分离工程期末知识总结20161219
分离工程知识点总结

分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来,以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。
分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中,是一项重要的工业过程。
1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程,分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。
物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等;化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。
1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色,比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。
此外,分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。
二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。
常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。
2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。
离心设备有离心机、离心沉降机等。
2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。
蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。
2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。
结晶设备包括结晶器、结晶槽等。
2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。
萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。
2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。
常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。
2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。
三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。
进料是将混合物送入分离设备,分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离,收集是将分离出来的组分进行收集,处理废物是处理分离工程产生的废弃物。
制药分离工程期末总结

制药分离工程期末总结引言制药分离工程是制药工程中的重要部分之一,主要用于从原料中分离和纯化药物成分,以确保制药产品的安全、有效和高纯度。
本期末总结将回顾我在制药分离工程课程中所学到的知识和技能,并对分离工程的挑战和发展方向进行讨论。
一、分离工程的基本原理和技术流程分离工程的基本原理是根据不同化合物之间的性质差异,通过一系列物理和化学方法将目标化合物从原料中分离出来,并使其达到所需纯度。
常用的分离技术包括结晶、溶剂抽提、吸附、蒸馏、过滤和离心等。
在制药分离工程中,常常需要结合多种分离技术,以达到所需的纯度和产量。
技术流程是制药分离工程的关键,可以根据具体的制药产品和要求进行设计。
通常的流程包括原料准备、预处理、分离、纯化、结晶和干燥等步骤。
在分离和纯化阶段,常用的技术包括溶剂抽提、吸附剂选择、蒸馏塔设计和浓缩等。
结晶和干燥则需要考虑晶体的形态和晶体的稳定性等因素。
二、制药分离工程的挑战与解决方案在实际的制药分离工程中,常常遇到诸多挑战,例如原料的复杂性、操作条件的严格要求和产品的高纯度要求等。
为了解决这些挑战,可以采取一系列的措施。
首先,需要对原料进行适当的预处理,以去除杂质和不需要的成分。
预处理可以采用过滤、离心和沉降等技术,以减少后续分离和纯化步骤的复杂性和难度。
其次,选择合适的分离和纯化技术是制药分离工程的关键。
对于不同的药物成分,可以根据其化学性质和物理性质选择合适的分离技术。
例如,对于极性化合物可以采用溶剂抽提和吸附技术,而对于非极性化合物可以采用蒸馏和结晶技术。
此外,合理设计分离和纯化的工艺参数也是制药分离工程中的重要方面。
包括选择合适的溶剂、调整操作温度和压力等。
这些参数的调整可以提高分离和纯化效果,使产品达到所需纯度和产量。
三、制药分离工程的发展方向随着制药行业的不断发展和创新,分离工程也在不断更新和改进。
未来的制药分离工程将更加注重绿色和可持续发展。
首先,将绿色化学原则和技术应用于制药分离工程中,减少对环境的污染和资源的浪费。
《分离工程》知识点笔记

《分离工程》知识点笔记第一章:分离工程概论1.1 分离过程的重要性在化学工业中,分离技术扮演着至关重要的角色。
从原油提炼到制药生产,从食品加工到废水处理,几乎所有的化工过程中都离不开有效的分离操作。
通过这些操作,可以将原料中的有用成分与不需要的杂质分开,或是根据产品的不同规格要求进行提纯。
因此,掌握先进的分离技术对于提高产品质量、降低能耗以及减少环境污染具有重要意义。
1.2 常见的分离技术简介分离方法依据其物理或化学性质的不同而异,主要包括但不限于以下几种:•蒸馏:利用组分沸点差异实现液体混合物的分离。
•吸收:一种或多种气体被溶解于液体溶剂中以达到净化目的。
•萃取:借助另一种液体(萃取剂)选择性地提取原溶液中的某一成分。
•吸附:固体表面吸引并保持流体分子的能力,广泛应用于空气净化及水处理领域。
•结晶:通过控制温度等条件使溶液中的溶质形成晶体沉淀出来。
•膜分离:依靠半透膜的选择透过性对物料进行浓缩和净化。
•干燥:去除物料中水分或其他挥发性物质的过程。
•沉降与过滤:基于颗粒大小差异来分离悬浮体系的方法。
1.3 分离过程的选择标准选择合适的分离方法时需考虑多个因素,包括但不限于:•经济成本:设备投资费用、运行维护开支及能源消耗水平。
•环境影响:是否会产生有害废弃物?如何妥善处置?•效率高低:目标产物回收率、纯度指标能否满足需求?•安全性考量:操作过程中是否存在安全隐患?应急措施是否到位?此外,还需结合具体应用场景综合分析,比如对于热敏性材料,则应避免采用高温加热方式;当面对易燃易爆物质时,则要特别注意防火防爆设计。
第二章:相平衡基础2.1 相律及其应用相律是描述系统处于平衡状态时各相之间关系的基本法则之一,由吉布斯提出。
其数学表达式为:F = C - P + 2,其中F表示自由度数,C代表独立组分数目,P指相数。
该定律揭示了给定条件下能够独立改变变量的数量上限,有助于指导实验设计与数据分析工作。
例如,在一个二元液液系统里,若已知总压强恒定不变,则只需调整温度即可观察两相间组成变化情况。
生物分离工程复习总结

第一章1、什么是生物分离工程?对于由生物界自然生产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业过程获得的生物原料,经过提取分离、加工并精制目的成分,最终使其成为产品的技术。
2、生物分离工程特点:1).发酵液的特性;2).发酵液是多组分的混合液;3).目的产物的稳定性差;4).对最终产品的质量要求高。
3、生物分离过程的一般流程及各流程所包含单元操作。
①发酵液的预处理与固液分离(离心,过滤)②初步纯化(产物提取)(沉淀,吸附,萃取,超滤)③高度纯化(产物精制)(层析,离子交换,亲和色谱,吸附色谱,电色谱)④成品加工(浓缩,结晶,干燥)第二章1、发酵液的基本特征:1).发酵产物的浓度低,基本是水;2).悬浮物小,密度与液体相差不大;3).固体粒子的可压缩性大;4).液相粘度大;5).性质不稳定。
2、发酵液为什么要预处理(目的)?有哪些方法?目的:A、促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率:⑴改变发酵液的物理性质降低液体黏度;⑵相对纯化,去除发酵液中的部分杂质以利于后续各步操作;⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中方法:1)加热法: a)加热降低液体粘度;b)加热使蛋白质变性凝固,去除杂蛋白2)调节悬浮液的pH值: pH值直接影响发酵液中某些物质的电荷性质,适当调节pH值可改善其过滤特性。
3)加入惰性助滤剂:4)加入反应剂: 加入某些不影响目标产物的反应剂,可消除发酵液中的一些杂质对过滤的影响,从而提高过滤速度。
5)发酵液的相对纯化:A高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)Ca2+ ——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸);Mg2+——三聚磷酸钠→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;Fe2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀;B杂蛋白:沉淀法;变性法;吸附法6)凝聚和絮凝:2、什么是凝集和絮凝的概念?原理?概念:①凝聚:胶体粒子在中性盐促进下脱稳相互聚集成大粒子(1mm)大小块状凝聚体的过程。
分离过程期末总结

分离过程期末总结一、引言在分离过程的学习中,我们主要学习了物质的分离方法和相关的实验操作。
分离过程是化学和生物学实验的一项基础工作,通过对混合物中组分的分离,能够更准确地分析和研究物质的性质和特点。
通过本学期的学习,我对分离过程有了更深入的理解和掌握,下面将对本学期的学习进行总结。
二、理论知识的学习在本学期的分离过程学习中,我们首先学习了分离过程的基本理论知识。
首先是混合物与纯物质的区别,混合物是由两种或以上的物质按一定比例混合而成的,而纯物质则是由同一种物质组成的。
对于混合物的分离,我们学习了四种基本的分离方法,包括过滤、蒸发、结晶和蒸馏。
每种方法都有其独特的原理和适用范围,具体的学习过程中我们通过实验操作锻炼了我们的实际动手能力和观察能力。
三、实验操作能力的提高在本学期的分离过程学习中,我们进行了多次的实验操作。
通过这些实验,我们锻炼了我们的实验操作能力和动手能力。
在实验操作过程中,我们学会了如何准备实验物质,如何设置实验器材,如何进行实验观察和数据记录,以及如何进行结果分析。
通过这些实验操作的训练,我们的实验操作能力和实际动手能力得到了很大的提高。
四、实际问题的解决能力在本学期的学习中,我们遇到了很多实际问题,在解决这些问题的过程中,我们学会了怎样进行合理的思考和分析。
在实验操作中,有时会出现实验结果与理论预期不符的情况,我们不仅要分析出问题的原因,还要采取相应的措施进行解决。
同时,在实验结果出现偏差时,我们还要进行数据处理和结果分析,从而得出正确的结论。
通过这些实际问题的解决过程,我们的思维能力和分析能力得到了很大的提高。
五、学习方法的改进在本学期的学习中,我认识到只有通过不断地实际操作和实践,才能更好地理解和掌握分离过程的原理和方法。
因此,在学习过程中,我积极参加实验操作,多与同学进行讨论和交流,以便更好地理解问题和解决问题。
同时,我在学习中也注重理论知识的积累和总结,通过阅读相关的教材和文献,不断扩大自己的知识面,提高自己的学习能力。
分离工程复习总结

练习题
(1) 分离剂可以是(物质 分离剂可以是(物质MSA)或(能量 能量ESA),有时也可两种同时应用。 ),有时也可两种同时应用 ) ),有时也可两种同时应用。 (2) 平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不等)的原理,常采用(平衡级)作 平衡分离的分离基础是利用两相平衡(组成不等)的原理,常采用(平衡级) 为处理手段,并把其它影响归纳于(效率) 为处理手段,并把其它影响归纳于(效率)中。 (3) 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种(推动力)作用下经过某种介质时 速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种(推动力) 传质速率)差异而实现分离。 的(传质速率)差异而实现分离。 (4) 分离过程是将一混合物转变为组成(不同)的两种或几种产品的哪些操作。 分离过程是将一混合物转变为组成(不同)的两种或几种产品的哪些操作。 (5) 分离因子表示任一分离过程所达到的(分离程度),其定义为( )。 分离因子表示任一分离过程所达到的(分离程度),其定义为( ),其定义为 (6) 分离因子(等于 ),则表示组分 及j之间不能被分离。 分离因子(等于1),则表示组分i及 之间不能被分离 ),则表示组分 之间不能被分离。 (7) 分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是熵减过程。 分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是熵减过程。
பைடு நூலகம்
问题: 问题: 判断:将盐加入饱和的非电解质水溶液, 1. 判断:将盐加入饱和的非电解质水溶液,非电解质的溶解度 就会加大( )。 就会加大(X)。 盐溶解在两组分液相混和物中, 2. 盐溶解在两组分液相混和物中,发生的盐效应是指非电解质 盐析”或者“盐溶”作用。 的溶解度发生 “盐析”或者“盐溶”作用。 盐对汽液平衡影响的机理解释:宏观上, 3. 盐对汽液平衡影响的机理解释:宏观上,盐引起组分蒸汽压 下降幅度不同;微观上由于静电作用或者溶剂化合物/ 下降幅度不同;微观上由于静电作用或者溶剂化合物/分子化 合物作用不同,使组分之间相对挥发度增大。 合物作用不同,使组分之间相对挥发度增大。 溶盐精馏的优缺点:盐不易挥发,易保证产品的纯度; 4. 溶盐精馏的优缺点:盐不易挥发,易保证产品的纯度;能耗 易于回收,循环使用。固体盐有时溶解比较困难, 低;易于回收,循环使用。固体盐有时溶解比较困难,易结 晶析出堵塞管道,造成输送困难,使应用受到限制。 晶析出堵塞管道,造成输送困难,使应用受到限制。 恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏过程的优缺点比较。 5. 恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏过程的优缺点比较。
生物分离工程期末复习(全)

生物分离工程期末复习(全)一,名词解释:1,生物分离工程:是指从发酵液,酶反应液或动植物细胞培养液中分离,纯化生物产品的过程。
它描述了生物产品的分离,纯化过程的原理,方法和设备,因为它处于整个生物产品生产过程的后端,所以也称为生物工程下游技术。
2,凝集:通过加入无机盐,在无机盐作用下,发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成块状絮凝体的过程。
3,絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
4,离心分离:是指在离心场的作用下,将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。
5,过滤:发酵液通过一种多孔介质,固体颗粒被截留的过程。
6,滤饼过滤:固体颗粒沉积于过滤介质表面形成滤渣层。
7,深层过滤:固体颗粒进入并沉积于多孔孔道内,溶液经孔道缝隙流过滤渣。
8,细胞破碎:是采用一定的方法,在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质的基础。
9,机械破碎法:通过机械运动产生的剪切力使组织细胞破碎。
10,物理破碎法:通过各种物理因素作用,使组织细胞的外层结构破坏,使细胞破碎。
11,化学破碎法:通过各种化学试剂对细胞膜的作用,使组织细胞的外层结构破坏,使细胞破碎。
12,通过细胞本身酶系或外加酶催化剂的催化作用,使外层结构破坏。
13,超声破碎法:在超声波作用下,液体发生空化作用,空穴的形成,增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力,使细胞破碎。
14,空化作用:指存在于液体中的微气核空化泡在声波作用下发生变化,声压达到一定值,在声波纵向传插负压区,空泡化增大,在声波传播的正压区,空泡闭合,在反复增大,闭合中,空泡化崩溃,崩溃的瞬间,产生巨大的剪切力。
15,酶解法:利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞,使细胞壁受到破坏后,再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜。
16,酶解—自溶作用:利用生物体自身产生的酶来溶胞,而不需要外加其他酶。
17,自溶作用:改变其生长环境,可诱发产生过剩的这种酶或激发产生其他的自溶酶,以达到自溶作用。
生物分离工程期末总复习

生物分离工程期末总复习第一章绪论一、生物分离工程在生物技术中的地位?二、生物分离工程的特点是什么?1.产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2.绝大多数生物分离方法来源于化学分离3.生物分离一般比化工分离难度大3.生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?三、生物分离过程一般分四步:1.固-液分离(不溶物的去除)离心、过滤、细胞破碎目的是提高产物浓度和质量2.浓缩(杂质粗分)离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性,只是进行初分,可提高产物浓度和质量。
3.纯化色谱、电泳、沉淀以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。
4.精制结晶、干燥四、在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠?(1)产品价值(2)产品质量(3)产物在生产过程中出现的位置(4)杂质在生产过程中出现的位置(5)主要杂质独特的物化性质是什么?(6)不同分离方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。
五、.生物分离效率有哪些评价指标?1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m2.系数α回收率REC第二章细胞分离与破碎1.简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物,然后方可进行提取。
二、细胞破碎方法的大致分类破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类,非机械破碎法又可分为化学(和生物化学)破碎法和物理破碎法。
1.机械破碎处理量大、破碎效率高速度快,是工业规模细胞破碎的主要手段。
细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。
2.化学(和生物化学)渗透破碎法(1)渗透压冲击法(休克法)(2)酶溶(酶消化)法3.物理破碎法1)冻结-融化法(亦称冻融法)(2)干燥法空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法三、化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点?化学渗透破碎法与机械破碎法相比优点:化学渗透破碎法比机械破碎法的选择性高,胞内产物的总释放率低,特别是可有效地抑制核酸的释放,料液的粘度小,有利于后处理过程。
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多组分精馏
简捷计算法步骤:
1、由工艺要求选LK和HK,假设清晰分割或假设回收率, 物料分配得出D、W、xi,D,xi,w;
2、分别由露点方程和泡点方程计算塔顶和塔底温度,由此 计算全塔平均相对挥发度; 3、由Fenske方程计算最少理论板数,验证清晰分割或回收 率(以产品是否合格为依据);
4、由Underwood方程计算最小回流比;
第二章 单级平衡过程
2.1 相平衡及其计算 2.2多组分物系的泡点和露点计算
掌握 重点掌握 掌握
2.3闪蒸过程的计算
第二章 单级平衡过程
相平衡的定义 在一定的条件下,当一个多相系统中各相的性质和数 量不随时间变化时(即保持物理平衡),则称此系统处于 相平衡。
相平衡的实质: 热力学上看—物系的Gibbs自由能最小
▼各组分相互影响,最小回流比下,存在上、下恒浓区;
▼所有进料组分受非分配组分的影响, ▼恒浓区位置不一定在进料板处。Fra bibliotek多组分精馏
重组分 恒浓区 轻组分 恒浓区
多组分精馏中的恒浓区
有两个“夹点”
(1)轻、重组分均为非分配组分
重组分 恒浓区 (2)重组分为非分配组分,轻组分为分配组 轻组分 分 恒浓区 重 组 分 恒浓区 轻 组 分 恒浓区 (4)轻、重组分均为分配组分 重组分 恒浓区 轻组分 恒浓区
yi , L, x i
液化的量 L e 液化率: 总加入量 F
液化的量 V 汽化率: 总加入量 F
e 1
(给定料液的量和组成,计算在指定压力和温度条件下闪蒸 得到的汽相量和组成,以及剩余的液相量和组成)
第二章 单级平衡过程
1、进行闪蒸计算之前,需要核实闪蒸问题是否成立! 在给定的T、P下,计算: = 1 T TB 进料处于泡点(饱和蒸汽) 泡点方程
27
(xiD)m —最小回流比下馏出液中组 分i的摩尔分数; xiF —进料中组分i的摩尔分数; q —进料热状态参数(进料液相分 率); —方程的根,对于c组分系统有c 个根,取LK>>HK的根。
最少理论塔板数
全回流: D=0, R=L/D= 全回流是精馏操作的一个极限(上限),全回流操作时,精馏 段操作线和提馏段操作线重合,完成分离需要的理论板数最少。 说明:全回流时不向塔内进料,也不从塔内取出产品,装置的 生产能力为0,因此对正常生产并无意义。但全回流对精馏过程 的理论计算,开工阶段及实验研究等具有重要意义。
活度系数法计算汽液平衡常数
yi i f iOL i f i L Ki V V ˆi P ˆi P xi
L S V ( P P L S S i i ) f i Pi i exp[ ] ( 2 21) RT s s L S yi i Pi i Vi ( P Pi ) K i V exp[ ] ( 2 35) ˆi P xi RT ——计算Ki的普遍化形式(用于严格计算)
分配比 21
多组分精馏
对于多组分精馏,通常,把由设计者指定分离要求的这2 个组分称为关键组分。 其中 相对易挥发的组分称为轻关键组分(LK) 相对不易挥发的组分称为重关键组分(HK)
设αih为非关键组分i对HK的相对挥发度。
若: i h l h : — i为轻组分,表示: LNK i h hh : — i为重组分,表示: HNK l h i h hh :
组分i对组分j的相对挥发度定义为:
分离因子:表示组分间分离的难易程度。
第二章 单级平衡过程
ˆ 汽液平衡关系式: f
V L ˆ ˆ i yi p i xi P (2 8) V 0L ˆ i yi p i xi f i (2 9)
V i
fˆ i
L
状态方程法
活度系数法
第二章 单级平衡过程
第二章 单级平衡过程
泡点计算依据的方程
①相平衡关系:
y i K i xi
②摩尔分率的归一化方程:
(i 1, , c)
y
i
i
1
x
i
i
1
③相平衡常数关联式: K i f i ( p, T , x, y )
(i 1, , c)
以上方程组共有3c+2个变量,独立方程数2c+2个,自由度 为c,给定p和c-1个xi,方程有唯一解。
③计算收敛时,
i
( y x ) 0,目标函数为: z ( K 1) 闪蒸方程 G ( e) ( y x ) ( K 1)e 1 Rachford-Rice eq
i i i
i i i i i i
1. 2. 3. 4. 5. 6.
什么叫泡点,什么叫露点? 精馏塔塔顶的温度和塔釜的温度分别是什么? 简述求解泡露点的思路? 对于泡点温度,∑Kixi <1,应如何调整温度? 怎样判断闪蒸问题在给定的T、P下是否成立? 等温闪蒸的通用闪蒸方程(Rachford-Rice方程 )的形式。
Nie = Nve-Nce
= C+4
L1和L2的T、P、组分浓度相等
20
内在关系式:
Nc
多组分精馏
设计变量Ni可进一步分为:
Ni N N
e e x
e a
固定设计变量Nx
Nx
= 进料物流变量数+系统的压力
可调设计变量Na
=Ni -Nx
L1 L L2
分配器
固定设计变量Nx = 进料+压力=(C+2)+1 可调设计变量Na = Ni-Nx=(C+4)-(C+3)=1
B和C在塔顶和塔釜均出现,为分配组分; A和D仅在塔顶或塔釜出现,为非分配组分。 A B C D A B C
B C D
23
多组分精馏
多组分精馏的特点
定义:顶釜同时出现的组分——分配组分 只在顶或釜出现的组分——非分配组分
一般:LK、HK和中间组分为分配组分;
非关键组分可以是分配组分,也可以是非分配组分。 多元精馏特点:
非均相进料,只要简单地分相就可以。如过滤、沉降、 固-液分离和气-液分离器等。 传质分离过程是除了机械地将不同相加以分离外,相 间还发生物质的传递。分离对象是均相混合物,将含 有不同组分的均相混合物分成组成互不相同的两种或 多种产品的操作。精馏,吸收,萃取等。
平衡分离过程
传质分离过程
速率分离过程
特点:★F=D=W=0 ★ L=V;L/V=1
★操作线方程: yn1 ,i x n ,i
★板效率 最高
由于全回流,用 N m 表示N,省去“均”: x xA lg[ ( A) ( ) D W] xB xB Nm (3 8) lg AB — — Fenske方程
最少理论板数只与分离要求有关,与进料组成无关。
(3)重组分为分配组分, 轻组 分非为分配组分
最小回流比概念
e
y
xW
x
xD
xD ye Rm ye xe
最小回流是精馏操作的另一极限,操作回流比一定要大于最小 回流比。 最小回流比的计算公式-恩德伍德公式
i ( xiD )m Rm 1 i
i xiF 1 q i
22 — i为中间关键组分
多组分精馏
清晰分割
馏出液中除了重关键组分(HK)之外,没有其它重组分; 釜液中除了轻关键组分(LK)之外,没有其它轻组分。 那么,根据组分是否在精馏塔的两端都出现,可分为 分配组分和非分配组分。
例:A、B、C、D 挥发性逐渐减小, 精馏工艺要求按AB与CD分开。 则:B为LK;C为HK; A为LNK;D为HNK。
第三章 多组分精馏
本章要求:
1)会确定系统的独立变量数、约束关系数和设计变量数。 2)了解多组分精馏过程与二组分精馏的比较分析。掌握 关键组分等概念。 3)掌握多组分精馏过程计算,清晰分割和不清晰分割物 料衡算的计算方法。 4) 掌握简捷法求算精馏过程理论板数的步骤。 5)了解萃取精馏和共沸精馏过程的概念和异同点。
分离工程
第一章 绪论
分离过程基本概念 定义:将一混合物转变为组成不相同的两种或 两种以上产物的操作。
分离工程示意图
分离剂 (物质或能量) 原料物流 分离装置 产品1 (组成不同的物流)
(一股或几股)
产品2
第一章 绪论
分离过程的分类
分离过程分为机械分离过程和传质分离过程两大类。 机械分离过程是指分离装置所接受的是多于一个相的
最小回流比
计算最小回流比的Underwood(恩德伍德)公式: 假设: 1、各组分相对挥发度是常数; 2、塔内汽液相流率为恒摩尔流。 Underwood(恩德伍德)公式:
i ( xiD )m Rm 1 (3-3a) i
i —组分i 的相对挥发度;
i xiF 1 q (3-3b) i
动力学上看—相间表观传递速率为零
相平衡准则:
各相的温度相等、压力相等,每个组分的化学位(逸度)相等。
第二章 单级平衡过程
相平衡关系的表示方法
(1)相图
主要用来表示二元组分体系的相平衡关系,包括恒压下的t-x图 和y-x图,以及恒温下的p-x图。
(2)相平衡常数K
组分i的相平衡常数定义为:
(3)分离因子(相对挥发度)α
5、确定实际N、R和适宜进料位置; 6、由热量衡算计算塔顶冷凝器和塔底再沸器热负荷。
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1、试确定分配器、全凝器、分凝器的设计变量。 2、什么是关键组分?非关键组分?分配组分与非分配 组分?非关键组分是否就一定是非分配组分? 3、什么是清晰分割法和不清晰分割法?叙述其原理。 4、试分析多组分精馏在最小回流情况下,恒浓区出现 的位置(按清晰分割处理,分只有轻非关键组分的 物系、只有重非关键组分的物系两种情况论述) 5、怎样用简捷法计算精馏过程的理论板板数。