很有用的化工分離過程復(fù)習(xí)總結(jié)

1、分離分離(fnl)過程與設(shè)備過程與設(shè)備精品資料 分分 離離 過過 程程機(jī)械分離過程機(jī)械分離過程如：如： 過濾、沉降旋過濾、沉降旋風(fēng)（液）分離。風(fēng)（液）分離。 傳質(zhì)分離過程傳質(zhì)分離過程非均相分離過程非均相分離過程（平衡分離過程）（平衡分離過程）如：精餾、蒸發(fā)、如：精餾、蒸發(fā)、吸收、萃取等。吸收、萃取等。均相分離過程均相分離過程(速率分離過程速率分離過程)如：熱擴(kuò)散、電如：熱擴(kuò)散、電滲透、反滲透等。滲透、反滲透等。精品資料機(jī)械(jxi)分離 過濾(gul) 旋風(fēng)分離器精品資料過濾(gul)精品資料精品資料精品資料精品資料板框壓濾機(jī)（板框過濾機(jī)）精品資料精品資料按物理化學(xué)原理的不同按物理化學(xué)原理的不

2、同(b tn)(b tn)，傳質(zhì)分離可分為：，傳質(zhì)分離可分為：傳質(zhì)分離過程傳質(zhì)分離過程(guchng)的分類的分類平衡分離過程：平衡分離過程：速率分離過程速率分離過程：借助分離劑使均相混合物變成兩相系統(tǒng)，再利用混借助分離劑使均相混合物變成兩相系統(tǒng)，再利用混合物中各組分在處于相平衡的兩相中的不等同分配合物中各組分在處于相平衡的兩相中的不等同分配而實(shí)現(xiàn)分離。而實(shí)現(xiàn)分離。在某種推動(dòng)力（濃度差、壓力差、溫度差、電位在某種推動(dòng)力（濃度差、壓力差、溫度差、電位差等）的作用下，利用各組分?jǐn)U散速率的差異實(shí)差等）的作用下，利用各組分?jǐn)U散速率的差異實(shí)現(xiàn)分離?，F(xiàn)分離。如精餾、吸收、萃取、結(jié)晶、吸附等。如精餾、吸收、

3、萃取、結(jié)晶、吸附等。如微濾、超濾、反滲透、電滲析等。如微濾、超濾、反滲透、電滲析等。精品資料精品資料要求(yoqi)了解關(guān)鍵組分的概念，總結(jié)清晰分割(fng)的兩種計(jì)算方法，了解非清晰分割(fng)物料衡算的計(jì)算思路。掌握多組分精餾、恒沸和萃取精餾的基本原理、流程。精品資料 由設(shè)計(jì)者指定分離由設(shè)計(jì)者指定分離(fnl)(fnl)要求的這要求的這2 2個(gè)組分稱為關(guān)鍵組分。個(gè)組分稱為關(guān)鍵組分。 相對(duì)易揮發(fā)的組分稱為輕關(guān)鍵組分（相對(duì)易揮發(fā)的組分稱為輕關(guān)鍵組分（LKLK），）， 相對(duì)不易揮發(fā)的組分稱為重關(guān)鍵組分（相對(duì)不易揮發(fā)的組分稱為重關(guān)鍵組分（HKHK）。）。多組分精餾多組分精餾(jn li)物系物系

4、組成組成輕非關(guān)鍵組分（輕非關(guān)鍵組分（LNK），輕組分），輕組分輕關(guān)鍵組分（輕關(guān)鍵組分（LK）中間組分中間組分重關(guān)鍵組分（重關(guān)鍵組分（HK）重非關(guān)鍵組分（重非關(guān)鍵組分（HNK），重組分，重組分精品資料 根據(jù)組分是否在精餾塔的兩端都出現(xiàn)根據(jù)組分是否在精餾塔的兩端都出現(xiàn)(chxin)，可分為分配組分和非分配組分。，可分為分配組分和非分配組分。清晰分割清晰分割(fng)(fng)： 餾出液中除了輕關(guān)鍵組分之外，沒有其餾出液中除了輕關(guān)鍵組分之外，沒有其它重組分；釜液中除了重關(guān)鍵組分之外，沒它重組分；釜液中除了重關(guān)鍵組分之外，沒有其它輕組分。有其它輕組分。 非分配組分：非分配組分：只在塔頂或塔釜出現(xiàn)的組分

5、；只在塔頂或塔釜出現(xiàn)的組分； 分配組分：分配組分：在塔頂和塔釜均出現(xiàn)的組分。在塔頂和塔釜均出現(xiàn)的組分。精品資料非清晰(qngx)分割法若兩關(guān)鍵組分的揮發(fā)度相差不大，或兩關(guān)鍵組分不是相鄰組分，則比重(bzhng)關(guān)鍵組分還重的組分在塔頂有微量存在，比輕關(guān)鍵組分還輕的組分在塔釜有微量存在。 精品資料最少理論最少理論(lln)(lln)板數(shù)板數(shù)NminNmin： ABWBADBAminlgxx/xxlgNFenske方程方程(fngchng)精品資料萃取(cuq)精餾1.恒沸精餾和萃取精餾的區(qū)別及各自適用情況2.掌握萃取精餾過程特點(diǎn)，萃取精餾的原理3. 理解(lji)精餾過程溶劑作用原理，溶劑選擇原

6、則。精品資料恒沸精餾(jn li)1.恒沸精餾和萃取精餾的含義；均相恒沸物和非均相恒沸物的特征。2.掌握分離恒沸物的雙壓精餾過程(guchng)分析。3. 理解恒沸組成和恒沸精餾過程(guchng)的計(jì)算方法精品資料 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)用普通用普通(ptng)(ptng)精餾難以分離的物系必須采用特殊精餾的方法精餾難以分離的物系必須采用特殊精餾的方法分離。特殊精餾的基本原理是：在雙組分溶液中加入第三組分，以分離。特殊精餾的基本原理是：在雙組分溶液中加入第三組分，以改變?cè)p組分物系的非理想性或提高其相對(duì)揮發(fā)度改變?cè)p組分物系的非理想性或提高其相對(duì)揮發(fā)度 而實(shí)現(xiàn)分離。而

7、實(shí)現(xiàn)分離。根據(jù)第三組分所起作用的不同，又可分為恒沸蒸餾和萃取精餾。根據(jù)第三組分所起作用的不同，又可分為恒沸蒸餾和萃取精餾。 恒沸精餾恒沸精餾 精品資料 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)（1）雙組分非均相恒沸精餾 若雙組分溶液的恒沸物是非均相的，在恒沸組成下溶液可分為兩個(gè)具有一定互溶度的液層，此類混合物的分離毋需加入第三組分而只要(zhyo)用兩個(gè)塔聯(lián)合操作，便可獲得兩個(gè)純組分.如糠醛水溶液的分離。精品資料 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)糠醛糠醛水水 溶液溶液(rngy)的分離的分離精品資料（2）三組分(zfn)恒沸精餾 在A、B雙組分(zfn)恒沸溶液或相對(duì)揮發(fā)度

8、很小的雙組分(zfn)溶液中加入稱為挾帶劑的第三組分(zfn)C，此挾帶劑C與原溶液中一個(gè)或兩個(gè)組分(zfn)形成新的恒沸物（AC或ABC），新的恒沸物的沸點(diǎn)比純組分(zfn)B（或A）或原恒沸物（AB）的沸點(diǎn)低得多，使溶液變成“恒沸物純組分(zfn)”的精餾，其相對(duì)揮發(fā)度大而易于分離。例如：精品資料9.8 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)乙醇乙醇- -水恒沸物水恒沸物+ +苯（挾帶劑）苯（挾帶劑）乙醇乙醇- -水水- -苯三元恒沸物苯三元恒沸物+ +純乙醇純乙醇 A+BA+B（ABAB）+C+C（ABCABC）+A+A（ABCABC）組成：）組成：A A（乙醇）（乙醇）0.22

9、80.228，B B（水）（水）0.2330.233，C C（苯）（苯）0.539 0.539 （ABCABC）中水對(duì)乙醇摩爾比）中水對(duì)乙醇摩爾比 ，故只要有足量的苯作為，故只要有足量的苯作為(zuwi)(zuwi)挾挾帶劑，在精餾時(shí)水將全部集中于三元恒沸物（帶劑，在精餾時(shí)水將全部集中于三元恒沸物（ABCABC）中從）中從塔塔頂帶出，而塔塔頂帶出，而I I塔塔底塔塔底產(chǎn)品為無水酒精，其流程見圖產(chǎn)品為無水酒精，其流程見圖9-509-50（下頁），（下頁），塔用于回收苯，塔用于回收苯，塔用于回收乙醇。塔用于回收乙醇。作為作為(zuwi)(zuwi)挾帶劑的苯在系統(tǒng)中循環(huán)使用，補(bǔ)充損失的苯量在正常情

10、況下低于無挾帶劑的苯在系統(tǒng)中循環(huán)使用，補(bǔ)充損失的苯量在正常情況下低于無水酒精產(chǎn)量的千分之一。除苯以外，乙醇水酒精產(chǎn)量的千分之一。除苯以外，乙醇水溶液恒沸精餾的挾帶劑還可以用戊烷、水溶液恒沸精餾的挾帶劑還可以用戊烷、三氯乙烯等。三氯乙烯等。 xx022. 1228. 0233. 0精品資料苯、乙醇(y chn)、水三元非均相恒沸物：苯：0.539乙醇(y chn)：0.228水：0.233沸點(diǎn)：64.85上層苯相苯：0.745乙醇(y chn)：0.217少量水下層水相苯：0.0428乙醇(y chn)：0.35其余為水精品資料 萃取精餾 萃取精餾和恒沸精餾相似，也是向原料液中加入第三組分（稱為

11、萃取劑或溶劑），以改變?cè)薪M分間的相對(duì)揮發(fā)度而得到分離。但不同(b tn)的是要求萃取劑的沸點(diǎn)較原料液中各組分的沸點(diǎn)高得多，且不與組分形成恒沸液。萃取精餾常用于分離各組分沸點(diǎn)（揮發(fā)度）差別很小的溶液。例如，異辛烷-甲苯萃取精餾。精品資料精品資料9.8 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)萃取精餾挾帶劑的選擇: 選擇萃取劑時(shí)，主要應(yīng)考慮：（1） 選擇性高, 少量加入, AB組分相對(duì)揮發(fā)度大大提高 揮發(fā)性要小, 沸點(diǎn)(fidin)S沸點(diǎn)(fidin)A、B 與原溶液有足夠的互溶度.精品資料 恒沸精餾(jn li)與萃取精餾(jn li)萃取精餾與恒沸精餾的特點(diǎn)比較如下：（萃取精餾與恒沸精

12、餾的特點(diǎn)比較如下：（1 1）萃取劑比挾帶劑易于選擇；）萃取劑比挾帶劑易于選擇；（2 2）萃取劑在精餾過程中基本上不氣化，故萃取精餾的耗能量較恒沸精餾）萃取劑在精餾過程中基本上不氣化，故萃取精餾的耗能量較恒沸精餾的為少；（的為少；（3 3）萃取精餾中，萃取劑加入量的變動(dòng)范圍較大，而在恒沸精餾）萃取精餾中，萃取劑加入量的變動(dòng)范圍較大，而在恒沸精餾中，適宜的挾帶劑量多為一定中，適宜的挾帶劑量多為一定(ydng)(ydng)，故萃取精餾的操作較靈活，易控，故萃取精餾的操作較靈活，易控制；制； （4 4）萃取精餾不宜采用間歇操作，而恒沸精餾則可采用間歇操作方）萃取精餾不宜采用間歇操作，而恒沸精餾則可采用

13、間歇操作方式；式； （5 5）恒沸精餾操作溫度較萃取精餾的為低，故恒沸精餾較適用于分）恒沸精餾操作溫度較萃取精餾的為低，故恒沸精餾較適用于分離熱敏性溶液。離熱敏性溶液。 精品資料 吸收的定義；分類，吸收因子、吸收率、相對(duì)(xingdu)吸收率的含義 精品資料 精品資料精品資料 學(xué)校實(shí)驗(yàn)室精餾完成分離任務(wù)所需的理論塔板數(shù)NT為5.7（包含再沸器），若塔內(nèi)實(shí)際板數(shù)為8，則全塔效率ET為_ 工業(yè)上廣泛應(yīng)用的塔板類型有（列舉三種） 、 、 。 填料(tinlio)吸收塔內(nèi)填裝一定高度的填料(tinlio)層，其作用是_。 精品資料精品資料濕空氣的狀態(tài)參數(shù)濕空氣的狀態(tài)參數(shù)濕球溫度濕球溫度t tw www

14、w()()HttkHH r空氣傳給水的顯熱水汽化帶走的潛熱空氣(kngq)濕度測(cè)量：常采用干濕球濕度計(jì)精品資料精品資料物料在定態(tài)空氣條件下的干燥物料在定態(tài)空氣條件下的干燥(gnzo)(gnzo)速率速率n 物料的干燥速率即水分汽化速率物料的干燥速率即水分汽化速率NANA可用單位時(shí)間可用單位時(shí)間(shjin)(shjin)、單位面積（氣固接觸界面）被汽化的水量表示，、單位面積（氣固接觸界面）被汽化的水量表示，即即AddXGNcA式中：cGAX試樣中絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，試樣中絕對(duì)干燥物料的質(zhì)量，kgkg；試樣暴露于氣流中的表面積，試樣暴露于氣流中的表面積，m m2 2；物料的自由含水量，物料的自由

15、含水量， ，kg水水/kg干料。干料。 *XXXt定義物料的干燥速率：定義物料的干燥速率：精品資料精品資料物料在定態(tài)空氣條件下的干燥物料在定態(tài)空氣條件下的干燥(gnzo)(gnzo)速率速率精品資料 物料物料(w lio)(w lio)在定態(tài)空氣條件下的干燥在定態(tài)空氣條件下的干燥速率速率注意：注意：干燥曲線或干燥速率曲線是恒定的空氣條件（指一定干燥曲線或干燥速率曲線是恒定的空氣條件（指一定的速率、溫度、濕度）下獲得的速率、溫度、濕度）下獲得(hud)(hud)的。對(duì)指定的物的。對(duì)指定的物料，空氣的溫度、濕度不同，速率曲線的位置也不同。料，空氣的溫度、濕度不同，速率曲線的位置也不同。精品資料干燥

16、操作對(duì)物料性狀的影響干燥操作對(duì)物料性狀的影響(yngxing)(yngxing) 恒速階段允許采用較高的氣流溫度，以提高干燥速率和恒速階段允許采用較高的氣流溫度，以提高干燥速率和熱的利用率。熱的利用率。降速階段要注意控制物料溫度。降速階段要注意控制物料溫度。精品資料 干燥熱敏性物料時(shí)，為提高干燥速率(sl)，可采取的措施是降低干燥介質(zhì)相對(duì)濕度； ( 判斷對(duì)錯(cuò) ) A. 提高干燥介質(zhì)的溫度； B. 增大干燥面積； C. 降低干燥介質(zhì)相對(duì)濕度； D. 增大干燥介質(zhì)流速精品資料臨界含水量臨界含水量固體物料在恒速干燥終了時(shí)的含水量為臨界含水量，而從中固體物料在恒速干燥終了時(shí)的含水量為臨界含水量，而從中

17、扣除平衡含水量后則稱臨界自由扣除平衡含水量后則稱臨界自由(zyu)(zyu)含水量含水量XcXc臨界含水量不但與物料本身的結(jié)構(gòu)、分散程度有關(guān)，也受干臨界含水量不但與物料本身的結(jié)構(gòu)、分散程度有關(guān)，也受干燥介質(zhì)條件（流速、溫度、濕度）的影響。燥介質(zhì)條件（流速、溫度、濕度）的影響。精品資料 干燥干燥(gnzo)(gnzo)結(jié)束時(shí)的物料溫度結(jié)束時(shí)的物料溫度n降速階段，干燥速率減慢，物料降速階段，干燥速率減慢，物料(w (w lio)lio)表面不再能保持濕球溫度不變，此表面不再能保持濕球溫度不變，此時(shí)氣體傳給固體物料時(shí)氣體傳給固體物料(w lio)(w lio)的熱量中的熱量中一部分用于物料一部分用于物料(w lio)(w lio)升溫。升溫。n當(dāng)物料當(dāng)物料(w