认识吸附分离装置.pptx

模块十一 新型分离技术 02任务二 认识吸附分离技术 02任务二 认识吸附分离技术3学习吸附分离设备的结构、工艺流程和工作原理；会操作吸附分离设备；能够分析、判断和解决吸附分离生产中发生的生产问题。 02任务二 认识吸附分离技术4 吸附是利用某些多孔性固体具有能够从流体混合物中选择性地在其表面上凝聚一定组分的能力，使混合物中各组分分离的单元操作过程，是分离和纯化气体与液体混合物的重要单元操作之一。 在化工、炼油、轻工、食品及环境保护等领域都有广泛的应用，如在工业生产中对产品进行分离提纯、去除气体中的水分；水溶液或有机溶液的脱色、脱臭；在环保领域中去除废气、废水中有害的有机物和重金属离子，回收废溶剂等。 02任务二 认识吸附分离技术5能力目标学习要求与目标1.具有识别与判断吸附剂类别的能力。2.具有根据生产工艺条件选择吸附分离过程的能力。知识目标1.掌握常用吸附剂以及基本特征。2.掌握常用的吸附设备结构与应用。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。子任务1 认识吸附分离装置 02任务二 认识吸附分离技术子任务1 认识吸附分离装置6学习目标：（1）认识常用的吸附剂及其基本特征；（2）认识与了解常用吸附设备的结构、原理、特点；（3）正确选用合适的吸附剂和吸附设备。 02任务二 认识吸附分离技术7 一、认识吸附剂 1.常用的吸附剂 （1）活性炭 活性炭是常用的吸附剂，是由有木炭、坚果壳、煤等含碳原料经碳化与活化制得的一种多孔性含碳物质，具有很强的吸附能力，其吸附性能取决于原始成碳物质以及碳化活化等的操作条件。 02任务二 认识吸附分离技术8活性炭特点01活性炭特点02活性炭特点03用于完成分离与净化过程中唯一不需要预先除去水蒸气的工艺用吸附剂。活性炭的吸附热及键的强度通常比其他吸附剂低因而被吸附分子解析较为容易，吸附剂再生时能耗也相对较低。由于具有极大的内表面，活性炭比其他吸附剂能吸附更多的非极性、弱极性有机分子，例如在常压和室温条件下被活性炭吸附的甲烷量几乎是同等质量5A分子筛吸附量的2倍。 02任务二 认识吸附分离技术9 活性炭根据其用途可分为适用于气相和液相两种。 适用于气相的活性炭，大部分孔径在1～2.5mm。 适用于液相的活性炭，大部分孔径接近或大于3mm。 活性炭用途很广，可用于有机蒸气的回收，空气或其他气体的脱臭、污水及废气的净化处理，各种气体物料的纯化等。 其缺点是它的热稳定性较差，使用温度不能超过473K（200℃）。 02任务二 认识吸附分离技术10 （2）硅胶 硅胶是另一中常用吸附剂它是一种坚硬的由无定形的SiO2构成的具有多孔结构的固体颗粒，其分子式为mSiO2·nH2O。制备方法是：用硫酸处理硅酸钠水溶液生成凝胶，所得凝胶在经老化、水洗去盐后，干燥即得。依制造过程条件的不同，可以控制微孔尺寸、孔隙率和比表面积的大小。硅胶主要用于气体干燥、烃类气体回收、废气净化（含有SO2、NOx等）、液体脱水等。 一种较理想的干燥吸附剂，在温度293K和相对湿度60％的空气流中，微孔硅胶吸附水的吸湿量为硅胶质量的24％。硅胶吸附水分时，放出大量吸附热硅胶难于吸附非极性物质的蒸气易于吸附极性物质。 再生温度为423K左右，也常用作特殊吸附剂或催化剂载体。 02任务二 认识吸附分离技术11 （3）活性氧化铝 活性氧化铝又称活性矾土，为一种无定形的多孔结构物，通常由含水氧化铝加热、脱水和活化而得，活性氧化铝对水有很强的吸附能力，主要用于液体与气体的干燥。在一定的操作条件下，它的干燥精度非常高。 再生温度又比分子筛低得多。可用活性氧化铝干燥的部分工业气体包括Ar、He、H2、氟利昂、氟氯烷等。 对有些无机物具有较好的吸附作用，故常用于碳氢化合物的脱硫以及含氟废气的净化等。另外，活性氧化铝还可用作催化剂载体。 02任务二 认识吸附分离技术12分子筛的优点：（1）吸附选择性强。 由于分子筛孔径大小整齐均一，又是一种离子型吸附剂，因此他能根据分子的大小及极性的不同进行选择性吸附。（2）吸附能力强。 分子筛在气体的浓度很低和在较高的温度下仍然具有较强的吸附能力，在相同的温度条件下分子筛的吸附容量较其他吸附剂大。 02任务二 认识吸附分离技术13 02任务二 认识吸附分离技术14具有良好的机械强度和均匀的颗粒尺寸 吸附剂的外型通常为球形和短柱形，也有无定形颗粒，工业用于固定床吸附的颗粒直径一般为1～10m