化工分离工程第一章绪论概述分离过程的发展与分类随着世界工业的技术革命与发展特别是化学工业的发展人们发现尽管化工产品种类繁多但生产过程的设备往往都可以认为是由反应器、分离设备和通用的机、泵、换热器等构成。其中离不开两类关键操作一是反应器产生新物质的化学反应过程其为化工生产的核心其中离不开两类关键操作一是反应器产生新物质的化学反应过程其为化工生产的核心于是研究化学工业中具有共同性的过程和设备的规律并将之运用于生产的“化学工程”这一学科应运而生分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离过程的对象都是两相或两相以上的非均相混合物只要用简单的机械方法就可将两相分离而两相间并无物质传递现象发生传质分离过程的特点是相间传质可以在均相中进行也可以在非均相中进行。传统的单元操作中蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、结晶等单元操作大多在两相中进行。依据处于热力学平衡的两相组成不相等的原理以每一级都处于平衡态为手段把其他影响参数均归纳于效率之中使其更符合实际。它的另一种工程处理方法则是把现状和达到平衡之间的浓度梯度或压力梯度作为过程的推动力而把其他影响参数都归纳于阻力之中传递速率就成为推动力与阻力的商了。上述两种工程处理方法所描述的过程都称作平衡级分离过程。分离行为在单级中进行时往往着眼于气相或液相中粒子、离子、分子以及分子微团等在场的作用下迁移速度不同所造成的分离。热扩散、反渗透、超过滤、电渗析及电泳等分离过程都属此类称速率控制分离过程都是很有发展潜力的新分离方法。综上所述分离过程得以进行的基础是在“场”的存在下利用分离组分间物理或化学性质的差异并采用工程手段使之达到分离。显然构思新颖、结构简单、运行可靠、高效节能的分离设备将是分离过程得以实施乃至完成的保证。分离过程的地位广泛的应用、科技的发展、环境的需要都说明分离过程在国计民生中所占的地位和作用并展示了分离过程的广阔前景现代社会离不开分离技术分离技术发展于现社会分离分子组分和的通用分高因一a为二组分在严品中的摩尔分率的比値除以在产品中的比值。显然的单位可以用组分的质量分率、摩尔流量或质量流量其所得的分离因子值不变。过程开发及方法开发基础研究针对项目的应用性基础研究和工艺特征研究以实验室研究为主体过程研究进行工艺、产品、设备等的工程放大试验包括模型试验、徽型中试、中间试验、原型装置试验及工业试验的全部过程或部分过程。工程研究包括技术经济评价、概念设计、数学模型、放大技术及基础设计等所以化工新技术开发不外乎三个关键环节概念形成到课题的选定、技术与经济论证可行性和放大技术。其中放大技术是研究开发的核心逐级经验放大其基本步骤是进行小试确定操作条件和设备形式以及可望达到的技术经济指标。确定的依据是最终产品质量、产量和成本并不考虑过程的机理。小试之后进行规模稍大的中试以确定设备尺寸放大后的影响放大效应然后才能放大到工业规模的大型装置。数学模型方法此法基于对过程本质的深刻理解将复杂过程分解为多个较简单的子过程再根据研究的目的进行合理简化得出物理模型分离方法的选择可行性要选择合适的分离方法首先应考查它的可行性。也就是说应用该方法是否可能获得所期望的结果。通过可行性判断可以筛选合适的分离方法。第二章精馏蒸馏():借助液体混合物中各组分挥发性的差异而进行分离的一种操作方法。简单蒸馏(:混合液受热部分汽化,产生的蒸汽进入冷凝器种冷凝,分批收集不同组成的馏出液产品。平衡蒸馏(:釜内液体混合物被部分汽化,使气相与液相处于平衡状态,然后将气相与液相分开,是一种单级蒸馏操作。精馏(:液体混合物多次进行部分冷凝或部分汽化后,最终可以在气相中得到较纯的易挥发组分,而在液相中得到较纯的难挥发组分。精馏计算:物料衡算,热量衡算,相平衡关系计算方法:双组份常用图解法;多组分常用简捷法、严格计算法普通精馏不适用下列物料的分离:()待分离组分间的相对挥发度很接近于。此时,它们的分离需要很多理论板数和很大的回流比,因此设备投资和操作费用很大,不经济。一般认为,当分离所需的理论...