教学目的:绪论一章主要讲解化工分离过程的发展,化工传质过程的分类和特点。化工分离设备的分类和使用范围,让学生对化工传质分离过程有初步的认识。
 
教学要求:掌握化工分离过程的发展现状,化工分离过程的分类和化工设备的分类和使用范围。
 
一、化工分离技术的发展和应用
 
   1.化工分离技术发展简述
 

    化工生产过程:用化学方法将原料加工成产品的过程统称为化工生产过程。
    特点:原料广泛(包括液态、气态、固态原料等),生产工艺不同(目前几乎所有的化工和石化产品的生产工艺流程都不尽相同。)产品品种繁杂,性质各异。

 
   2.化工分离技术的应用
 

    化学工业涉及范围非常广泛,以石油、天然气为原料的化学工业包括石油加工、基本有机化工、无机化工、高分子合成、精细化学品合成等。而任何一个化工生产过程,都包含分离技术的应用。分离设备和过程的成本占据化工生产过程的主要部分。

 
二、传质与分离过程的分类和特征
 

1、分离过程:
机械分离:分离由两项以上所组成的混合物,只是简单的将各相加以分离。主要包括:过滤、离心分离、沉降、旋风分离等。
传质分离:具有物质传递特性。根据物理化学原理不同,工业上常用的传质分离过程又可分为两大类,即平衡分离和速率分离过程。
平衡分离过程:借助分离媒介(热能、溶剂、吸附剂等)使均相混合物系统变为两相体系,再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离。
分离媒介:包括能力媒介(ESA)或物质媒介(MSA)。
能量媒介一般指传入系统或传出系统的热量和功。
物质媒介可以和混合物中的一个或几个组分部分互溶。
速率分离过程:借助某种推动力(浓度差、压力差、温度差,电位差等)的作用,再选择性渗透膜的配合下,利用各组分扩散速率的差异而实现混合分离。
分为:膜分离和场分离两大类
膜分离:利用流体中各组分对膜的渗透率的差别而实现组分分离的单元操作。
场分离:包括电泳、热扩散、高梯度磁力分离等。
2、传质设备:
传质设备的要求:
1)单位体积中,两相的接触面尽可能大,两相分布均匀,避免短路和返混;
2)流体流通量大,单位设备体积的处理量大;
3)流动阻力小,运转时动力消耗低;
4)操作弹性大,对物料的适应性强;
5)结构简单,造价低廉,操作方便,运行可靠等。
分类:
1)按处理的物系的相态分类
2)按两项的接触方式分类:分级(逐级)接触设备;微分(连续)基础设备。

 

 

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