化工分离工程演示稿.ppt

化 工 分 离 工 程 内蒙工业大学化工学院 内 容 简 介 绪论 膜分离技术 反渗透 纳滤 超滤 微滤 电渗析 主要参考资料： [1] 蒋维钧主编，新型传质分离技术，1992年10月，化学工业出版社 [2] 陈洪钫主编，化工分离过程，1995年5月，化学工业出版社 [3] 任建新主编，膜分离技术及其应用，2003年1月，化学工业出版社 [4] 刘茉娥主编，膜分离技术，2000年3月，化学工业出版社 [5] 郑颂英主编，膜技术，2000年11月，化学工业出版社 [6] 张维润主编，电渗析工程学，1995年12月，科学出版社 [7] 汪 猛主编，膜材料及其制备，2003年2月，化学工业出版社 [8] 王 湛主编，膜分离技术基础，2000年4月，化学工业出版社 [9] 严希康主编，生化分离工程，2001年2月，化学工业出版社 [10]徐南平主编，无机膜分离技术与应用，2003年3月，化学工业出版社 绪 论 分离过程是将混合物分成组成互不相同的两种或两种以上产品的操作，它在化工、轻工、制药、食品、生物化工等以生产各种物料与材料的化工类生产部门以及环境保护工程中，均占有重要的地位。 绪 论 自然界的各种物质都是混合物，要利用这些物质，或采用化学或物理、生化等方法将其转化为所需物料，需把它们分离成较纯的物质；而采用各种手段加工得到的产物也是混合物，须通过分离技术将其分离成各种纯度的中间产品或产品。一个典型的化工生产过程或装置，通常是由反应器和具有提纯原料、中间产物和产品的多个分离设备及机、泵、换热器等构成。分离操作一方面为化学反应提供符合的原料，清除杂质，减少副反应和提高收率；另一方面对反应产物起分离提纯的作用，以得到合格的产品，并使未反应的反应物循环利用。此外在环保和资源利用方面起着重要作用。 绪 论 随着生产技术的发展，待处理的混合物种类日渐增多，分离的要求越来越高。分离物料的量有的向大型化发展，也有的趋向于小型化，特别是各种天然资源的不断开发利用，要求从有限的、含量较少的资源中去提取有用物质。这些都将对原有的分离方法不断改进完善，开发新的分离方法，使分离手段更加有效。 绪 论 实际生产过程中涉及到的混合物种类、性质、和分离要求不尽相同，需要针对实际过程采取不同的分离方法，甚至需要综合几种分离方法才能经济有效地达到预期的分离效果。目前生产方式由资源-产品-排放转为资源-产品-再生资源型。 绪 论 混合物分为非均相混合物和均相混合物两大类，所以分离过程据此分为机械分离和传质分离。机械分离用于非均相混合物的分离，是利用不同相之间存在物性差异，将各相分离，如沉降、过滤、离心分离等。传质分离过程则用于均相混合物的分离，其特点是过程伴随质量传递现象发生。按照所依据的物理化学原理不同，传质分离过程又分为平衡分离过程和速率分离过程。 绪 论 平衡分离过程是借助于分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等），将均相混合物系统变成两相系统，利用混合物中各组分中在处于平衡时组成分配的不同，使其中某组分从一相向另一相转移，与其它组分实现分离的过程。诸如蒸馏、吸收、萃取、干燥、吸附等过程。 绪 论 速率分离过程是指在某种推动力（压强差、浓度差、温度差、电位差等）的作用下，有时配合选择性透过膜，利用混合物中各组分扩散速率的差异，实现组分间的分离。诸如反渗透、电渗析、纳滤等。 第一章 膜分离技术及其发展 §1—1 概 述 一、膜分离技术的发展 二、膜分离技术的基本概念 1、膜分离：利用一张特殊制造的具有选择透过性能的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种操作。 2、膜：是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相物质，它将流体相分隔为互不相通的两部分，并能使两部分之间产生传质作用。 第一章 膜分离技术及其发展 该薄层凝聚相称为膜，膜可以是液相、固相或气相，但绝大多数是固相膜。被膜分隔的流体可以为液态，也可以为气态。 膜应该具有两个特性： （1）不论膜有多薄必须有两个界面，通过该两界面与两侧流体相接触； （2）膜应具有选择透过性，可使流体相中的物质有的通过，