化工分離工程之其它分離技術(shù)簡介

第七章其它分離技術(shù)簡介教師：馬杰第七章其它分離技術(shù)簡介第一節(jié)膜分離技術(shù)第二節(jié)吸附分離第三節(jié)反應精餾

膜的作用：

選擇滲透適用：

1.熱敏性物質(zhì)

——可常溫操作

2.特殊溶液

——可用于大分子、無機鹽、蛋白質(zhì)溶液等

第一節(jié)膜分離技術(shù)第一節(jié)膜分離技術(shù)7.1.1分離用膜和膜分離設(shè)備7.1.2反滲透7.1.3超濾與微濾7.1.4電滲析7.1.5其它膜分離返回一、膜種類

天然膜生物膜天然物質(zhì)改性膜人工膜無機膜金屬膜非金屬膜有機膜均質(zhì)膜微孔膜非對稱性膜復合膜離子交換膜二、設(shè)備：板框式

卷式

管式7.1.1分離用膜和膜分離設(shè)備膜性能：1.分離透過性

a.透過通量單位時間通過單位膜面積的物理量。

b.分離效率用截留率表示：（R）截留率；表示膜對溶質(zhì)的截留能力，可用小數(shù)或百分數(shù)表示。

c.分離系數(shù)：（）ad.通量率減系數(shù)膜滲透通量隨時間減少2.物化穩(wěn)定性

強度、耐溫、耐壓性等二、分離設(shè)備（1）板框式膜具↑↑（2）卷式膜具由四層組成膜鹽水中心管多孔支撐材料進料液隔網(wǎng)淡化水流（3）管式式膜具具纖維束管中心分布管透過液濃縮液料液返回7.1.2反滲透透透過：：溶劑劑截留：：水中中無機機離子子、膠膠體物物質(zhì)、、大分分子溶溶液應用：：海水、、苦咸咸水淡淡化；；廢水處處理；；鍋爐用用水軟軟化；；乳品、、果汁汁濃縮縮；生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品、、生物物制劑劑的分分離、、濃縮縮。P1P2C.P2﹣P1>∏P1P2P1<P2且：P2﹣P1=∏一、基基本原原理鹽水溶溶液：：膜純水

P1溶液

P2a.P1=P2討論：：鹽水溶溶液為水的滲透壓。）。；水達到動態(tài)平衡（圖時開始升高，若由于水的滲透，（（pmmpbPPPPTPT0),),12212.2==-溶液中中水反反滲透透，使使溶液液增濃濃。對于實實際反反滲透透過程程：溶劑滲滲透時時，少少量溶溶質(zhì)也也滲透透，兩兩邊都都有溶溶質(zhì)，，溶質(zhì)質(zhì)與水水之間間各有有滲透透壓，，對于于正常常操作作：二、過過程機機理與與傳質(zhì)質(zhì)方程程1.過程機機理（（不成成熟））1）是否否篩分分機理理反滲透透采用用膜孔孔徑：：2nm不通過過離子子：無機離離子直直徑：：0.1—0.3nm水合離離子直直徑：：0.3—0.6nm小于孔徑所以：：不存存在篩篩分機機理ⅰ）水優(yōu)優(yōu)先吸吸附膜膜表面面，形形成純純水層層厚度度t=1nmⅱ）無機機離子子受排排斥，，不能能進入入純水水層，，價數(shù)數(shù)越高高，斥斥力越越強。。ⅲ）當膜膜孔徑徑≤2t時，透透過的的是純純水，，孔徑徑增大大，溶溶質(zhì)開開始透透過，，越大大，透透過溶溶質(zhì)越越多。?！嗫讖綇綖?t時稱臨臨界孔孔徑。。2）選擇擇吸附附——毛細孔孔流動動模型型多孔膜多孔膜界面上的脫鹽水2.傳質(zhì)方方程通過膜膜的水水滲透透通量量：這種現(xiàn)現(xiàn)象為為濃差差極化化xA1XMAiXAiXMA2XA2溶質(zhì)在在膜表表面附附近積積累傳質(zhì)方方向濃差極極化對對過程程的不不利影影響：：1）使2）使截截留率率下降降3）XAi高于溶溶解度度時，，會出出現(xiàn)沉沉淀，，使膜膜阻力力增加加。減輕濃濃差極極化的的有效效途徑徑：提高傳傳質(zhì)系系數(shù)方法：：增加料料液流流速；；增加加湍流流速度度；提提高溫溫度；；清洗洗膜面面。反滲透透過程程通量量與下下列因因數(shù)有有關(guān)：：（1）操作作壓差差：：△P△P↑↑,使JW=A（△△P——△)↑但有能能耗大大?！唷噙x選擇擇適當當?shù)摹鳌鱌(2)操作溫溫度:TT↑↑,使純水水的透透過系系數(shù)A↑↑,J↑↑但受膜膜耐溫溫所限限。(3)料液流流速流速大大,傳質(zhì)系系數(shù)大大。但溶質(zhì)質(zhì)的滲滲透通通量JA大。p（4）料液液的濃濃縮程程度濃縮程程度高高，水水回收收率高高。但：①①有有效壓壓差小??；②污污染膜膜。（5）膜材材料與與結(jié)構(gòu)構(gòu)（主要要研究究方向向）四、反反滲透透過程程工藝藝流程程與計計算1.一級一一段連連續(xù)式式產(chǎn)水原水膜組件儲槽2閉路循循環(huán)產(chǎn)水原水膜組件儲槽料液不不返回回到原原料槽槽，而而是返返回到到膜組組件特點：：目標產(chǎn)產(chǎn)物濃濃度的的增加加比開開路循循環(huán)快快，透透過通通量小小于開開路循循環(huán)。。五、應應用舉舉例1.反滲透透（RO）技術(shù)術(shù)在果果蔬汁汁濃縮縮中應應用超濾反滲透2.反滲透透法濃濃縮茶茶液2.反滲透透法濃濃縮茶茶液返回7.1.3超濾與與微濾濾一、過過程原原理：：1.超濾過過程膜:非對稱稱性膜膜,表面活活性層層孔徑徑10-200??微孔,能截留留分子子量500以上大大分子子或膠膠體微微粒.壓差:0.1-0.5MPa原理:原料液液在壓壓差作作用下下,小分子子物質(zhì)質(zhì)與小小分子子量物物質(zhì)質(zhì)透過過膜上上微孔孔,流到低低壓側(cè)側(cè).機理:篩分機機理.超濾：：進料溶劑、水膠體大分子應用：：1.純水制制造電子工工業(yè)：：超純純水；；醫(yī)藥藥工業(yè)業(yè)：注注射劑劑、眼眼藥水水。2.廢水處處理回回收有有用的的物質(zhì)質(zhì)3.產(chǎn)品加加工各種大大分子子物質(zhì)質(zhì)分離離，濃濃縮。。2.微濾過過程(微孔過過濾)膜:微孔,均質(zhì)的的多孔孔膜,孔徑0.02-10μ微孔,能截留留直徑徑為0.05-10μ的微粒?；蚍址肿恿苛看笥谟诘母叻址肿訅翰?0.01-0.2MPa原理:原料液液在壓壓差作作用下下,小分子子物質(zhì)質(zhì)與小小分子子量物物質(zhì)質(zhì)透過過膜上上微孔孔,流到低低壓側(cè)側(cè).機理:篩分機機理.610二、過過程與與操作作1.透過通通量溶劑:溶質(zhì):2.影響因因數(shù)(1)操作壓壓差(推動力力)壓差大大,通量大大,能耗大大;一般取取一較較好值值(接近于于凝界界滲透透通量量時壓壓差)(2)料液流流速采用錯錯流裝裝置,使料液液與膜膜面平平行流流動.流速高高,傳質(zhì)系系數(shù)大大,有利于于提高高滲透透通量量;但:膜面壓壓降大大,能耗大大.因此:可采用用湍流流促進進器,脈沖流流動等等提高高流速速.(3)溫度溫度高高,料液粘粘度小小,擴散系系數(shù)大大,有利于于提高高滲透透通量量.(4)截留液液濃度度濃度增增加,濃度邊邊界層層增厚厚,易形成成凝膠膠層,使?jié)B透透通量量減小小.三、工工藝流流程和和應用用1.超、微微濾流流程透過液原料膜組件儲槽2.超濾應應用(1)食品、、飲料料工業(yè)業(yè)超濾反滲透(2)失。（3）配制葡萄酒中酒的澄清（4）在藥物制劑中的應用另外：：a.對生物物活性性物質(zhì)質(zhì)：酶、病病毒、、核酸酸、特特殊蛋蛋白等等的分分離提提純；；b.從植物物或動動物中中提取取藥物物：如生物物堿、、荷爾爾蒙等等；c.血液過過濾除去有有害成成分或或進行行血清清分離離。（5）工業(yè)業(yè)廢水水處理理造紙工工業(yè)廢廢水：：回收有有用成成分、、水重重新使使用；；食品工工業(yè)廢廢水：：回收有有用的的高分分子物物質(zhì)；；紡織工工業(yè)廢廢水：：含聚乙乙烯醇醇水處處理、、回收收。3.微濾應應用同于超超濾，，例：：。返回電滲析：在直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇滲透性，產(chǎn)生陰陽離子的定向遷移。7.1.4電滲析析一、電電滲析析的基基本原原理1.采用的的膜由高分分子材材料制制成，，具有有粒子子交換換基團團的薄薄膜。。分：陽離子子交換膜膜——陽膜陰離子子交換膜膜——陰膜陽膜：：例：磺磺酸型型，R-SO3H——-SO3H為活性性基因因在水中中離解解，產(chǎn)產(chǎn)生，，進進入入水溶溶液。。陰膜：：例：季季胺型型，為活性性基團團，在水中中離解解，產(chǎn)產(chǎn)生，，進進入入水中中。操作中中：陽膜中帶負電荷荷的基團團“””吸引引溶液液中帶帶正電電荷的的離子子，排排斥帶帶負電電荷的的離子子；陰膜中帶正電荷荷的基因因“””吸引引帶負負電荷荷的離離子，，排斥斥帶正正電荷荷的離離子這種現(xiàn)現(xiàn)象稱稱：反粒子子遷移移即：與與膜所所帶電電荷相相反的的離子子穿過過膜的的現(xiàn)象象稱反反粒子子遷移移。2.電滲析析過程程陽膜陰膜陰膜陽膜+++++++++++----------陽級陰級+—12345濃縮室濃縮室淡化室N+aN+aN+aN+a-Cl-Cl-Cl-Cl-ClN+aN+a-Cl過程：：1.兩電極極間交交替放放置陰陰陽離離子膜膜；2.在二膜膜形成成的隔隔室中中充入入含離離子水水溶液液；3.接上電電源后后，溶溶液中中帶正正點荷荷離子子在電電場作作用下下，向向陰極極方向向運動動，易易穿過過陽膜膜，被被陰膜膜擋住住，帶帶負電電荷離離子反反之。。4.結(jié)果2、4隔室中中離子子濃度度增加加，3室離子子濃度度下降降。電滲析的條件：

1.直流電場

使溶液中的陽、陰離子作定向運動

2.離子交換膜的選擇透過

使溶液中離子作反離子遷移二、電電滲析析中傳傳遞過過程（1）反粒粒子遷遷移；；（2）同名名離子子遷移移；（3）電解解質(zhì)離離子遷遷移；；（4）水的的滲透透；（5）滲漏漏；（6）水的的電滲滲析。。三、電電極反反應和和電極極電位位濃、淡淡隔室室及膜膜中導導電：：離子子型電極上上導電電：電電子型型例：食食鹽水水溶液液四種離離子：：電極反反應：：在陽極極：（（氧化化反應應）特點：：腐蝕設(shè)備。；另外，產(chǎn)生減少，極水呈酸性；HClClOOH22.2.1-在陰極極：（（還還原反反應））一般操操作中中；要按一一定時時間調(diào)調(diào)換電電極；；并排排除或或加入入水。。四、離離子交交換膜膜的選選擇透透過實用膜膜應具具備：：1.選擇透透過性性良好好；2.膜阻小??；3.較好的的化學學穩(wěn)定定性；；4.較高的的化學學強度度，良良好的的尺寸寸穩(wěn)定定性，，較低低的擴擴散性性能；；5.便宜。。評價膜膜好壞壞的方方法：：1.反粒子子遷移移數(shù)；；2.膜的通通過性性。五、工工藝流流程1.循環(huán)操操作流流程原水儲槽DD間歇式+-ACAC濃鹽水A：陰膜C：陽膜2.三級連連續(xù)操操作DDDCCDDDCCDDDCC脫鹽水原水六、應應用1.水的純純化海水、、苦咸咸水、、普通通自然然水純純化生生產(chǎn)：：飲用用水，，初級級水（（鍋爐爐或醫(yī)醫(yī)用））或純純水。。方法特特點：（1）與其其他方方法比比較

費用元/立方米電滲析多效蒸發(fā)反滲透料液濃度電滲析析不適適用于于含鹽鹽高的的海水水淡化化；適用與與含鹽鹽低的的苦咸咸水。。優(yōu)點：：操作方方便，，設(shè)備備簡單單。一般，，海島島、魚魚船上上仍有有實用用價值值。(2)當原水水鹽濃濃度過過低時時，溶溶液電電阻大大，耗耗電大大，不不經(jīng)濟濟。若若要制制純水水，可可與離離子交交換法法聯(lián)合合使用用。原水機械過濾精密過濾電滲析陽離子交換拄陰離子交換拄紫外燈滅菌陰陽離子混合床微孔過濾器高純水2.海水、、鹽泉泉鹵水水濃縮縮制鹽鹽傳統(tǒng)法法：鹽田田法電滲析析：占地小小，投投資省省，勞勞動力力省，，不受受地理理條件件的限限制。。例：我國西西南地區(qū)鹽鹽鹵泉，冬濃、夏淡。采用電滲析析制鹽，使使鹽濃度提提高到120g/l。2.醫(yī)藥、食品品工業(yè)中應應用幾種類型：：（1）脫出有機機物有機物：在電場中不不為離子，，不能通過過膜。(2)有機物中酸酸的脫出和和中和：在陰極生生成H2排除；酸根：滲析析出去后排排除。例：除去果果汁中過量量的檸檬酸酸將原料通入入兩側(cè)都為為陰膜的脫酸室+H+H酸根-HO-++H4.廢水處理含有酸、堿堿、鹽廢水水處理（1）從金屬酸酸洗液中回回收酸與金金屬；（2）電鍍廢水水中回收銅銅、鎳、鉻鉻等金屬；；（3）從合成纖纖維廢水中中回收ZnSO4，Na2SO4；（4）造紙廢水水中回收堿堿等；（5）放射性廢廢水處理。。5.離子膜電解解電解食鹽制制造NaOH6.A：陰膜C：陽膜AX+BY

AY+BX返回7.1.5其它膜分離離1.氣膜分離利用氣體混混合物中各各組分在致致密膜中滲滲透速率的的不同使各各組分分離離的過程。。基本原理：：溶解——擴散模型1.在膜高壓側(cè)側(cè)，氣體混混合物中的的滲透組分分溶解在膜膜的表面上上；2.從膜的高壓壓側(cè)通過分分子擴散傳傳遞到膜低低壓側(cè)；3.在低壓側(cè)解解吸到氣相相。2.液膜分離將第三種液液體展成膜膜狀分隔兩兩個液相，，由三液相相所形成的的兩個相界界面上的傳傳質(zhì)分離過過程。傳質(zhì)機理：：二步萃取過過程：從原料液到到膜液；再從膜液到到接受液。。返回一、問題的的引出精餾過程為為多次部分分氣化、部部分冷凝過過程，塔頂頂有冷凝器器，塔釜有有再沸器，，大量的能能量損失于于塔頂冷凝凝器中。如何尋找節(jié)節(jié)能方法？？開發(fā)出：1.吸著分離過過程（吸附附、離子交交換、色譜譜分離）；；2.超臨界萃取??；3.膜分離。第二節(jié)吸吸附分離二、吸附操操作：利用某些固固體能從流流體中有選選擇地凝聚聚一定組分分在其表面面上的能力力，來實現(xiàn)現(xiàn)流體混合合物的分離離。固體：吸附劑流體：被分離物，，氣體或液液體中的分分子、原子子或離子。。解吸：吸附的逆過過程第二節(jié)吸吸附分離7.2.1吸附原理和和吸附劑7.2.2吸附平衡7.2.3吸附速率7.2.4吸附分離工工藝介紹返回7.2.1吸附原理和和吸附劑一、吸附原原理由吸附質(zhì)單單個原子、、離子和分分子與固體體表面之間間存在有相相互作用力力，氣體和和液體有著著吸著于固固體的趨勢勢，通常形形成單分子子層，有時時也形成多多分子層。?！浆F(xiàn)象選擇性吸附附繼而再生是分離氣體體或液體混混合物的基基礎(chǔ)。大多多數(shù)情況下下，吸附劑劑對吸附質(zhì)質(zhì)的親和力力比原子之之間的共價價鍵要弱，，所以吸附附是可逆的。隨溫度的的升高或被被吸附質(zhì)分分壓的降低低，吸附質(zhì)質(zhì)被解吸。由吸附質(zhì)與與吸附劑分分子間化學學鍵的作用用所引起的的吸附稱化學吸附。吸附的鍵能能吸附劑/吸附質(zhì)之間間的親和力力可用于選選擇性分離離（如右圖圖），吸附附過程需要要一個適合合的鍵能范范圍。如果果鍵強度太太弱，則幾幾乎沒有物物質(zhì)被吸附附，如果鍵鍵能太強，，則解吸困困難。化學吸附：：由吸附劑與與吸附質(zhì)分分子間化學學鍵的作用用所引起的的吸附稱為為化學吸附附，該過程程的特點是是吸附過程程放出的熱熱量與化學學反應熱相相當；過程程往往不可可逆。化學學吸附多涉涉及一些表表面催化反反應（加氫氫催化劑中中鎳催化劑劑對氫的吸吸附）。二、吸附劑劑活性碳沸石分子篩篩吸附劑硅膠活性氧化鋁鋁吸附劑的主主要特征：：1.多孔結(jié)構(gòu)；；2.較大的比表表面積選擇性吸附附是吸附劑劑的關(guān)鍵性性質(zhì)。根據(jù)據(jù)吸附劑表表面的選擇擇性，吸附附劑又分為為：1.疏水吸附劑劑；2.親水吸附劑劑影響吸附劑劑性能的主主要因素：：1.化學組成；；2.制造方法1.硅膠－極性性吸附劑硅膠的化學學通式為：：SiO2·nH2O。用硅酸鈉鈉與無機酸酸反應生成成硅酸，其其聚合物在在適宜的條條件下聚合合、縮合而而成為硅氧氧四面體的的多聚物，，經(jīng)聚集、、洗鹽、脫脫水而成為為硅膠。在在制造過程程中通過控控制膠團的的尺寸和堆堆積的配位位數(shù)，可以以控制硅膠膠的孔容、、孔徑和比比表面積。。硅膠處于高高親水和高高疏水的中中間狀態(tài)，，常用于各各種氣體脫脫水，也用用于烴類分分離。4.活性氧化鋁鋁——極性吸附劑劑活性氧化率率的化學通通式為：Al2O3·nH2O用無機酸的的鋁鹽與堿堿反應生成成氫氧化鋁鋁的溶膠，，然后轉(zhuǎn)變變?yōu)槟z，，經(jīng)過灼燒燒脫水而得得?；钚匝趸X鋁的表面活活性中心是是羥基和路路易斯酸中中心，極性性強，對水水具有很高高的親和作作用，廣泛泛用于脫除除氣體中的的水分。3.活性碳——非極性性吸附附劑活性性碳碳是是碳碳質(zhì)質(zhì)吸吸附附劑劑的的總總稱稱。。各各種種含含碳碳有有機機物物均均可可以以制制造造活活性性碳碳，，活活性性碳碳的的制制造造主主要要有有兩兩步步：：1碳化化；；2活化化。?；钚孕蕴刻烤呔哂杏蟹欠菢O極性性表表面面。。為為疏水水親親有有機機物物的吸吸附附劑劑；；它它具具有有性性能能穩(wěn)穩(wěn)定定、、抗抗腐腐蝕蝕、、吸吸附附容容量量大大、、解解吸吸容容易易及及再再生生性性能能好好的的優(yōu)優(yōu)點點。。廣泛泛用用于于：：脫脫除除水水中中有有機機物物；；水水溶溶液液中中的的色色素素等等。。4.分子子篩篩：：分子子篩篩有有天天然然和和合合成成分分子子篩篩。。每一一種種沸沸石石分分子子篩篩都都具具有有特特定定的的均均一一孔孔徑徑，，它它因因原原料料的的配配比比、、組組成成和和制制造造方方法法不不同同而而不不同同，，通通過過改改變變這這些些因因素素可可以以制制造造出出各各種種孔孔徑徑和和形形狀狀的的沸沸石石分分子子篩篩。。不同同吸吸附附劑劑的的脫脫水水性性能能一般般：：脫氣氣體體中中微微量量水水份份———分子子篩篩脫氣氣體體中中大大量量水水份份———硅膠膠、、活活性性氧氧化化鋁鋁返回回7.2.2吸附附平平衡衡吸附附平平衡衡：：在一一定定條條件件下下，，當當流流體體（（氣氣體體或或液液體體））與與固固體體吸吸附附劑劑接接觸觸時時，，流流體體中中的的吸吸附附質(zhì)質(zhì)將將被被吸吸附附，，經(jīng)經(jīng)過過足足夠夠長長的的時時間間，，吸吸附附質(zhì)質(zhì)在在兩兩相相中中的的濃濃度度不不再再變變化化，，達達到到吸吸附附平平衡衡。。吸附附平平衡衡關(guān)關(guān)系系決決定定了了吸吸附附過過程程的的方方向向和和極極限限，，是是吸吸附附過過程程的的基基本本依依據(jù)據(jù)。。吸附附平平衡衡關(guān)關(guān)系系通通常常用用等溫溫下下吸附附劑劑中中吸吸附附質(zhì)質(zhì)的的含量量與流流體體相相中中吸吸附附質(zhì)質(zhì)的的濃度度或或分分壓壓間的的關(guān)關(guān)系系表表示示（（等等溫溫曲曲線線））。。一、氣體吸吸附平衡一、單組分氣氣體吸附平衡衡吸附等溫線：：吸附平衡時的的吸附容量q：q=f（T，P）若T不變，q=f（P）——吸附等溫線五類實驗吸附附等溫線:相對壓力P/P0相對壓力P/P0相對壓力P/P0相對壓力P/P0相對壓力P/P0吸附量吸附量吸附量吸附量吸附量IⅡⅣⅢⅤ?類：簡單，適應單單分子層吸附附，常用于處處于臨界溫度度以上的氣體體；Ⅱ類：復雜，與多分分子層吸附有有關(guān)，氣體溫溫度低于臨界界溫度，壓力較低，，但接近飽和和蒸汽壓。第第一吸附層的的吸附熱大于于后繼吸附層層的吸附熱，，后者等于冷冷凝?！@示出強吸附附能力，是人人們希望的。。Ⅲ類：只有在高壓下下才變的易吸吸附，相應于于多層吸附，，少見。Brunauer提出：微孔尺尺寸可限制吸吸附層數(shù)由于于發(fā)生毛細管管冷凝現(xiàn)象，，在達到飽和和蒸汽壓之前前，顯示出很很大吸附程度度。ⅣⅤ類：是ⅡⅢ類因毛細管冷冷凝現(xiàn)象而演演變。在多分分子吸附區(qū)域域出現(xiàn)滯后現(xiàn)現(xiàn)象。ⅣⅤ類：滯后圈的上行吸附的分分支表示多層吸附附和毛細管冷冷凝同時發(fā)生生，而在曲線線的下行解析分支支，則僅有毛細細管冷凝現(xiàn)象象。不同類型的吸吸附等溫線反反映了吸附劑劑吸附過程的的不同機理，，因此提出了了多種吸附理理論和表達吸吸附平衡關(guān)系系的吸附等溫溫關(guān)系式。然而對于實際際固體吸附劑劑，由于復雜雜的表面和孔孔結(jié)構(gòu)，很難難符合理論的的吸附平衡關(guān)關(guān)系，因此提提出了很多經(jīng)經(jīng)驗的、使用用的吸附等溫溫關(guān)系式。二、液相吸吸附平衡液相吸附的機機理比氣相復復雜，除了溫溫度和溶質(zhì)濃濃度外，吸附附劑對溶劑和和溶質(zhì)的吸附附、溶質(zhì)的溶溶解度和離子子化、各種溶溶質(zhì)之間的相相互作用以及及共吸附現(xiàn)象象都會對吸附附產(chǎn)生不同程程度的影響。。返回7.2.3吸附速率當含有吸附質(zhì)質(zhì)的流體與吸吸附劑接觸時時，將進行吸吸附過程。吸附速率：單位時間內(nèi)被被吸附的吸吸附質(zhì)的量.——是吸附過程設(shè)設(shè)計和操作的的重要參數(shù)。。一、吸附機機理吸附質(zhì)在吸附附劑的多孔表表面上的吸吸附過程分四四步：1.吸附質(zhì)由流體體主體通過分分子擴散與對對流擴散穿過過薄膜或邊界界層傳遞到吸吸附劑外表面面，稱為外擴擴散過程。2.吸附質(zhì)通過孔孔擴散從吸附附劑的外表面面?zhèn)鬟f到微孔孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)內(nèi)表面，稱微微內(nèi)擴散過程程。3.吸附質(zhì)沿孔表表面的表面擴擴散。4.吸附質(zhì)被吸附附在孔表面上上。對于化學吸附附：吸附質(zhì)與吸附附劑之間有健健的形成，，第四步可能能較慢，甚至至是控制步驟驟。對于物理吸附附：由于吸附速率率僅取決于吸吸附質(zhì)分子與與孔表面的碰碰撞頻率和定定向作用，幾幾乎是瞬間完完成的，吸附附速率由前三三步控制。統(tǒng)統(tǒng)稱為擴散控控制。氣（液）相主體液膜●被吸附分子吸附劑吸附機理返回7.2.4吸附分離工藝藝介紹ti—吸附質(zhì)首先出出現(xiàn)在床層出出口端時間；；tb—對應餾出物最最大允許濃度度時間，稱破破點時間；te—床層飽和時間間。（te-ti）——對應床層吸附附區(qū)或傳質(zhì)區(qū)區(qū)長度一、固定床吸吸附二、雙器流程程ABA：吸附；B：再生達到破點時：B：吸附；A：再生（2）串級流程二塔串級吸附附；一塔再生。（3）并級流程二塔并級吸附附；一塔再生。2.模擬移動床固定床操作缺缺點：效率低；吸附附劑、脫附劑劑用量大?！贿m用于大規(guī)規(guī)模生產(chǎn)、廣廣泛性應用。。若改用移動床床：固體吸附劑移移動困難。解決辦法：采用模擬移動動床。模擬移動床吸吸附原理：例：A+B混合液，用固固體吸附劑和和脫附劑C分離。方法：吸附劑不動，，不斷改變流流體進出口位位置，達到流流體與吸附劑劑相對運動的的目的。返回目的：1.提高分離效率而將反應與分離結(jié)合的一種分離操作。2.提高反應收率而借助于精餾分離手段的一種反應過程。第三節(jié)反應應精餾第三節(jié)反應應精餾7.3.1反應精餾的應應用7.3.2反應精餾過程程返回7.3.1反應精餾的應應用兩種類型：一種——利用精餾促進進反應二種——通過反應促進進精餾分離一、利用精餾餾促進反應的的反應精餾例：酯化酸醋與乙醇生生成酸醋乙酯酯酯交換醋醋丁酯與乙乙醇反應皂化氯丙醇皂化生生成環(huán)氧丙烷烷適用于：①可逆反應反應產(chǎn)物相對對揮發(fā)度大于于或小于反應應物時，由于于精餾原因，，產(chǎn)物一生成成立刻離開反反應區(qū)。②連串反應：：A→R→S兩種類型：1.S為目的產(chǎn)物將生成R和生成S二個反應器合合并在一起，，利用精餾提提供不同的條條件，縮短反反應時間，提提高收率和產(chǎn)產(chǎn)品純度。2.R為目的產(chǎn)產(chǎn)物利用精餾餾把產(chǎn)物物R盡快移出出反應區(qū)區(qū)，避免免副反應應進行。。二、利用用反應促促進精餾餾的反應應精餾例：分離離近沸點點的混合合物1+2組分產(chǎn)物1產(chǎn)物2反應添加劑33與2反應生成難揮發(fā)產(chǎn)物添加劑3實現(xiàn)該反反應精餾餾過程的的基本條條件：1.反應是快快速可逆逆的，反反應產(chǎn)物物僅僅存存在于塔塔內(nèi)；2.添加劑必必須選擇擇性地與與異構(gòu)體體之一反反應；3.添加劑、、異構(gòu)體體和反應應產(chǎn)物沸沸點之間間的關(guān)系系符合精精餾要求求。三、催化化精餾非均相催催化精餾餾優(yōu)點1：既起加速速反應的的催化作作用，又又作為填填料起分分離作用用。適用于：：可逆反應應、連串串反應例：甲醇與C4反應生成成甲基叔叔