气体，液相为非理想溶液时，活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。 9、液液平衡的分离因子又称为 。 10、相平衡指的是混合物或溶液形成若干相，这些相保持着 而 的状态。 二、单项选择题 1、气液平衡的分离因子又称为（ ） A. 相对挥发度 B. 分配系数 C. 相对选择性 D. 回收率 2、根据图中恒浓区（阴影部分）的位置，判断下列说法正确的是（ ） A. HNK 为分配组分，LNK 为非分配组分； B. HNK 为非分配组分，LNK 为分配组分； C. HNK 为分配组分，LNK 为分配组分； D. HNK 为非分配组分，LNK 为非分配组分； 3、公式V i L i i f f K / 适用于下面哪种情况？（ ） A. 汽相为理想溶液，液相为理想溶液； B. 汽相为理想气体，液相为理想溶液； C. 汽相为理想溶液，液相为非理想溶液； D. 汽相为理想气体，液相为非理想溶液。
N表示（） 4、在设计变量中，e a A.装置设计变量数 B. 单元固定设计变量数 C．单元可调设计变量数 D. 装置固定设计变量数 5、HNK表示（） A.分配组分 B.重关键组分 C. 重非关键组分 D. 轻非关键组分 6、液液平衡的分离因子又称为（） A. 相对挥发度 B. 分配系数 C. 相对选择性 D. 回收率 7、分离丙酮-甲醇的共沸物，加入下面哪种物质可使的丙酮成为轻组分？（） A. 水 B. 乙酸甲酯 C. 正己烷 D. 乙醚 8、图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线，描述的是图Ⅱ中的哪个区域？（） A. 属于1区 B. 属于3区 C. 属于4区 D. 属于6区 三、判断题 1、在共沸精馏中，共沸剂的加入量既不能多也不能少，必须根据物料平衡严格控制。( ) 2、物理吸收过程的吸收热，对理想溶液来说就等于溶解热。( ) 3、在用焓做换热器热量衡算时。不同组分焓值的基准态可以不相同。( ) 4、在最小回流比下操作塔内会出现恒浓区，同样在最少理论板下操作塔内也会出现恒浓区。( ) 5、对于萃取精馏塔，在溶剂回收段，原溶液中各个组分的分离作用仍很大。( ) 6、所谓最低共沸物，是指共沸物的沸点温度比构成共沸物中任一组分的沸点温度都低。( ) 四、名词解释 1、分离媒介： 2、萃取精馏 五、简答题 1、如何核实闪蒸问题？（写出一种方法即可。） 2、画出萃取精馏的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？ 3、请将萃取精馏与共沸精馏相比较，说明它们的共同点和不同点。
分离工程课后习题答案_概要()
第一章 1. 列出5种使用ESA 和5种使用MSA 的分离操作。 答：属于ESA 分离操作的有精馏、萃取精馏、吸收蒸出、再沸蒸出、共沸精馏。 属于MSA 分离操作的有萃取精馏、液-液萃取、液-液萃取（双溶剂）、吸收、吸附。 5.海水的渗透压由下式近似计算：π=RTC/M ，式中C 为溶解盐的浓度，g/cm 3；M 为离子状态的各种溶剂的平均分子量。若从含盐0.035 g/cm 3的海水中制取纯水，M=31.5，操作温度为298K 。问反渗透膜两侧的最小压差应为多少kPa? 答：渗透压π=RTC/M ＝8.314×298×0.035/31.5=2.753kPa 。 所以反渗透膜两侧的最小压差应为2.753kPa 。 9.假定有一绝热平衡闪蒸过程，所有变量表示在所附简图中。求： （1） 总变更量数Nv; （2） 有关变更量的独立方程数Nc ； （3） 设计变量数Ni; （4） 固定和可调设计变量数Nx , Na ； （5） 对典型的绝热闪蒸过程，你 将推 荐规定哪些变量？ 思路1： 3股物流均视为单相物流， 总变量数Nv=3(C+2)=3c+6 独立方程数Nc 物料衡算式 C 个 热量衡算式1个 相平衡组成关系式C 个 1个平衡温度等式 1个平衡压力等式 共2C+3个 故设计变量Ni =Nv-Ni=3C+6-(2C+3)=C+3 固定设计变量Nx ＝C+2,加上节流后的压力，共C+3个 可调设计变量Na ＝0 解： （1） Nv = 3 ( c+2 ) （2） Nc 物 c 能 1 相 c 内在(P ，T) 2 Nc = 2c+3 （3） Ni = Nv – Nc = c+3 V -2 F z i T F P F V , y i ,T v , P v L , x i , T L , P L 习题5附图
生物分离工程论文
超临界萃取技术(分离工程) 姜浩化工1010 1001011010 摘要：超临界流体萃取(SFE)技术开辟了分离工业的新领域，是一种新型的分离技术。本文对超临界萃取的基本原理进行了阐述，介绍了超临界萃取的特点及其在天然香料工业、食品和天然中草药等方面的应用和研究进展，并对今后的发展趋势进行了展望。 关键词：超临界萃取应用展望 Abstract: Supercritical fluid extraction is a new kind of separation technology. This paper reviewed about its characteristic and the development of application in natural perfume, food, natural herbal medicine and other fields, and prospect of its development in the future Keywords: Supercritical fluid extraction Application Advance 超临界萃取技术也叫做超临界流体萃取技术。超临界流体(Supercritical Fluid) 是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态的流体。这种状态下的流体具有与气体相当的高渗透能力和低粘度，又兼有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力[1]。 超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction简称SEE) 以超临界状态下的流体作为溶剂，利用该状态下流体所具有的y 渗透能力和y 溶解能力萃取分离混合物的过程超临界流体的溶解能力随体系参数(温度和压力)而发生连续性变化，因而通过改变操作条件，稍微提y温度或降低压力，便可方便地调节组分的溶解度和萃取的选择性 超临界溶剂包括CO2，NO2，SO2，N2低链烃等，而CO2 是最常用的超临界萃取介质，这是因为它的临界温度(31. 1) 接近室温，临界压力(7. 3AmPa) 较低，萃取可以在接近室温下进行，对热敏性食品原料、生理活性物质、酶及蛋自质等无破坏作用，同时又安全、无毒、无臭，因而广泛应用于食品、医药、化妆品等领域中；具有广泛的适应性。由于超临界状态流体溶解度特异增大的现象，因而理论上超临界流体萃取技术可作为一种通用高效的分离技术而应用。 1. 超临界萃取技术概述 1.1. 原理及特点 超临界流体处于临界温度和临界压力以上，兼具气体和液体的双重性质和优点，粘度小，接近于气体，而密度又接近于液体，扩散系数为液体的10～100倍，具有良好的溶解特性和传质特性[4]。 由于在超临界状态下的压力太高以及内部相平衡模拟体系等原因，所以超临界流体的基础理论研究还处于发展阶段，尚未形成系统的理论。对于计算超临界物质的状态参数，通常用的是Redich和Kwong的RK—EOS方程，同时后人又进行了一些改进，如Soave的SRK—EOS 方程，Peng和Robinso的PR—EOS方程。Brenneche对SCF相平衡作了系统的应用分析，提出将SCF作为密相气体或膨胀液体处理的模型，并指出状态方程对临界点和临界区计算的局限性，尤其对于不对称混合物组成的物系，难以找到适应性比较好的混合规则。近年来许多研究者对SCF密度、极性、溶解度、相平衡和溶剂相互作用等，利用分子动力学和蒙特卡罗等计算机模拟方法作了大量工作，但仍难以满足要求。寻求新的和准确的模型方程和计算方法是预测SCF相行为和进行SCF反应研究的保证[5]。 1.2. 超临界下反应动力学和反应选择性 超临界状态下反应动力学通常利用过渡状态原理，许多学者利用它描述了超临界反应速率常数和压力、活化体积等因素的关系。Troe及其合作者、Yoshimura和Kimura在很宽的流体密度范围内研究了简单反应的动力学和热力学。Troe及其合作者公式化了扩散(笼效应)对
分离工程试卷及答案
分离工程 一、单项选择题(共27空，每空2分，共54分) 1. 按所依据的物理化学原理，传质分离过程可以分为________________分离过程和________________ 分离过程，常见的平衡分离过程有__________________、__________________、_________________。 2. 表征表征能量被利用的程度有两类效率：________________和_________________。要降低分离过程的能耗，提高其___________________效率，就应该采取措施减小过程的有效能损失。有效能损失是由_________________引起的。 3. 泡露点计算是分离过程设计中最基本的汽液平衡计算，按规定哪些变量和计算哪些变量可分为如下四种类型：________________________、________________________、________________________和________________________。 4. 影响气液传质设备处理能力的主要因素有______________、______________、_______________和________________。 5. 多组分多级分离过程严格计算中围绕非平衡级所建立的MERQ 方程分别是指________________________、________________________、________________________和________________________。 6. 常见的精馏过程节能途径有________________________________________、________________________________________、 ________________________________________。 7. 理想气体和理想溶液混合物传热速率________________最小分离功，非理想溶液混和物传热速率________________最小分离功，最小分离功的大小标志着_______________。 二、不定项选择题（共15小题，每题2分，共计30分） 1. 当把一个气相冷凝时，开始产生液滴的点叫作（） A.露点 B.临界点 C.泡点 D.熔点 . 2. 闪蒸是单级蒸馏过程，所能达到的分离程度（） A.很高 B.较低 C.只是冷凝过程，无分离作用 D.只是气化过程，无分离作用 3. 设计变量数就是（） A.设计时所涉及的变量数 B.约束数 C.独立变量数与约束数的和 D.独立变量数与约束数的差 4. 在多组分混合物的吸收过程中，不同组分和不同塔段的吸收程度是不同的。（）一般主要在靠近塔顶的几级被吸收，在其余级变化很小。 A.轻关键组分 B.重关键组分 C.轻非关键组分 D.重非关键组分 5. 多组分精馏与多组分吸收过程均不能对所有组分规定分离要求，而只能对分离操作中起关键作用的组分即关键组分规定分离要求，其中多组分精馏过程最多只能有( )个关键组分，多组分吸收过程最多只能有( )个关键组分。（） A.1 B.2 C.3 D.4 6. 下列各单元中，( )单元的可调设计变量数为 0，( )单元的可调设计变量数为 1。（） A.混合器 B.分相器 C.分配器 D.再沸器 7. 对一个恒沸精馏过程，从塔内分出的最低温度的恒沸物（） A.一定是做为塔底产品得到 B.一定是为塔顶产品得到 C.可能是塔项产品，也可能是塔底产品 D.视具体情况而变 8. 如果二元物系有最低压力恒沸物存在，则此二元物系所形成的溶液一定是（） A.正偏差溶液 B.理想溶液 C.负偏差溶液 D.不一定
分离工程计算题
1、溶菌酶在2.8mol/L 和3.0mol/L 硫酸溶液中的溶解度分别为1.2g/L 和0.26g/L ，试计算溶菌酶在3.5mol/L 硫酸铵溶液中的溶解度？ 解：由Cohn 经验方程21lg ,2 Ci S KsI I Zi β=-=∑，得 ()()2211/22.821 2.828.4/I mol L =??+?-=12lg1.2s=lg 0.26=KsI KsI βββ=-=-，有K 1.1070，有9.3781() ()2221/23.021 3.029/I mol L =??+?-= 当在3.5mol/L 硫酸铵溶液中的溶解度为： ()()2231/23.521 3.5210.5/I mol L =??+?-=，33lg 5.56810/S KsI g L β-=-=? 2、溶剂萃取分离A 和B 两种抗生素，初始水相中A 和B 的质量浓度相等，A 和B 的分配系数与其浓度无关，分别为10和0.1.利用混合、澄清式萃取操作，设每级萃取均达到分配平衡，并且萃取前后各相体积保持不变。（1）若采用一级萃取，萃取水相中90%的A ，所需相比（有机相与水相的体积比）为多少？此时有机相中A 的纯度（即A 占抗生素总质量的百分比）是多少？（2）若采用多级错流接触萃取，每级萃取用新鲜的有机相，相比均为0.5，计算使A 在有机相中的收率达到99%以上所需的最小萃取级数，并计算有机相中A 的实际最大收率和平均纯度？（3）若采用三级逆流萃取，计算使A 在有机相中的收绿城达到与第（2）问相同所需的相比。 解：（1）由1/1=0.99A A A A E E E ?-=+=，所以 又/,=9=10;/=0.9A A S F A A S F E K V V E K V V =且，所以 同理：=/=0.10.9=0.09B B S F E K V V ? 所以1/10.083B B B E E ?-=+≈ 又因初始水相质量浓度A=B ，故A 的纯度为：0.9/(0.90.083)91.6%+≈ （2）/100.55A A S F E K V V ==?= ，=/=0.10.5=0.05B B S F E K V V ? 由()n n n 116-111,1-==1-0.99(1)66n n A n E E ??+--= ≥+得 则6100,3n n ≥≥，即可，故最小萃取级数为3 当n 大于等于3时，有机相中A 的最大实际收率为：3 3111/699.5%A ?-=-≈ 此时B 的收率为33111/1.0513.6%B ?-=-≈ 故平均纯度为0.995/(0.9950.136)0.88+≈ （3）131199.5%,/1 n A A S F n E E E K V V E ?++--===-，所以,故此时相比为0.55
分离工程名词解释
三、名词解释 1、分离过程 : 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。 2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律，分离与提纯的科学。 3、传统分离过程的绿色化：对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法，充分考虑过程对环境的影响，以环境影响最小(或无影响)为目标，进行过程集成。 4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。 5、平衡分离过程：大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程，而两相在平衡时具有不同的组成，这些过程称为平衡分离过程。 6、速率控制分离过程:是通过某种介质，在压力，温度，组成，电势或其它梯度所造成的强制力的推动下，依靠传递速率的的差别来操作，这类过程称为速率控制分离过程。 7、泡点温度：是指液体在恒定的外压下，加热至开始出现第一个气泡时的温度。 8、露点温度：在恒压下冷却气体混合物，开始凝聚出第一个液滴时的温度。 9、汽化率：液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。 10、液化率：e=液化量/总加入量=L/F 11、分离因子： 表示任一分离过程所达到的分离程度 表示组分i 及j 之间没有被分离 表示组分i 富集于1相，而组分j 富集于2相 表示组分i 富集于2相，而组分j 富集于1相 12、分离剂 ： 在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜，使二者间不发生粘连，完成操作后易于分离的液剂。种类为：（1）石膏分离剂（2）树脂分离剂（3）蜡分离剂 （4）其他分离剂如硅油、凡士林等。 13、固有分离因子： αij 称为固有分离因子，也称相对挥发度，它不受分离设备的影响。 14、机械分离过程：分离对象为两相以上的混合物，通过简单的分相就可以分离，而相间并无物质传递发生。 15、膜分离：是利用液体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作，是用天然或人工合成膜，以外界能量或化学位差或电位差作推动力，对混合物进行分离、提纯和富集的方法。 16、关键组分:在设计或操作控制中，有一定分离要求，且在塔顶、塔釜都有一定数量的组分称为关键组分。 17、轻关键组分（LK):指在塔釜液中该组分的浓度有严格限制，并在进料液中比该组分轻的组分及该组分的绝大部分应从塔顶采出。 18、重关键组分(HK): 指在塔顶液中该组分的浓度有严格限制，并在进料液中比该组分重的组分及该组分的绝大部分应从塔釜采出。 19、非分配组分：在最小回流比下，对那些只在塔的一端产品中出现的非关键组分常称为非分配组分。 2211j i j i s ij x x x x =α1=s ij α1>s ij α1 分离工程答案
高等分离技术复习题（2016） 1．判断萃取剂萃取能力强弱顺序并分析原因： （1）（C4H9O）3 P O；（C4H9O）2（C4H9）PO；（C4H9O）（C4H9）2 PO；（C4H9）3 PO； （2）（C4H9O）2P（O）OH；（C4H9O）（C4H9）P（O）OH；（C4H9）2P（O）OH； （3）（C8H17）3N；（C8H17）2NH；（C8H17）NH2； 1、判断萃取剂萃取能力强弱顺序并分析原因： (1)中性含磷萃取剂:以上萃取剂其萃取作用的关键是磷酰基（≡P=O），磷酰基（≡P=O）中O原子上的 电荷密度越大，其萃取能力越强。因为C4H9O-的电负性大于C4H9-，故C4H9O-的吸引电子能力大于C4H9-，C4H9-一般看做给电子基团。故萃取能力为： （C4H9O）3 P O<（C4H9O）2（C4H9）PO<（C4H9O）（C4H9）2 PO<（C4H9）3 PO； (2)酸性含磷萃取剂：对于含有=PO(OH)磷（膦）酸萃取剂来说，酸性含磷萃取剂的pKa（离解常数Ka 的负对数）是一个重要的参数，pKa越小，萃取剂的酸性越强，萃取剂的萃取能力就越大。由于酸性（C4H9O）2P（O）OH>（C4H9O）（C4H9）P（O）OH>（C4H9）2P（O）OH，故其萃取能力为（C4H9O）P（O）OH>（C4H9O）（C4H9）P（O）OH>（C4H9）2P（O）OH。 2 (3)胺类萃取剂：在胺类萃取剂的分子结构中，起萃取作用的活性基团是能够给出电子、具有相当“碱性” 的氮原子。胺类萃取剂的结构对萃取能力的影响，不仅要考虑分子中烷基的诱导效应，也要考虑由于取代烷基造成的空间效应。靠近氮原子的烷基出现支链，由于空间效应会降低胺类萃取能力。伯胺和仲胺的分子结构中，既有亲电子的氢原子，又有亲核的氮原子。机胺的碱性强度可用pKb（碱的离解常数Kb的负对数）表示，其值愈小，碱性愈强，则萃取能力愈大。其碱性大小为（C8H17）3N<（C8H17）2NH<（C8H17）NH2； 2．为下列分离过程选择分离技术（可以不止一项），并说明理由： （1）玫瑰花中提取玫瑰精油； （2）从含铜工业废水中回收铜； （3）稀土元素的分离； （1）玫瑰花中提取玫瑰精油 分子蒸馏法：该技术是运用不同物质的分子运动自由程度之差别而实现分离的，可以在远离沸点下操作，具备蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，能大大降低高沸点物料的分离成本，极好地保护热敏性物质。故分子蒸馏技术特别适合于高沸点、热敏性的物料,尤其是挥发油类、有效成分对温度极为敏感的天然产物的分离,如玫瑰油、藿香油等。 （2）从含铜工业废水中回收铜 电解-电渗析串联分离技术：电解法是一种化学方法，其在处理含高浓度金属离子废水的过程中可有效回收90%的金属，但电解废液不能直接排放到环境中；而电渗析是一种物理方法，可以高效处理低浓度金属离子的废水，并且渗析后的出水可达到直接排放水平。将这两种方法结合，建立了一种新型的化学-物理串联技术，先利用电解法处理高浓度金属离子废水，然后利用电渗析法处理电解产生的低浓度金属离子的电解液，进一步回收金属并将电解液处理为可直接排放的废水。 3稀土元素的分离 离子交换法：首先将阳离子交换树脂填充于柱子内，再将待分离的混合稀土吸附在柱子入口处的那一端，然后让淋洗液从上到下流经柱子。形成了络合物的稀土就脱离离子交换树脂而随淋洗液一起向下流动。流动的过程中稀土络合物分解，再吸附于树脂上。就这样，稀土离子一边吸附、脱离树脂，一边随着淋洗液向柱子的出口端流动。由于稀土离子与络合剂形成的络合物的稳定性不同，因此各种稀土离子向下移动的