分离工程黄国文绪论.pptxVIP

本课程的性质和内容;;教材：叶庆国.分离工程.北京：化学工业出版社，2009.1 主要参考书:刘家祺.传质分离过程.北京:高等教育出版社, 2005.12 面向21世纪课程教材：刘家祺.分离过程. 北京:化学工业出版社, 2002;总 课 时： 40（理论40） 考核方式：闭卷考试 总评成绩：（1）平时[作业20%＋考勤10%] （2）闭卷考试（70%） ;分 离 工 程;讲授内容;讲授内容;第一章 绪 论;1.1 分离过程在工业生产中的地位和作用 1.1.1分离过程在化工生产中的重要性 1.1.2分离过程在清洁工艺中的地位与作用;; 现代科学技术的发展，尤其是以新能源、新材料、电子和信息技术、现代生物技术、环境保护技术、可再生资源利用技术等为代表的高新科技的兴起和发展向分离技术提出了新的艰巨挑战。这使得分离工程成为近半世纪来发展最为迅速的化学工程技术领域之一。各种膜技术、超临界流体技术、现代吸附和工业色谱技术、反应－分离耦合技术等应运而生并相继获得应用。分离工程已成为化学工程的前沿研究方向之一。;化工分离的发展;什么是分离过程？;煤 石油 天然气 生物质 ;分离操作;●原料预处理： 有机反应（速率与浓度有关） 催化反应（毒物） ;例1：炼油加工过程;例2：乙烯水合生产乙醇;例3：二甲苯生产;● 加氢重整后得到：轻油 非芳烃 苯 甲苯 二甲苯 高级芳烃;生产过程中分离操作应用总结： ● 原料的净化与粗分 ● 反应产物的提纯 ● 药物的精制和提纯 ● 精选金属的提取 ● 食品除水、除毒、病毒分离 ● 三废处理;1.1.2 分离过程在清洁工艺中的地位与作用 清洁工艺：生产工艺和防治污染有机的结合，将污染物减少或消灭在工艺过程中。 ——面向21世纪社会和经济可持续发展的重大课题，科学发展观的要求。;反应停;手性化合物的获得途径;化学工业污染来源：;;清洁工艺与化工分离过程密切相关： ●降低原材料和能源的消耗，提高有效利用率、回收利用率、循环利用率； ●开发和采用新技术、新工艺、改善???产操作条件，以控制和消除污染； ●采用生产装置的闭路循环技术； ●处理生产中的副产物和废物，使之减少和消除对环境的危害； ●研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的“三废”治理技术。;闭路循环系统： 将过程所产生的废物最大限度地回收和循环使用。;1.2 传质分离过程的分类和特征;按有无传质过程发生分：;分析分离 ? 规模小? 定量分析;按物理化学原理的不同分为：;1.2.1 平衡分离过程;分离媒介：能量媒介 ESA 、物质媒介 MSA 、压力;平衡分离过程的分离单元操作; 吸收解吸 ;平衡分离过程的分离单元操作;1.2.2 速率分离过程 ;;微孔过滤（MF）：;超滤（UF）：;反渗透（RO）：;渗析（D）：;电渗析（ED）：;热扩散： ;已在工业上应用的膜过程基本特性;;速率分离过程特点：;1.2.3 分离因子; 固有分离因子（理想分离因子）;1.2.4 分离方法的选择;目的：实现清洁工艺 使物料能量消耗最小； 经济效益、社会效益最大。;开发方法（Research Methods）传质分离操作的开发是研究适宜分离方法的工业化途径，以期经济合理地实现规定的分离任务。分离过程开发应达到下列目的：;化工新技术开发有三个关键环节：1、概念形成到课题的选定；2、技术与经济论证(可行性)；3、放大技术。其中，放大技术是研究开发的核心。 ;开发低成本氧、氮和稀有气体的分离方法 工业气体的生产、高纯度气体的生产 开发酸性气体的脱除方法 CO2、H2S、COS、SO2 有机物/有机物分离的膜过程 精馏技术的改进 热串级、蒸气压缩、化学合成与精馏的合成、膜分离和精馏的合成 稀溶液的分离 手性化合物的分离 废高聚物的分离回收;发展趋势 1）传统分离技术改造： 如精馏筛板塔改造为效率更高的填料塔。 2）新型分离过程开发： 如膜分离、反胶团萃取、超临界萃取等。 3）分离与反应耦合以及分离过程之间的耦合： 如反应精馏、吸附精馏、膜精馏等。;课后习题