化工分离工程课件.pptxVIP

绪 论1.1分离过程在工业生产中的地位和作用1.2 传质分离过程的分类和特征1.3.分离过程的集成化 学习方法与要求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返回一般化工生产过程：煤石油天然气生物质化工原料产品反应分离乙醛乙烯93% 产品放空放空循环乙烯水水水水氢10978356142废水废水例1：乙烯水合生产乙醇1-固定床催化反应器；2-分凝器；3、5、9-吸收塔；4-闪蒸塔；6-粗馏塔； 7-催化加氢反应器；8-脱轻组分塔；10-产品塔涉及分离过程：吸收：3、5、9； 精馏：6、8、10；闪蒸：4苯和甲苯混合二甲苯循环混合二甲苯3轻烃类非芳烃放空芳烃H2乙二醇H267851149312H2101312石脑油进料对二甲苯重芳烃间二甲苯和邻二甲苯例2：二甲苯生产1-重整反应器；2、13-汽液分离器；3-压缩机；4-脱丁烷塔；5-萃取塔6-再生塔；7-甲苯塔；8-二甲苯回收塔；9-冷却器；10-结晶器；11-异构化反应器；12-熔融塔● 原料：石脑油 沸程120～230K●加氢重整后得到：轻油 非芳烃 苯 甲苯 二甲苯 高级芳烃目的产物为对二甲苯● 特点：邻二甲苯间二甲苯对二甲苯沸点℃144.411139.104138.351熔点℃﹣25.173﹣47.87213.263● 涉及到分离过程：精馏：4、7、8 萃取：5、6 结晶：10目的产物 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、同位数分离 ● 三废处理返回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。化学工业污染来源：未回收的原料未回收的产品有用和无用的副产原料中的杂质工艺的物料省耗 废物最小化？清洁工艺终合考虑： ● 合理的原料选择； ● 反应路径的清洁化； ● 物料分离技术的选择； ● 确定合理的流程和工艺参数。 核心： 化学反应 ——废物最小化首先考虑催化剂、反应工艺和设备。与化工分离过程密切相关的有： ●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、改善生产操作条件，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。产品原料111废物废物22排除2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—单元过程；2—处理实现分离与再循环系统使废物最小化的方法：●废物直接再循环 例：废水●进料提纯 例：氧化反应采用纯氧●除去分离过程中加入的附加物质 例：共沸剂、萃取剂●附加分离与再循环系统 例：分离废物中的有效物，循环使用上述原因促使： 传统分离过程不断改进和发展 例：反应精馏；吸附；… 新分离方法不断出现和实现工业化应用 例：膜分离；热扩散；色层分离；…返回 1.2 传质分离过程的分类和特征一类：机械分离化工原理内容特点：被分离物为非均相 简单的将混合物分开 如：过滤、沉降…二类：传质分离 包含： 平衡分离过程；速率控制分离 特点：被分离物为均相 1.2 传质分离过程的分类和特征1.2.1 平衡分离过程1.2.2 速率分离过程返回1.2.1 平衡分离过程混合物分离设备产品分离媒介分离媒介：能量、物质、压力平衡分离过程——借助分离媒介，使均相混合物系统变 成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡 的两相中不等同的分配为依据而实现分配。平衡分离过程的分离单元操作闪蒸原料相态： 液体分离媒介： 减压分离原理：挥发度（蒸汽压）有较大差别工业应用：海水淡化生产纯水；吸收液的解吸。精馏原料相态：汽、液或汽液混合物分离媒介：热量，有时用机械功 同上石油裂解气的深冷分离；苯、甲苯、二甲苯的分离。VMSAL或VLMSALL或VL吸收蒸出原料相态：气体或 液体分离媒介：液体吸收剂（MSA）；加入热量（ESA） 分离原理：挥发度（蒸汽压）有较大差别工业应用： 由催化裂化装置主蒸塔顶产物中回收乙烷及较轻的烃。萃取或共沸精馏原料相态：汽、液或汽液混合物液体溶剂（MSA）或塔釜加热（ESA）液体共沸剂（MSA）或塔釜加热（ESA）改变原溶液的相对挥发度 以苯酚作溶剂由沸点相近的非芳烃中分离芳烃；以醋酸丁酯作共沸剂从稀溶液中分离醋酸。返回1.2.2 速率分离过程膜分离热扩散速率分离: 在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，有时在选择性膜的配合下，