精细化工工程课件
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《精细化工》课件
生物发酵法的应用
在精细化工中，生物发酵法可用于生产氨基酸、抗生素、维生素等产品。
01
02
03
04
总结词
利用物理性质将原料中的目标组分分离出来的工艺方法。
物理分离法的分类
根据分离原理和目标组分性质的不同，物理分离法可分为蒸馏法、萃取法、吸附法等。
物理分离法的应用
在精细化工中，物理分离法可用于生产香料、溶剂等产品，也可用于化学合成法和生物发酵法的后续分离纯化过程。
总结词：通过化学反应将原料转化为目标产品的工艺方法。
总结词
利用微生物发酵的工艺方法。
详细描述
生物发酵法是一种利用微生物发酵的工艺方法，通过微生物的生长和代谢，将原料转化为目标产品。该方法具有选择性高、条件温和、环保等优点，广泛应用于食品、饲料、燃料等领域。
生物发酵法的分类
根据微生物种类和发酵方式的不同，生物发酵法可分为厌氧发酵和好氧发酵。
循环经济
循环经济是实现可持续发展的重要途径，它强调资源的循环利用和废物的减量化、无害化处理。在精细化工领域，循环经济理念的应用有助于减少生产过程中的废弃物排放，降低能耗和资源消耗。
环境保护
精细化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成严重污染。因此，环境保护是精细化工发展的重要挑战之一。企业应采取有效的措施减少污染物排放，实现清洁生产和绿色发展。
安全生产
安全生产是精细化工生产的另一重要挑战。由于精细化工产品多为易燃、易爆、有毒物质，生产过程中存在较大的安全隐患。企业应加强安全管理，制定完善的安全生产规章制度，提高员工的安全意识和操作技能，确保生产安全。
05
精细化工的未来展望
随着科技的不断进步，精细化工新产品将不断涌现，满足人们日益增长的需求。
在精细化工中，生物发酵法可用于生产氨基酸、抗生素、维生素等产品。
01
02
03
04
总结词
利用物理性质将原料中的目标组分分离出来的工艺方法。
物理分离法的分类
根据分离原理和目标组分性质的不同，物理分离法可分为蒸馏法、萃取法、吸附法等。
物理分离法的应用
在精细化工中，物理分离法可用于生产香料、溶剂等产品，也可用于化学合成法和生物发酵法的后续分离纯化过程。
总结词：通过化学反应将原料转化为目标产品的工艺方法。
总结词
利用微生物发酵的工艺方法。
详细描述
生物发酵法是一种利用微生物发酵的工艺方法，通过微生物的生长和代谢，将原料转化为目标产品。该方法具有选择性高、条件温和、环保等优点，广泛应用于食品、饲料、燃料等领域。
生物发酵法的分类
根据微生物种类和发酵方式的不同，生物发酵法可分为厌氧发酵和好氧发酵。
循环经济
循环经济是实现可持续发展的重要途径，它强调资源的循环利用和废物的减量化、无害化处理。在精细化工领域，循环经济理念的应用有助于减少生产过程中的废弃物排放，降低能耗和资源消耗。
环境保护
精细化工生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成严重污染。因此，环境保护是精细化工发展的重要挑战之一。企业应采取有效的措施减少污染物排放，实现清洁生产和绿色发展。
安全生产
安全生产是精细化工生产的另一重要挑战。由于精细化工产品多为易燃、易爆、有毒物质，生产过程中存在较大的安全隐患。企业应加强安全管理，制定完善的安全生产规章制度，提高员工的安全意识和操作技能，确保生产安全。
05
精细化工的未来展望
随着科技的不断进步，精细化工新产品将不断涌现，满足人们日益增长的需求。
完整细化工工艺学ppt课件
1．多品种 2．多种多样的生产装置和生产流程 3．技术密集度高 4．大量采用复配技术
完整版ppt课件
4
1．多品种
国际上精细化工发展的总趋势是：不断地开发新品种、 新剂型和提高新品种的创新能力。
因此，多品种不仅是精细化工生产的一个特征，也是评价 精细化工综合水平的一个重要标志。
目前世界上约有8万种化工产品，其中精细化工产品约5万 种。
完整版ppt课件
7
4．大量应用复配技术
（1）（精细化工产品的作用往往是）多种化学组分的综合效应： 为了满足各种专门用途的需要，单一组分往往无法满足其要求，必 须进行多组分复配（即配方）。
（2）需要加工助剂和复合多功能添加剂：有些产品要求加工成 多种剂型（粉剂、粒剂、可湿剂、乳剂、液剂等），因此需要加 入加工助剂；有些产品需要多种功能，因此必须加入多种试剂复 配。
30
表2.1 L9 (34 )
试验号
1
2
3
4
1
1
1
1
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9
3
3
2
1
2）正交表的选择 选择正交表的原则，应当是被选用的正交表的因素数与水平数 等于或大于要进行试验的因素与水平数，并且使试验次数最少。
c.正交设计应用
[例1] 某化工厂生产一种试剂，产率较低，希望通过试验探 索好的生产工艺以提高产率。考察的因子与水平如下表: 表 2－2
完整版ppt课件
4
1．多品种
国际上精细化工发展的总趋势是：不断地开发新品种、 新剂型和提高新品种的创新能力。
因此，多品种不仅是精细化工生产的一个特征，也是评价 精细化工综合水平的一个重要标志。
目前世界上约有8万种化工产品，其中精细化工产品约5万 种。
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7
4．大量应用复配技术
（1）（精细化工产品的作用往往是）多种化学组分的综合效应： 为了满足各种专门用途的需要，单一组分往往无法满足其要求，必 须进行多组分复配（即配方）。
（2）需要加工助剂和复合多功能添加剂：有些产品要求加工成 多种剂型（粉剂、粒剂、可湿剂、乳剂、液剂等），因此需要加 入加工助剂；有些产品需要多种功能，因此必须加入多种试剂复 配。
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表2.1 L9 (34 )
试验号
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2）正交表的选择 选择正交表的原则，应当是被选用的正交表的因素数与水平数 等于或大于要进行试验的因素与水平数，并且使试验次数最少。
c.正交设计应用
[例1] 某化工厂生产一种试剂，产率较低，希望通过试验探 索好的生产工艺以提高产率。考察的因子与水平如下表: 表 2－2
(完整版)《精细化工概论》PPT课件
投资小、生产复杂、技术性强、保密性高。
4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用，是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类：
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用，是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类：
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
《精细化工工程》课件
2
能源化工
精细化工工程在石油化工、煤化工等领域的应用较为广泛，如油品加氢、馏分分 离等。
3
材料工业
精细化工工程在高分子材料、金属材料等领域的应用越来越重要，如聚氨酯、合 金材料等。
结论
发展趋势
随着科技进步和社会需求的不断 提升，精细化工工程应用领域将 越来越广泛，技术水平也将不断 提高。
应用前景
精细化工工程的应用前景非常广 阔，将在经济高质量发展和推动 高新技术产业的发展方面发挥着 越来越重要的作用。
精细化工工程PPT课件
探索精细化工工程的定义、历程、应用领域和技术，分享设计和优化的要点， 分析案例和未来发展趋势。
概述
定义
精细化工工程是指通过化学、生物、物理等技术手段，对微观结构和宏观特性进行调控和优 化，制备高附加值的化学品和材料。
历程
20世纪50年代初，美国著名化学家保罗·弗洛里开创了精细化工领域。之后，精细化工工程 经历了数十年的发展和壮大，成为了现代化学工业的重要组成部分。
应用领域
精细化工工程已经广泛应用于医药、能源、材料、环保等领域，是许多高新技术产业的基础。
精细化工工程的工艺流程
前处理
包括原料加工、检测、预处理 等。
反应过程
将原料进行化学反应，生成目 标化合物。
分离过程
对反应产物进行纯化和分离。
后处理
包括干燥、成型、质量检验等。
常见的精细化工工程技术
1 化学合成技术
通过化学反应实现化合物的制备。
பைடு நூலகம்
2 生物发酵技术
利用微生物代谢产生的产物进行化合物的制 备，如生产抗生素。
3 离子交换技术
通过离子交换树脂的吸附，实现离子物质的 分离和纯化。
精细化工工程课件
工业废水的深度处理及回用，如城市及工业污 水的中水回用 废水中有用物质的回收
食品饮料工业应用
饮料、饮用水的净化，如矿泉水的澄清除菌 果汁的澄清与分离，如低度白酒除浊净化 食品加工与物质的回收，如蛋白的去除或浓缩
发酵工业应用
生化发酵液分离与精制，如酶的浓缩与精制
医药工业的应用
9.2.2 热量衡算
进料Lf，tf 加热蒸汽Vs，is
热量衡算
二次蒸汽Ve，is 浓缩液Lp，tb
蒸发
Vs is L f c p tb t f Ve ie
Ve Vs
热效率：1kg加热蒸汽所蒸出的水量
9.3 结晶设备
结晶是从均一的溶液相中析出固相晶体的操作。 结晶的方法 浓缩溶液获得结晶 降低溶质的溶解度
二氧化碳超临界流体的P－T性质
超临界萃取的应用
中药成份的提取
在食品方面的应用
从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油脂
在医药保健品方面的应用
提取抗生素药品 从银杏叶中提取的银杏黄酮，从鱼的内脏，骨头等提取的多烯不 饱和脂肪酸（DHA，EPA），从沙棘籽提取的沙棘油，从蛋黄中 提取的卵磷脂
按操作方式分 连续生产
所需劳力少、燃料少、占地面积少； 能生产出质量均匀的产品； 适用于大规模生产。
间歇生产
操作方便，投资和维修费用小； 适用于小规模生产。
8.2 连续干燥器
连续干躁器中湿物料在干燥器中停留一段时 间，达到水分含量要求；操作过程中连续 进料和出料。 气流干燥器 喷雾干燥器 沸腾干燥器
重力沉降 设备 沉降设备 离心沉降 设备 重力沉降 设备 离心沉降 设备 加压过滤 真空过滤
按操作方式分
连续式 间歇式
食品饮料工业应用
饮料、饮用水的净化，如矿泉水的澄清除菌 果汁的澄清与分离，如低度白酒除浊净化 食品加工与物质的回收，如蛋白的去除或浓缩
发酵工业应用
生化发酵液分离与精制，如酶的浓缩与精制
医药工业的应用
9.2.2 热量衡算
进料Lf，tf 加热蒸汽Vs，is
热量衡算
二次蒸汽Ve，is 浓缩液Lp，tb
蒸发
Vs is L f c p tb t f Ve ie
Ve Vs
热效率：1kg加热蒸汽所蒸出的水量
9.3 结晶设备
结晶是从均一的溶液相中析出固相晶体的操作。 结晶的方法 浓缩溶液获得结晶 降低溶质的溶解度
二氧化碳超临界流体的P－T性质
超临界萃取的应用
中药成份的提取
在食品方面的应用
从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油脂
在医药保健品方面的应用
提取抗生素药品 从银杏叶中提取的银杏黄酮，从鱼的内脏，骨头等提取的多烯不 饱和脂肪酸（DHA，EPA），从沙棘籽提取的沙棘油，从蛋黄中 提取的卵磷脂
按操作方式分 连续生产
所需劳力少、燃料少、占地面积少； 能生产出质量均匀的产品； 适用于大规模生产。
间歇生产
操作方便，投资和维修费用小； 适用于小规模生产。
8.2 连续干燥器
连续干躁器中湿物料在干燥器中停留一段时 间，达到水分含量要求；操作过程中连续 进料和出料。 气流干燥器 喷雾干燥器 沸腾干燥器
重力沉降 设备 沉降设备 离心沉降 设备 重力沉降 设备 离心沉降 设备 加压过滤 真空过滤
按操作方式分
连续式 间歇式
精细化工PPT课件
香精(由若干种香料调配而成)
1）食用香精 2）日用香精 3）工业用香精
第15页/共35页
胶黏剂的组成
1)黏料(基料):合成树脂,合成橡胶,天然高分子 2）固化剂(硬化剂，交联剂) 3）溶剂(多为低粘度的有机溶剂) 4）增塑剂 5）填料(改变性能，降低成本) 6）其他助剂
第16页/共35页
胶黏剂的分类(第126页图7-5)
第3页/共35页
2、精细化工品的分类、 特点及原料
第4页/共35页
精细化工品的分类
1986年中国化工部分11门类—— 农药；染料；涂料；颜料；试剂和高
纯物质；信息用化学品；食品和饲料添加 剂；胶粘剂；催化剂和各种助剂；原料药 和日用化学品；功能高分子材料
第5页/共35页
精细化工品的分类
1965年日本分17门类 1981年分37门类--《精细化工年鉴》 现在达到50多门类（第107页）
第8页/共35页
3、传统精细化工
第9页/共35页
染料
1）分散染料 2）酸性染料 3）直接染料 4）还原染料 5）冰染染料 6）活性染料
第10页/共35页
涂料——
组成（成膜物质、溶剂、颜填料、助剂）
➢ 溶剂性涂料 与 水溶性涂料 ➢ 天然树脂涂料与合成树脂涂料
第11页/共35页
油基树脂涂料——
第27页/共35页
电子化学品的分类
1) 绝缘材料
2）电阻材料
3）半导体材料 4）导电材料
5）发热材料
6）磁性材料
7）传感材料
第28页/共35页
பைடு நூலகம்
电子化学品的应用
1) 绝缘材料
2）介电材料
3）磁记录材料 4）液晶
5）电子纸
1）食用香精 2）日用香精 3）工业用香精
第15页/共35页
胶黏剂的组成
1)黏料(基料):合成树脂,合成橡胶,天然高分子 2）固化剂(硬化剂，交联剂) 3）溶剂(多为低粘度的有机溶剂) 4）增塑剂 5）填料(改变性能，降低成本) 6）其他助剂
第16页/共35页
胶黏剂的分类(第126页图7-5)
第3页/共35页
2、精细化工品的分类、 特点及原料
第4页/共35页
精细化工品的分类
1986年中国化工部分11门类—— 农药；染料；涂料；颜料；试剂和高
纯物质；信息用化学品；食品和饲料添加 剂；胶粘剂；催化剂和各种助剂；原料药 和日用化学品；功能高分子材料
第5页/共35页
精细化工品的分类
1965年日本分17门类 1981年分37门类--《精细化工年鉴》 现在达到50多门类（第107页）
第8页/共35页
3、传统精细化工
第9页/共35页
染料
1）分散染料 2）酸性染料 3）直接染料 4）还原染料 5）冰染染料 6）活性染料
第10页/共35页
涂料——
组成（成膜物质、溶剂、颜填料、助剂）
➢ 溶剂性涂料 与 水溶性涂料 ➢ 天然树脂涂料与合成树脂涂料
第11页/共35页
油基树脂涂料——
第27页/共35页
电子化学品的分类
1) 绝缘材料
2）电阻材料
3）半导体材料 4）导电材料
5）发热材料
6）磁性材料
7）传感材料
第28页/共35页
பைடு நூலகம்
电子化学品的应用
1) 绝缘材料
2）介电材料
3）磁记录材料 4）液晶
5）电子纸
《精细化工》PPT课件
200～300g 500g >500g
物质名称
氰化钾 杀虫剂敌敌畏 药物阿司匹林
化学品乙醇
表1-2 几种物质的LD50值
LD50值(mg/kg体重)
物质名称
2 50～70 500～1000 6000～8000
食品抗氧剂BHA 防腐剂苯甲酸钠
尼泊金丙酯 山梨酸
LD50值(mg/kg体重)
2900 2700 >8000 10500
各种食品中最 大使用量 （E’）
1.防腐剂和抗氧化剂
防腐剂是为了抑制食品腐败和变质，延 长贮存期和保鲜期的一类添加剂。 目前常用的食品防腐剂主要有4类： 苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类 丙酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类
（1）苯甲酸及其钠盐
苯甲酸又称安息香酸，是一种常用的有机杀菌 剂，在PH值2.5～4之间，对很多微生物都有效。 苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸化合成马 尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并 全部从尿中排出，不在人体内蓄积。
精细化工
绪论
精细化学工业（简称精细化工）是生 产精细化学品的工业。精细化工是当今 世界各国发展化学工业的战略重点，也 是一个国家综合技术水平的重要标志之 一。其基本特征是以高新技术为依托， 为全球经济和人民生活生产提供高质量、 多品种、专用或多功能的精细化学品。
第一节精细化工的分类和特点
精细化工的形成和发展 精细化学品的定义 精细化学品的分类 精细化学品的特性
二、食品添加剂的一般要求与 安全使用
为了确保食品添加剂的食用安全，使用 食品添加剂应该遵循以下原则：
1．经过规定的食品毒理学安全评价程序 的评价，证明在使用限量内长期使用对 人体安全无害。
2．不影响食品感官性质和原味，对食品 营养成分不应有破坏作用。
精细化工工艺学 ppt课件
ppt课件 PPT PPT 课件 课件
33
•
20世纪90年代中期，根据各地区化工基础和特点，在全国建 立了南通、苏州、无锡、中山、抚顺、湘潭、台州、湖州、泸洲、 德阳、芜湖、滨州、开封、辛集、沙市等十五个精细化学品生产 基地。每个基地从事不同领域的化学品生产，发挥各自的特点和 优势 • 中国石化和中国石油则集中了燃料和润滑油添加剂、炼油和石 油化工催化剂等主要精细化工产品的生产，发挥了行业优势
16
三、精细化学品与精细化工的特点
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17
• 精细化学品的特点：
① 产品功能性强（专用性）
② 批量小 ③ 品种多 ④ 利润率高 ⑤ 更新换代快
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18
• 精细化工的特点： ① 多品种、小批量 ② 综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度 ④ 大量应用复配技术 经济属性 ⑤ 新产品开发周期长，费用高，但附加值高，利润大。 ⑥ 商品性强、市场竞争激烈商业属性
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生产属性
①多品种、小批量
每种精细化工产品均具有其特定功能和专用性质，生产的 针对性很强，以满足社会的不同需要，因此它们不可能象基本 化工产品那样大批量生产。
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20
②综合生产流程和多功能生产装置
虽然精细化学品品种繁多，但是从合成角度看，其合成单元不 外乎十几个，后处理设备也具有相近之处。尤其是一些同系列产品， 其合成设备有很多相似之处。因此许多工厂广泛采用多品种综合生 产装置（多功能生产装置 ），一套生产装置可生产多种产品（或 经过简单调整组合即可生产不同产品），以适应精细化工产品多品 种、小批量的特点。（有人称之为模块式、积木式）。
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干燥器
物料 G1,θ1,C1 物料 G2,θ2,C2
L1.005 1.926x0 (t 2 t1 ) Q1 Q2 Q3
Q1—气化水分需要的热量 Q2—物料升温需要的热量
Q1 W 249127 1.926t 2 t1 .
Q2 GC cm 2 1
GC GP R
R 1 W GC R
第十章 萃取设备
10.1 萃取过程的概述
即物质从一相转移到液相中的过程，属于 两相之间的传质过程。
液相→液相 — 萃取 固相→液相 — 浸取 气相→液相 — 吸收
萃取过程的机理
根据溶质在溶剂和萃取剂中溶解度不同， 达到对混合物的分离。 萃取剂的特点
混合管
溶剂和料液从一端导入，混合体系从另一 段导出； 管内流体必须呈完全湍流状态。
静态混合器
适用于高黏度及黏度差较大的体系。
10.2.2 萃取与分离同时进行的设备
离心萃取器
多级离心萃取机 连续逆流离心机
重力作用萃取柱
喷淋柱 填料柱 筛板柱 机械搅拌萃取柱 脉冲萃取柱 振动萃取柱
医院各级用水的处理，如中药提取液分离与精制 血液制品分离与精制，如医用无菌水与注射用水精制
反渗透装置
反渗透的应用
电力化水处理
电子、半导体行业超纯水
医药行业纯水
食品饮料纯净水
海水、苦咸水淡化
冶金、轻工、电镀、皮革等废水处理
管道直饮水处理工艺流程
第八章 干燥设备
干燥方法的分类
3. 直管式气流干燥器的计算
物料衡算
Qp 空气L,x0,t0 x1，t1 x2，t2
干燥器
物料 G1,θ1,C1
G1 每小時得到的绝干物料： GC 1 C1
物料 G2,θ2,C2
kg / h
kg / h
每小時除去的水分： W GC C1 C2
热量衡算
Qp 空气L,x0,t0 x1，t1 x2，t2
刮板式薄膜蒸发器
离心式薄膜蒸发器
9.2.1 物料衡算
进料Lf，Xf
二次蒸汽Ve 浓缩液Lp，Xp
蒸发
总物料衡算 对溶剂物料衡算
L f Lp Ve
L f 1 X f Lp 1 X P Ve
Lp L f Xf Xp ;
Ve L f
XP X f XP
对溶质物料衡算
安静鼓泡区
表观气速<0.05m/s； 气泡呈分散状态，大小均匀； 液体搅动微弱。
湍流鼓泡区
表观气速较高，出现较大的液相返混； 大气泡、小气泡同时存在，停留时间不同； 气液出现不均匀接触的流动状态。
栓塞气泡流动区
直径≤0.15m的气泡塔，较高的表观气速
第七章 液固分离设备
7.1 液固分离设备的分类和选型
Luweata 三级离心萃取器
有三级混合和分离装置； 每一级分三段，分别为混合、 分离和引出区； 萃取分离效果好； 处理量较小。
喷淋柱
处理能力大 两相接触时间短，萃取效率低； 只能用于简单的溶剂处理。
10.3 液-液萃取过程的计算
萃取过程分类 单级萃取 多级萃取
错流萃取：每一级都加入新鲜溶剂 逆流萃取
搅拌器的设计步骤
掌握必要的物性数据 （物料的密度、黏度、沉降速度） 任务的尺寸 （搅拌物料的体积） 搅拌体系的尺寸 （釜径、液面高度）
无 适 当 系 列 产 品 选 择 时
确定搅拌器叶轮的直径
根据搅拌任务的难度计算 搅拌器的转速 计算搅拌器的轴功率 选定电机的规格
第三章 气液反应器
3.1.1 气液反应器的形式和特点
• 降低温度 • 加入第三种物质促使结晶
9.3.1 结晶的物料衡算
蒸发掉的溶剂量G0E 进料溶剂质量G0， 进料溶液浓度X1 浓缩液溶剂质量G1， 浓缩液浓度Xp
蒸发
R
蒸发掉溶剂量/原溶剂量= E 令：纯晶体的质量为GP，晶体中结晶水 的质量为W，则：
结晶体重Gc
带结晶水盐分子量 无结晶水盐分子量
釜式反应器的壳体结构包括筒体（圆筒形）、底、盖 （或称封头）、手孔或人孔、视镜及各种工艺接管口等。
第二章 搅拌设备
2.2 搅拌装置
搅拌槽 搅拌器 叶轮 挡板
2.3 搅拌功率
搅拌器结构
搅拌器功率计算
N p K Re Fr
x
y
P Np ; 3 5 N D
Np K Re x Fr y
对被萃组分具有较高的萃取能力和选择性； 在体系溶剂中的溶解度小； 挥发性低、毒性要小； 价廉易得。
10.2.1萃取与分离分开的设备
混合设备
混合罐 混合管 喷射管 静态混合器
分离设备
依靠重力自行分离 两相密度差在0.1g/ml以上 利用离心力进行分离 两相密度差可小到0.01g/ml，且停留时间短
重力沉降 设备 沉降设备 离心沉降 设备 重力沉降 设备 离心沉降 设备 加压过滤 真空过滤
按操作方式分
连续式 间歇式
液固分离 设备
过滤设备
7.2.1 卧式活塞卸料离心机
7.3.2 真空叶滤机
由多个叶片并联排列组成；
叶片中间连上真空管；
叶片外复以滤布为过滤介质；
分别经过抽滤过程、水洗过程、卸除滤饼 几个过程。
Re
D N
2
;
N D Fr g
2
Φ对Re作功率曲线（图2-7）
2.4 其他搅拌方法
射流混合
流体经过一小孔、喷嘴或管道，流入较大容器中 产生射流。
管道混合
三通元件 静力混合器
2.4.1 射流混合
2.4.2 管道混合-三通元件
混合效果较差
2.4.2 管道混合-静力混合器
反应过程对搅拌的要求 （混合、搅动或者悬浮）
二氧化碳超临界流体的P－T性质
超临界萃取的应用
中药成份的提取
在食品方面的应用
从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、可可豆中提取油脂
在医药保健品方面的应用
提取抗生素药品 从银杏叶中提取的银杏黄酮，从鱼的内脏，骨头等提取的多烯不 饱和脂肪酸（DHA，EPA），从沙棘籽提取的沙棘油，从蛋黄中 提取的卵磷脂
Q1—损失的热量，取总热量的10%~15%
喷雾干燥器的特点
干燥迅速，适用于干燥热敏性物料； 可用于奶粉、果汁等体系的干燥； 若干燥产品为粉末状，无需再作粉碎处理； 热容系数低，干燥室较大； 能量消耗大。
8.3 其他干燥方法
过热蒸汽干燥和溶剂干燥 红外线干燥 微波干燥 冷冻干燥
气液相接触的设备，用于气液相反应。分为：
鼓泡式反应器
搅拌鼓泡反应器、板式反应器、鼓泡管式反应器
液膜式反应器
填料反应器、降膜反应器
喷雾式反应器
喷雾反应器、喷射反应器、文丘里反应器
搅拌鼓泡反应器
适用于高粘性的气 体和非牛顿液体之 间的反应。 所以气体分散得更 好，气液混合均匀， 相界面和传质系数 都增大。
天然香精香料的提取
可以有效地提取芳香组分，而且还可以提高产品纯度。
常用超临界流体的临界值
流体名称 二氧化碳 水 氨 乙烷 乙烯 氧化二氮 丙烷 戊烷 丁烷 分子式 CO2 H2O NH3 C2H6 C2H4 N2O C3H8 C5H12 C4H10 临界压力 临界密度 临界温度(℃) (bar) (gcm-3) 72.9 217.6 112.5 48.1 49.7 71.7 41.9 37.5 37.5 31.2 374.2 132.4 32.2 9.2 36.5 96.6 196.6 135.0 0.433 0.332 0.235 0.203 0.218 0.450 0.217 0.232 0.228
鼓泡管反应器
降膜反应器
3.1.1 气液反应器的形式和特点
气液相接触的设备，用于气液相反应。分为：
鼓泡式反应器
搅拌鼓泡反应器、板式反应器、鼓泡管式反应器
液膜式反应器
填料反应器、降膜反应器
喷雾式反应器
喷雾反应器、喷射反应器、文丘里反应器
气提式
3.3.1 鼓泡反应器的操作状态
第九章 蒸发与结晶设备
蒸发过程
对含有非挥发性溶质和挥发性溶剂的溶液 进行浓缩的过程称为蒸发。 蒸发设备的流程有单效和多效之分
单效蒸发指从溶液中蒸发出来的二次蒸汽不再 利用； 多效蒸发指前一个蒸发器的二次蒸汽作为后一 蒸发器的加热蒸汽加以利用，节约蒸汽。
9.1 蒸发设备的结构
单流式长管薄膜蒸发器 循环式薄膜蒸发器
工业废水的深度处理及回用，如城市及工业污 水的中水回用 废水中有用物质的回收
食品饮料工业应用
饮料、饮用水的净化，如矿泉水的澄清除菌 果汁的澄清与分离，如低度白酒除浊净化 食品加工与物质的回收，如蛋白的去除或浓缩
发酵工业应用
生化发酵液分离与精制，如酶的浓缩与精制
医药工业的应用
7.5.1 板框过滤机
7.6 超滤和反渗透
超滤和反渗透属于膜分离过程；
超滤
是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液 体进行分离的物理筛分过程，能截留0.5微米以 下的颗粒或者大分子。
超 滤 装 置
超滤的应用
纯水、超纯水方面的应用
工业用水的初级纯化 海水、苦咸水淡化的预处理
环保领域的应用
10.4 超临界萃取
当温度和压力达到一定值时，液体的密度与其饱和蒸汽的 密度相同，此时界面消失。液、气两相成平衡状态的点叫 临界点。在临界点时的温度和压力分别称为临界温度Tc临 界压力Pc。 超临界流体是指超过临界温度与临界压力状态的流体。如 果某种流体处于临界温度之上（即T＞Tc），无论压力多 高（即P＞Pc），也不能液化，这个状态的物质常常不称 为气体或液体，而被称为超临界流体（Supercritical Fluid 简称SCF）。 超临界流体具有接近液体的密度和类似液体的溶解能力， 具有接近气体的黏度和扩散速度。因此有很高的传质速率 和很快达到萃取平衡的能力。