分离工程ppt课件.ppt
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1、化工分离过程,本课程的任务和内容,地位:专业基础课 前期课程: 物理化学、化工原理、化工热力学 重点: 1.基本概念的理解 2.讨论各种分离方法的特征 3.对设计、分析能力的训练 4.提高解决问题能力,学生应掌握: 分离过程的基本理论 简捷和严格计算方法 强化、改进操作途径 对新分离技术有一定了解,教材: 陈洪钫,刘家祺.化工分离过程.北京:化学工业出版社, 1995 主要参考书: 刘家祺.传质分离过程.北京:化学工业出版社, 2005 刘家祺.分离过程.北京:化学工业出版社, 2002 贾绍义,柴诚敬.化工传质与分离过程.北京:化学工业出版社, 2000,返回,第一章 绪 论,1.1分离过程
2、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 1.4.化工分离过程的发展前景 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,什么叫分离过程?,借助一定的分离剂,实现混合物中的组分分级、浓缩、富集、纯化、精制与隔离等的过程。,煤 石油 天然气 生物质,反应,化工 原料,分离,产品,一般化工生产过程:,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
3、及分离过程:吸收:3、5、9; 精馏:6、8、10;闪蒸:4,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,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,目的产物为对二甲苯, 原料:石脑油 沸程120230K, 特点:, 涉及到分离过程:精馏:4、7、8 萃取:5、6 结晶:10,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
4、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,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
5、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。,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
6、离,特点:被分离物为非均相 简单的将混合物分开 如:过滤、沉降,化工原理内容,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,分离设备,混合物,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,返回,1.2.2 速率分离过程,膜分离 场分离,微孔过滤(MF):,推动力:压力差(100kPa) 传递机理:
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