分离科学II-气液分离技术
电解水气液分离框架
电解水气液分离框架是一种用于电解水产生的气体和液体分离的系统。
它主要由以下几个部分组成：
1. 电解槽：这是电解水过程发生的地方，通常包含两个电极（阳极和阴极）以及一个离子交换膜。
2. 气液分离器：用于将电解产生的气体（主要是氢气和氧气）和液体（水）分离。
3. 气体收集系统：用于收集和储存产生的气体。
4. 液体收集系统：用于收集和储存剩余的液体。
5. 控制系统：用于监控和控制整个电解水气液分离过程的运行。
电解水气液分离框架的主要目的是将电解水过程中产生的气体和液体有效地分离，以便于各自收集和利用。
这个过程通常涉及到一系列的物理和化学过程，如扩散、吸附、脱附等。
液液相分离概念
液液相分离概念
液液相分离概念是一种具有挑战性的科学技术概念，用于提高有效性和安全性。
液液相分离技术的出现，使科技的发展更加复杂。
它的思想可以追溯到20世纪50年代，但当时尚未普及，直到90年代科学和技术才有足够的步使其得以普及。
液液相分离概念，指的是在以下情况下，用特殊方法可以将液体或气体分解为不同的部分，比如，将水分解为水和氯分子，将混合物分解成不同的物质等。
在液液相分离过程中，液体或气体需要经过多种技术或化学方法，才能分别出来。
例如，空气中的氧气和氮气经过空气处理机的多种流程，可以得到不同的气体。
同样，液体中的污染物或有害物质，可以经过多种物理、化学处理，分离出干净的水。
液液相分离技术已经被广泛应用于工业和环境技术领域，主要用于处理剩余液体和气体，以及净化污染物和有害物质。
液液相分离是一种灵活的技术，可以实现效果，以节约能源或者减少危害，例如，将二氧化碳和氮气分离出来，以满足环境法规的要求。
在水处理领域，液液相分离技术用于净化水，减少污染物、有害物质和微生物，以符合各种水质标准。
液液相分离技术在各种行业中得到了广泛应用，它可以很好地满足工业和环境技术方面的需求。
不仅是用于剩余液体和气体的处理，而且也可以用于净化和减少污染物，例如，可以将污染物或有害物质分离出来。
随着技术的发展，液液相分离的潜力也越来越受到青睐。
综上，液液相分离是一种具有挑战性的科学技术概念，它的出现
使科技的发展更加复杂。
它的技术得到广泛的应用，用于处理剩余液体和气体，也用于净化污染物和有害物质，以节约能源或者减少危害。
随着科学技术的发展，液液相分离技术将得到更大的发展。
气液分离初中化学教案
气液分离初中化学教案教学目标：1. 让学生了解气液分离的概念和原理。
2. 让学生掌握气液分离的方法和操作技巧。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点：1. 气液分离的概念和原理。
2. 气液分离的方法和操作技巧。
教学难点：1. 气液分离的原理的理解。
2. 气液分离操作的技巧的掌握。
教学准备：1. 实验室用具：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸等。
2. 实验试剂：水、酒精、盐等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 教师通过提问方式引导学生回顾之前学过的液体和气体的知识。
2. 教师介绍气液分离的概念和重要性。
二、新课讲解（15分钟）1. 教师讲解气液分离的原理，引导学生理解气体和液体之间的相互作用。
2. 教师介绍气液分离的方法，如蒸馏、萃取、吸附等，并解释每种方法的适用范围和操作步骤。
3. 教师通过示例演示气液分离的操作技巧，如蒸馏时的温度控制、萃取时的溶剂选择等。
三、实验操作（15分钟）1. 教师指导学生进行气液分离的实验操作，如蒸馏实验。
2. 学生按照实验步骤进行操作，观察实验现象，并记录实验结果。
四、总结与拓展（10分钟）1. 教师引导学生总结气液分离的原理和方法，并回答学生的疑问。
2. 教师提出一些拓展问题，引导学生思考气液分离在实际应用中的意义，如能源开发、环境保护等。
五、作业布置（5分钟）1. 教师布置作业，要求学生复习气液分离的知识，并完成一些相关的练习题。
教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够理解气液分离的概念和原理，掌握气液分离的方法和操作技巧。
在实验操作环节，学生能够亲自进行实验，培养实验操作能力和观察能力。
在总结与拓展环节，学生能够思考气液分离在实际应用中的意义，培养解决问题的能力。
教师应及时给予学生反馈和指导，帮助学生巩固知识，提高学生的学习兴趣和自信心。
燃料气气液分离
燃料气气液分离在石油化工行业中，燃料气气液分离技术主要是通过蒸馏、分级、吸附、萃取和结晶等方法来实现的。
其中，蒸馏是最常用的一种方法，它通过加热原油，使得不同沸点的化学物质蒸发，然后再通过冷凝将其冷凝成液体。
分级则是利用不同化学物质的密度差异进行分离，吸附则是利用吸附剂吸附分离物质，萃取则是利用溶剂将不同化学物质分离出来，结晶则是将不同物质通过结晶的方式进行分离。
燃料气气液分离技术在实际生产中存在一些技术难题，主要包括能耗高、设备复杂、成本昂贵、对原油成分要求高等问题。
因此，如何提高分离效率、降低能耗和成本，是燃料气气液分离技术发展的重要方向。
在提高分离效率方面，可以通过改进分离设备和工艺条件来实现。
例如，选择合适的分离设备和优化工艺参数，可以提高分离效率。
此外，还可以采用新型的分离技术，如膜分离和超临界流体提取等，来实现高效分离。
这些方法不仅能够提高分离效率，还能够降低能耗和成本。
在降低能耗和成本方面，可以通过改进能源利用方式和降低设备的能耗来实现。
例如，采用节能型设备和改进工艺，可以降低能耗。
此外，还可以采用余热回收、废热利用和多能联供等方式，来提高能源利用效率，降低成本。
在提高环保性方面，可以通过改进分离工艺和设备，减少废水排放和排放物排放，来实现绿色生产。
例如，采用无排放或少排放的工艺和设备，可以减少污染物排放，保护环境。
在提高原油利用率方面，可以通过改进炼油技术和工艺，提高原油的加工转化率，减少原油的损耗和浪费。
例如，可优化炼油工艺，提高产品收率和降低原油损耗，从而提高原油利用率。
综合来看，燃料气气液分离技术在石油化工行业中具有重要的作用，但也存在一些技术难题。
未来，可以通过改进技术和工艺条件，降低能耗和成本，提高环保性和原油利用率等方面来进一步发展。
相信在不久的将来，燃料气气液分离技术将在石油化工行业中发挥越来越重要的作用。
气液分离初中化学教案
气液分离初中化学教案教学内容：气液分离教学目标：1. 了解气液分离的原理和方法。
2. 掌握常见的气液分离装置。
3. 能够应用气液分离技术解决实际问题。
教学重点：1. 气液分离的原理和方法。
2. 常见的气液分离装置。
教学难点：1. 如何使用气液分离技术解决问题。
教学准备：1. 教学用具：幻灯片、实验器材等。
2. 教学内容：气液分离的相关知识。
教学过程：一、导入（5分钟）教师介绍气液分离的概念，并引导学生思考：在生活中我们经常会遇到哪些气液混合物？如何将气液分离？二、讲解气液分离的原理和方法（15分钟）1. 教师结合幻灯片介绍气液分离的原理和方法，重点讲解冷凝法、吸收法和过滤法等气液分离的方法。
2. 教师通过实例讲解气液分离技术在工业生产和生活中的应用。
三、讲解常见的气液分离装置（15分钟）1. 教师介绍常见的气液分离装置，如冷凝器、吸收塔和过滤器等，并分别说明其原理和应用。
2. 教师通过示意图和实例向学生展示这些气液分离装置的结构和工作原理。
四、实验演示（15分钟）教师通过实验演示气液分离的方法和过程，让学生亲自操作并观察气液分离的现象，加深他们对气液分离原理的理解。
五、讨论交流（10分钟）教师组织学生讨论气液分离技术在实际生活中的应用，并引导学生思考：气液分离技术对环境保护和资源利用有何重要作用？六、作业布置（5分钟）布置作业：请同学们写一份关于气液分离的实验报告，包括实验目的、过程、结果和总结。
教学反思：通过本次教学，学生应该对气液分离的原理和方法有了更深入的了解，能够应用气液分离技术解决实际问题。
在以后的教学中，可以通过更多的实验演示和案例分析，帮助学生进一步巩固和拓展所学知识。
分离液态空气法的原理
分离液态空气法的原理分离液态空气法是一种用于从空气中提取氧气、氮气等气体的方法。
它利用了气体的沸点差异，通过连续的冷却和加热过程，将空气中的不同气体分离出来。
这种方法在工业生产和科学研究中有着重要的应用，下面将详细介绍其原理及过程。
首先，我们需要了解一些基本的物理知识。
在常温常压下，氮气的沸点为-196℃，而氧气的沸点为-183℃。
这意味着在低于这些温度时，氮气和氧气会变成液态。
因此，分离液态空气的方法就是通过控制温度，使得氮气和氧气在不同的温度下转化为液态，然后再将它们分离出来。
具体的分离过程包括以下几个步骤：首先，将空气通过压缩机进行压缩，然后通过冷凝器冷却至低于-196℃的温度。
在这个温度下，氮气会凝结成液体，而氧气则仍然是气态。
接着，将液态氮气收集起来，留下未凝结的氧气。
然后，将未凝结的氧气再次通过压缩机进行压缩，然后经过另一个冷凝器冷却至低于-183℃的温度。
在这个温度下，氧气也会凝结成液体。
此时，液态氮气和液态氧气就被成功分离了。
最后，将液态氮气和液态氧气分别收集起来，就完成了分离液态空气的过程。
这种方法的原理就是利用了氮气和氧气的沸点差异，通过连续的冷却和加热过程，将它们分离出来。
这种方法不仅可以用于提取氮气和氧气，也可以用于提取其他气体，如氩气、氩氦氖氪氡等。
因此，它在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
总的来说，分离液态空气法是一种基于气体沸点差异的分离方法，通过控制温度，将不同气体转化为液态，然后再将它们分离出来。
这种方法简单、高效，广泛应用于气体提取和制备领域。
希望通过本文的介绍，读者对分离液态空气法的原理有所了解，并能够在相关领域有所应用。
现代分离技术知识点总结
分离的概念：分离是利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间一次分配至同一空间区域的过程。
分离的形式1.组分离（族分离）：性质相近的一类组分从混合物体系中分离。
例如:药物和石油的分离。
2.单一分离：将某种化合物以纯物质的形式从混合物中分离出来。
3.多组分相互分离：混合物中所有组分相互分离(复杂天然产物分离为纯组分)4.特定组分分离：将某一感兴趣物质从中分离(其余物质混合在一起)5.部分分离：每种物质都存在于被分开的几个部分中，对每一个部分而言，是以某种物质为主，含有少量其他组分(每种物质都存在于被分开的几个部分)富集：目标化合物浓度在某空间增加浓缩：溶剂与溶质的相互分离纯化：目标产物中除去杂质纯度：表示纯化产物主组分含量高低或所含杂质多少的概念。
重结晶是化学合成中最常用的提纯手段分离科学的表述：是研究从混合物中分离、富集或纯化某些组分以获得相对纯物质的规律及其应用的学科。
分离技术应用原因：1.实际样品的复杂性2.分析方法灵敏度的局限性干扰的消除：1.控制实验条件2.使用掩蔽剂3.分离满足对灵敏度的要求：1.选择灵敏度高的方法2.富集评价分离效果：1.干扰成分减少至不再干扰2.待测组分有效回收质量分数> 1% 回收率> 99.9 % 以上质量分数0.01% ~1% 回收率> 99 %质量分数< 0.01 % 回收率> 95 % 或更低分离的目的：①分析操作的样品前处理②确认目标物质的结构③获取单一纯物质或某类物质以作他用④除掉有害或有毒物质：例如污水排放分离技术的特点：①分离对象物质种类繁多②分离目的各不相同③分离规模差别很大④分离技术形形色色⑤应用领域极为广泛分离科学的内容：1.研究分离过程的共同规律（热力学、动力学、平衡）2.研究基于不同分离原理的分离方法、分离设备及其应用分分离的基本原则：1.离因子尽可能高；2.分离剂或能量尽可能少；3.产品纯度尽可能高；4.设备极可能便宜；5.操作尽可能简单；6.分离速度尽可能快。
分离科学与技术
2.3 无机化合物萃取（了解）
无机萃取一般包括如下过程： （1）水相中的被萃取溶质与加入的萃取剂形成萃取物（通 常是配合物）； （2）在两相界面，萃合物因疏水分配作用进入有机相，最 终溶质在两相间达成平衡。
P’= He + Hd + Hn
Xe =He/P’ Xd = Hd/P’ Xn= Hn/P’
溶剂的质子接受强度分量 溶剂的给予强度分量 溶剂的偶极相互作用强度
两种溶剂中的P’值相同时，表明这两种溶剂的极性相同， 但若Xe大，表明接受质子的能力强，对于质子给予性物质的 溶解有较好选择性。
三个分量代表了溶剂对三种不同类型化合物的溶剂选择性 大小。
（1）平衡常数
Nernst 在1891年提出的溶剂萃取分配定律是：在 一定温度下，当某一溶质在互不相溶的两相溶剂(水相 /有机相） 中达到分配平衡时，该溶质在两相中的浓 度比为一个常数，该常数称为平衡常数（KD)。
KD
[ A]org [ A]aq
实验发现， KD是一个常数的条件是， 温度不变，溶质A在 溶液的浓度极低，且存在形式不变。溶质浓度高时， KD存 在偏离。应使用活度代替浓度计算。
选择一种极性溶剂和一种非极性溶剂，将二者按 不同比例混合，得到一系列不同极性的混合溶剂， 计算混合溶剂的极性参数p’；
研究目标物质在上述不同极性混合溶剂中的溶解 度，以最大溶解度对应的混合溶剂p’值可知溶质 的近似p’。
挑选具有不同选择性的另外一种极性溶剂替换原 极性溶剂，通过调整该极性溶剂的比例维持原p’， 从而找到溶解性和选择性都合适的溶剂。
气液分离器原理及结构
气液分离器原理及结构
气液分离器是一种常用于气体和液体分离的设备。
其原理是利用气体和液体的不同密度和惯性，通过引导和设计的流动路径，使气体和液体分离并分别排出。
气液分离器一般由进气口、分离室和出口组成。
进气口通常位于设备的上部，使气体和液体混合物进入分离室。
分离室内通常设置了导流板或纤维等装置，以增加气液分离的效果，并防止液体回流到出口。
在分离室内，由于液体重力作用下的惯性力，液滴会向下沉积，而气体则继续向上流动。
分离室的底部通常设有排液口，用于排出沉积的液体。
为了提高气液分离的效果，分离室内还可能设置了气液分离元件，如细孔板、旋流器等。
细孔板通常由多个小孔组成，通过孔径和孔距的设计，使气体能通过而液体不能通过，从而实现气液分离。
旋流器则通过旋转流体产生离心力，使气体和液体分离。
在气液分离器的设计中，还应该考虑气液混合物的流速、压力、温度等因素。
流速过大可能导致未完全分离，而流速过小则可能导致堵塞。
压力的设计则应保证在分离室内压力的变化不过大，以避免气体和液体再次混合。
同时，设备的材料选择也很重要，要能耐受液体的腐蚀和气体的高温。
总之，气液分离器通过利用气体和液体的密度和惯性差异，通过设计好的流动路径，使气体和液体分离并分别排出。
该设备的结构包括进气口、分离室和出口，通常还会增加气液分离元
件来提高分离效果。
在设计和选择方面，需要考虑流速、压力、温度等因素，并选择适合的材料。
气液分离器工作原理
气液分离器工作原理
气液分离器是一种用于分离气体和液体的设备，其工作原理是基于气体和液体的密度差异，利用重力或其他力的作用，使气体和液体分离。
在气液分离器中，气体和液体混合物进入设备后，首先经过一个入口装置，使其流速减慢，从而使气体和液体分离的过程更加有效。
接下来，混合物进入分离器的主体部分，通常为一个容器或管道。
在容器或管道内部，通过控制设备的结构和形状以及引入适当的流动辅助装置，使混合物发生旋转、变换流向或产生剪切作用。
这些操作有助于增加气液之间的接触面积，促使液滴或气泡在设备中较长时间停留，从而有利于气液分离。
根据气体和液体的特性，气体往往呈现出较小的密度，因此往往上浮至设备的上部，形成气体区域，而液体则下沉至设备的底部，形成液体区域。
此时，可以通过设置相应的出口装置，将气体和液体分别从上部和底部取出，实现气液的分离。
有时候，还可以通过增加设备中的分隔物或流动阻力，以提高分离效果。
需要注意的是，气液分离器的设计和操作应根据具体的应用需求和混合物的特性进行调整。
例如，在油水分离器中，除了利用密度差异进行分离外，还可以使用其他的物理或化学方法，如重力沉降、过滤、化学反应等，以提高分离效果。
同时，在
操作过程中，还要注意控制温度、压力、流速等因素，以确保分离过程的稳定性和高效性。
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简单蒸馏.swf
常规精馏-油的精炼
普通精馏.swf
为什么能使乙醇增浓呢？主要因为乙醇比水的沸 点低（或说乙醇比水的挥发度高）。这样蒸汽中乙 醇的含量高于粗酒中乙醇的含量，即。蒸汽冷凝之 后，就得到乙醇含量高的酒。 • 分离级数低，热量利用率低，只能得到一个 较为纯净的组分
• 实现两组分的分 离，对恒沸体系得 不到完全分离
outline 分离科学 III－气液平衡分离技术 分离科学III－气液平衡分离技术
中国科技大学功能膜研究室
徐铜文 3601587 twxu@
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23 244膜蒸馏 Nhomakorabea起源 1960s，美国人Bodell和Weyl分别申请了技术专利； Findley最先发表了他用不同膜材料得到的直接膜蒸馏的结果，并得出 结论：只要能够得到成本低，耐高温，使用期的长的膜，膜蒸馏将会 变成一种经济的脱水法，并有希望成为一种重要的海水转化方法。 J. Membr.Sci.，1997,12(1):1-25 但由于当时没有合适的膜材料，膜过程的通量过小（< 1kg/ （m2 · h），膜蒸馏的研究很快陷入低潮，直到1980s膜制造技术的发 展，出现了空隙率高达80%而厚为50μm 的膜，通量也较之有100倍 以上的提高，膜蒸馏的研究再次掀起热潮； 最初，这一过程拥有membrane distillation、capillary distillation、 trans membrane distillation、osmotic distillation、pervaporation等称 谓，直到1986年膜蒸馏专题研讨会上统一称为membrane distillation。 膜科学与技术 ,2003, 23 (4):67-79
• 膜蒸馏是膜技术与蒸发过程相结合的膜分 离过程。与渗透汽化过程一样，膜蒸馏是 热量和质量同时传递的过程，是有相变的 膜过程，传质的推动力为膜两侧透过组分 的蒸汽压差。因此，实现膜蒸馏需要有两 个条件:(1)膜蒸馏必需是疏水微孔膜（对分 离水溶液而言）；(2 )膜两侧要有一定的温 度差存在，以提供传质所需的推动力。
19 20
反应精馏过程模拟-甲缩醛制备
2CH 3OH CH 2O C3 H 6O 2 H 2O
甲缩醛 甲醇 甲醛 水
该反应是在酸催化条件下进行的可逆放热反应，受平衡 转化率的限制，若采用传统的先反应后分离的方法， 即使以高浓度的甲醛水溶液（38—40%）为原料，甲 醛的转化率也只能达到60%左右，大量未反应的稀甲 醛不仅给后续的分离造成困难，而且稀甲醛浓缩时产 生的甲酸对设备的腐蚀严重。而采用反应精馏的方法 则可有效地克服平衡转化率这一热力学障碍，由于产 物甲缩醛具有最大的相对挥发度，利用精馏的作用可 将其不断地从系统中分离出去，促使平衡向生成产物 的方向移动，大幅度提高甲醛的平衡转化率，若原料 配比控制合理，甚至可达到接近平衡转化率。
现代化工，2008，28：75；2008，28：125
分子蒸馏技术
• 轻、重不同的分子 受热从液面逸出到 气相时，其分子运 动平均自由程不 同，利用轻分子比 重分子的分子平均 自由程大，若在离 液面小于轻分子的 平均自由程而大于 重分子的平均自由 程处设置一冷凝 面，使轻分子到达 冷凝板冷凝而重分 子因达不到冷凝面 而返回原来液面， 来实现轻重分子分 离的技术。
• 甲基叔丁基醚（MTBE)的合成 • 以炭四馏份（其中的异丁烯）和甲醇为原料， 以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，醚化 合成。甲醇、异丁烯、正丁烷和甲基叔丁基醚 存在三个二元恒沸物，采用一般精馏不可。采 用反应精馏只存在甲醇－正丁烷的一个最低恒 沸物，可从塔顶引出，塔底得到纯MTBE. • 甲基叔戊基醚（TAME)、乙基叔丁基醚 （ETBE）、甲基仲丁基醚(MSBE)、叔戊基甲 醚(TAME)的合成也是这样。
27 28
膜蒸馏的分类：DCMD
TH
膜蒸馏的分类：AGMD
直接接触膜蒸馏（DCMD) 气隙膜蒸馏（AGMD)
TH
水蒸气
直接接触膜蒸馏（DCMD) 气隙膜蒸馏（AGMD) 减压膜蒸馏(VMD） 气流吹扫膜蒸馏（SGMD） 恒温气流吹扫膜蒸馏（TSGMD)
热 料 液 流 动 方 向
方 向
水蒸气
TL
TL
冷 溶 液
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膜蒸馏的定义
所用的膜为微孔膜； 膜不能被所处理的液体润湿； 在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生； 只有蒸汽能通过膜孔传质； 所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平 衡； 膜至少有一面与所处理的液体接触； 对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相 中的分压差。
26
膜蒸馏的原理
• 恒沸精馏
•
• 加盐精馏 • 待分离含水有机混合液中加入盐，会产生盐析或盐溶效应，增大有机物
的相对挥发度；或使共沸点发生位移，甚至消失，由此达到混合物在塔内 分离的技术。
• 超重力精馏、分子蒸馏、反应精馏、膜蒸馏、渗透汽化
7
8
超重力精馏
背景：在超重力环境下,不同大小分子间的分子扩散与相 间传递过程均比常规重力场下的要快得多,气- 液、液液两相及液- 固两相在比地球重力场大数百倍至数千 倍的超重力环境下的多孔介质或孔道中产生流动接触, 巨大的剪切力将液体撕裂成微米至纳米级的液膜、液 丝和液滴,产生巨大的和快速更新的相界面,使得相间 传质速率比传统的塔器的提高1～3 个数量级,极大强化 了微观混合和传质过程,从而有效地促进了许多化学反 应或分离过程 。 实现：实现超重力环境的方法是通过旋转产生离心力,这 种经过特殊设计的旋转设备称为超重力机,又称为旋转 填充床。它也被誉为“化学工业的晶体管“。
道尔顿分压定律的表达式为：
pA yA P
yA
,
,
pB yB P
o pA o pB
5
x A 1 1x A
• 对于易挥发组分，因为yA>xA ，所以x-y线均在对 角线上方。 • x-y线与对角线偏离越远，表示越易分离。若x-y 6 线与对角线重合，则不能用精馏方法分离。
膜蒸馏一般多以非挥发性物质的水溶液为蒸馏对 象。 当一疏水的微孔高分子膜将不同温度的水溶液分割 开时，由于表面张力的作用，膜两侧的水溶液都不 能通过膜孔进入另一侧，但暖侧的水蒸气在膜两侧 水蒸气的压力差的作用下，会通过膜孔从暖侧进入 冷侧并冷凝下来。 膜 蒸 扩 凝 透 发 散 缩 过
透 过 液 扩散层 热进料液 冷却液 膜 蒸汽 冷壁
30
5
膜蒸馏的分类：VMD
TH 水蒸气 TL
膜蒸馏的分类:SGMD
• 环氧乙烷和水生成乙二醇，环氧乙烷和 乙二醇进行副反应生成二乙二醇 • 主反应：C2H4O+H2O=C2H6O2 • 副反应：C2H4O+C2H6O2=C4H10O3 • 沸点：环氧乙烷>乙二醇>二乙二醇>水 • 快速反应，不需要催化剂。
反应和精馏分别进行的流程
15
反应精馏流程
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工业应用示例 2-醚化反应精馏
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在合理的工艺及设备条件下，可从 塔顶直接获得合格的甲缩醛产品。 反应和分离在同一设备中进行，可 节省设备费用和操作费用。 反应热直接用于精馏过程，可降低 能耗。 由于精馏的提浓作用，对原料甲醛 的浓度要求降低，浓度为7%—38% 的甲醛水溶液均可直接使用。
22
膜 蒸馏概述 膜蒸馏概述
3
大庆油田开采出来 的是原油，如何将原 油加工成汽油、煤 油、柴油、重油呢？
4
气液平衡关系-拉乌尔定律
• 在一定的温度下，理想溶液上方任意组分的蒸汽分压，等于该纯组 分在同温度下的蒸汽压与该组分在溶液中的摩尔分率之乘积。
0 0 1 x A pB pB xB pB
0 pA pA xA
减压膜蒸馏(VMD） 气流吹扫膜蒸馏（SGMD） 恒温气流吹扫膜蒸馏（TSGMD)
热 料 液 流 动 方 向
方 向
空 气 隙
冷壁
疏水微孔膜
冷凝液
疏水微孔膜
膜的一侧为热溶液，另一侧为冷溶液传质的主要步骤为（a）水从料液主体 扩散到料液侧膜表面；（b）水在料液侧表面气化，（c）气化的水蒸汽扩 散通过疏水性膜孔；（d）疏水性膜在透过侧冷凝。
特种蒸馏技术
• 萃取精馏
•
待分离的二元混合液中加入的第三组分能改变原液组分的蒸汽压，使 原液组分的相对挥发度增大，而达到混合物在塔内分离的技术。所加萃取 剂一般沸点较高，从塔底排除。（丙酮－甲醇－水） 待分离二元混合液中加入的第三组分能与原液中的一个或两个组分形 成最低恒沸物，形成恒沸物－纯组分的精馏体系，达到混合物在塔内分离 的技术。恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底排除。（乙醇－水－苯）
酯化反应蒸馏线及其流程
•该塔分为：提馏段、反应段、萃取精馏段和精馏段，甲醇由温度较高的下 部浸入蒸发被醋酸选择性吸收和反应，生成的水向下运动，醋酸甲酯汽化 向上运动。在萃取段甲醇被醋酸吸收，萃取上的精馏段醋酸甲酯和醋酸分 离，仅需较少的理论板数和回流比，在塔底经简单精馏将水和甲醇分离。 设备从一个反应器9个塔减为一个带蒸发器的反应精馏塔。
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反应（催化）精馏
• 将化学反应和蒸馏结合起来同时进行的操作 过程称为反应蒸馏。
反应精馏技术
• 其中 • 若化学反应在液相进行的称为反应蒸馏； • 若化学反应在固体催化剂与液相的接触表面上进 行，称为催化蒸馏。
优势：反应精馏法是集反应与分离为一体的一种特殊精馏技术，该技术将 反应过程的工艺特点与分离设备的工程特性有机结合在一起，既能利用 精馏的分离作用提高反应的平衡转化率，抑制串联副反应的发生，又能 利用放热反应的热效应降低精馏的能耗，强化传质。
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MTBE合成体系的某些特性 催化精馏MTBE流程简图：1-水洗塔；2-保护床； 3-催化精馏塔；4-碳四分离塔；5-甲醇回收塔。