分离工程1.1++绪论(1.1-1.3)2012-2-21.pptVIP

第一章 绪论 1.1 分离过程在工业生产中的地位和作用 重要性 作用 占总投资费用 1.2 分离过程的分类和特点 平衡分离过程 速率分离过程 1.3 分离过程的集成化 1.1 分离过程在工业生产中的地位和作用 应用例子：煤焦油的综合利用；石油的炼制；食品的脱水保存；矿石的浮选,如:选矿flotation ；同位素的提取和重水的制备；生物产品制造；高纯材料的制备；除去有毒有害的成分,废气，废水，废渣的处理 。 1.1.1 分离过程在化工生产中的重要性 (2) 地位 在某些化工生产装置中，分离操作作为生产工艺流程的主体 。 一个典型的化工生产装置包括：反应器；原料、中间产物、产品的分离设备；机，泵，换热器等。 1.1.1 分离过程在化工生产中的重要性 王静康院士的梦想：打造精品制造大国 “我有一个梦想，能否在我的有生之年，实现我国由粗品制造大国向精品，即功能品制造大国的转变。” 1.1.1 分离过程在化工生产中的重要性 (5) 化工生产流程特点 ① 分离过程，占比例大，化工产品——主体（除反应外）。 ② 分离方法：部分冷凝、冷却、闪蒸、吸收、精馏、萃取精馏、恒沸精馏、深冷、结晶。 ③工程与工艺结合 1.1.1 分离过程在化工生产中的重要性 教材P1 图1-1，乙烯→乙醇(乙烯水合生产乙醇) 1.1.1 分离过程在化工生产中的重要性 图1-2，石油重整→分离(对二甲苯生产) 1.1.2 分离过程在清洁工艺中的地位和作用 (1) 清洁工艺定义 清洁工艺——少废物或无废物的生产技术工艺。 即将生产工艺和防治污染有机地结合起来，将污染物减少或消灭在工艺过程中，从根本上解决工业污染问题。 优点：符合“预防优于治理”的方针，同时又降低了原材料和能源的消耗，提高企业的经济效益，是保护生态环境和经济建设协调发展的最佳途径。故清洁工艺是一种节能、低耗、高效、安全、无污染的工艺技术。 化工生产的污染源：①未回收的原料；②未回收的产品；③副产品；④原料中的杂质；⑤工艺的物料损耗。 1.1.2 分离过程在清洁工艺中的地位和作用 (2)化工分离过程密切相关内容 ①降低原材料和能源的消耗，提高有效利用率、回收利用率和循环利用率； ②开发和采用新技术、新工艺，改善生产操作条件，以控制和消除污染； ⑤采用生产工艺装置系统的闭路循环技术； ④处理生产中的副产物和废物，使之减少或消除对环境的危害； ⑤研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的“三废”治理技术。 1.1.2 分离过程在清洁工艺中的地位和作用 (3) 分离与再循环系统使废物最小化的方法 (1)废物直接再循环 废水再循环，能代替部分新鲜水使用。 (2)进料提纯 进料提纯可减少废物的产生。 (3)除去分离过程中加入的附加物质 。 例如：加入共沸剂和溶剂，循环利用。 (4)附加分离与再循环系统 。 1.2 分离过程分类和特征 分离过程分类 1.2.1 平衡分离过程 1.2.1 平衡分离过程 1.2.1 平衡分离过程 平衡分离过程的分离单元可略分成几大类： ①仅输入ESA：蒸发，冷凝、凝华、普通精馏，结晶，干燥，区域熔炼 。 ②仅输入MSA：吸收, 蒸出, 萃取，吸附，离子交换,气提。 ③同时加入ESA和MSA：萃取精馏，共沸精馏，吸收蒸出，带回流蒸出（水蒸汽蒸馏）,干燥。 1.2.1 平衡分离过程 分离单元操作 （1）闪蒸 1.2.1 平衡分离过程 （2）部分冷凝 1.2.1 平衡分离过程 （3）精馏 1.2.1 平衡分离过程 （4）萃取精馏 1.2.1 平衡分离过程 （5）吸收蒸出 1.2.1 平衡分离过程 （6）吸收 1.2.1 平衡分离过程 （7）蒸出 1.2.1 平衡分离过程 （8）带有回流的蒸出（水蒸气蒸馏） 1.2.1 平衡分离过程 （9）再沸蒸出 1.2.1 平衡分离过程 （10）共沸精馏 1.2.1 平衡分离过程 （11）液-液萃取 1.2.1 平衡分离过程 （12）液-液萃取（双溶剂） 1.2.1 平衡分离过程 （13）干燥 1.2.1 平衡分离过程 （14）蒸发 1.2.1 平衡分离过程 （15）结晶 1.2.1 平衡分离过程 （16）凝聚 1.2.1 平衡分离过程 （17）浸取 1.2.1 平衡分离过程 （18）吸收 1.2.1 平衡分离过程 （19）离子交换 1.2.1 平衡分离过程 （20）泡沫分离 1.2.1 平衡分离过程 （21）区域熔炼 1.2.1 平衡分离过程 石油化工生产中使用最多的分离单元操作-精馏 其他一些新的平衡传质分离过程： 双水相萃取和反胶团萃取。 多级分步结晶。 临界流体萃取技术。 膜萃取、膜吸收或解吸、膜蒸馏。 1.2.2 速率分离过程 1.2.2 速率分离过程 (1) 定义 1.2.