化工分离工程知识点培训资料
化工分离工程
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化工分离工程第一章绪论1.1概述1.1.1 分离过程的发展与分类随着世界工业的技术革命与发展,特别是化学工业的发展,人们发现尽管化工产品种类繁多,但生产过程的设备往往都可以认为是由反应器、分离设备和通用的机、泵、换热器等构成。
其中离不开两类关键操作:一是反应器,产生新物质的化学反应过程,其为化工生产的核心;-其中离不开两类关键操作:一是反应器,产生新物质的化学反应过程,其为化工生产的核心;-于是研究化学工业中具有共同性的过程和设备的规律,并将之运用于生产的“化学工程”这一学科应运而生。
分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。
机械分离过程的对象都是两相或两相以上的非均相混合物,只要用简单的机械方法就可将两相分离,而两相间并无物质传递现象发生传质分离过程的特点是相间传质,可以在均相中进行,也可以在非均相中进行。
传统的单元操作中,蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、结晶等单元操作大多在两相中进行。
依据处于热力学平衡的两相组成不相等的原理,以每一级都处于平衡态为手段,把其他影响参数均归纳于效率之中,使其更符合实际。
它的另一种工程处理方法则是把现状和达到平衡之间的浓度梯度或压力梯度作为过程的推动力,而把其他影响参数都归纳于阻力之中,传递速率就成为推动力与阻力的商了。
上述两种工程处理方法所描述的过程,都称作平衡级分离过程。
分离行为在单级中进行时,往往着眼于气相或液相中粒子、离子、分子以及分子微团等在场的作用下迁移速度不同所造成的分离。
热扩散、反渗透、超过滤、电渗析及电泳等分离过程都属此类,称速率控制分离过程,都是很有发展潜力的新分离方法。
综上所述,分离过程得以进行的基础是在“场”的存在下,利用分离组分间物理或化学性质的差异,并采用工程手段使之达到分离。
显然,构思新颖、结构简单、运行可靠、高效节能的分离设备将是分离过程得以实施乃至完成的保证。
1.1.2 分离过程的地位广泛的应用、科技的发展、环境的需要都说明分离过程在国计民生中所占的地位和作用,并展示了分离过程的广阔前景:现代社会离不开分离技术,分离技术发展于现社会。
化工原理分离工程知识点
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说明分离过程与分离工程的区别?答:分离过程:是生产过程中将混合物转变组成不同的两种或多种相对纯净的物质的操作;分离工程:是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学,研究分离过程中分离设备的共性规律,是化学工程学科的重要组成部分。
实际分离因子与固有分离因子的主要不同点是什么?答:前者是根据实际产品组成而计算,后者是根据平衡组成而计算。
两者之间的差别用级效率来表示。
错误:固有分离因子与分离操作过程无关怎样用分离因子判断分离过程进行的难易程度?答:分离因子的大小与1相差越远,越容易分离;反之越难分离。
按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为哪两类?答:平衡分离过程:采用平衡级(理论板)作为处理手段,利用两相平衡组成不相等的原理,即达到相平衡时,原料中各组分在两个相中的不同分配,并将其它影响参数均归纳于级效率之中,如蒸发、结晶、精馏和萃取过程等。
大多数扩散分离过程是不互溶的两相趋于平衡的过程。
速率分离过程:通过某种介质,在压力、温度、组成、电势或其它梯度所造成的强制力的推动下,依靠传递速率的差别来操作,而把其它影响参数都归纳于阻力之中。
如超滤、反渗透和电渗析等。
通常,速率控制过程所得到的产品,如果令其互相混合,就会完全互溶。
分离过程常借助分离剂将均相混合物变成两相系统,举例说明分离剂的类型。
答:分离过程的原料可以是一股或几股物料,至少必须有两股不同组成的产品,这是由分离过程的基本性质决定的。
分离作用是由于加入(媒介)而引起的,分离剂可以是能量(ESA)或物质(MSA),分离剂有时也可两种同时应用。
例如,要把糖水分为纯净的糖和水需要供给热量,使水分蒸发,水蒸气冷凝为纯水,糖在变浓的溶液中结晶成纯糖。
或供给?令量,使纯水凝固出来,然后在较高剃温度下使其隔出化;这里所加入的分离剂为ESA。
也可将糖水加压,通过特殊的固体膜将水与糖分离。
这里所加入的分NEW口e录制小视频离剂为MSA。
此外,ESA还可以是输入或输出的功,以驱动泵、压缩机;在吸收、萃取、吸附、离子交换、液膜固膜分离中,均须加入相应的MSA。
化工原理分离工程知识点
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化工原理分离工程知识点化工原理分离工程是化学工程中的一个重要分支,涉及到物质的分离、提纯和纯化等工艺。
分离工程的目的是通过物理或化学手段,将混合物中的不同成分分开,以满足产品质量要求,并实现资源的合理利用。
下面将介绍一些关于化工原理分离工程的知识点。
1.分离工程的分类:-相平衡分离工程:利用物理性质(如沸点、溶解度等)不同的物质在相平衡时的差异进行分离,包括蒸馏、萃取、结晶、吸附等。
-膜分离工程:利用半透膜对混合物进行分离,包括逆渗透、超滤、气体渗透等。
-色谱分离工程:利用分子在固定相上的吸附与解吸作用的不同,进行分离,包括气相色谱、液相色谱等。
-离子交换分离工程:利用离子交换剂对混合物中的离子进行选择性吸附和解吸,包括离子交换层析、电渗析等。
-超临界流体分离工程:利用超临界流体对混合物进行溶解和脱溶,包括超临界流体萃取、疏水液相色谱等。
2.蒸馏:-原理:利用混合物中组分的不同沸点差异,将其在不同温度下从液相转变为蒸汽相,再通过冷凝收集纯净的成分。
-分类:常压蒸馏、减压蒸馏、精馏、萃取蒸馏等。
-应用:石油分馏、酒精提纯、药物合成等。
-原理:利用两个不相溶液体相之间的互溶性差异,将所需组分从一个相转移到另一个相中,实现分离和纯化。
-分类:液液萃取、固液萃取、溶剂萃取等。
-应用:食用油提取、天然产物提纯、有机物合成等。
4.结晶:-原理:利用溶液中物质浓度的变化,在适当的条件下使溶质以晶体形式析出,实现分离和纯化。
-分类:汽提结晶、真空结晶、冷结晶等。
-应用:糖类、盐类、有机物的制备和纯化等。
5.吸附:-原理:利用固体表面对一些组分的选择性吸附作用,实现分离和纯化。
-分类:气相吸附、液相吸附、离子交换等。
-应用:含油气分离、环保废气处理、污水处理等。
6.膜分离:-原理:利用半透膜对混合物进行分离,使其中的一些组分通过膜而其他组分被截留。
-分类:逆渗透、超滤、气体渗透等。
-应用:海水淡化、废水处理、气体分离等。
化工分离工程知识点
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化工分离工程知识点化工分离工程是化工工程中的一个重要领域,其主要任务是将混合物中的不同物质按照一定的条件和方法进行分离,以得到纯净的物质。
分离工程在化工生产中起着至关重要的作用,可以帮助提高产品的纯度、品质和收率,同时也可以实现资源的高效利用。
在化工分离工程中,有许多重要的知识点,下面将对其中的一些重要知识点进行详细介绍。
1.分离原理在化工分离工程中,常用的分离原理包括蒸馏、结晶、吸附、萃取、膜分离、离子交换等。
其中,蒸馏是最常用的一种分离方法,它利用不同物质的沸点差异将混合物中的成分进行分离。
结晶则是通过溶解度的差异将混合物中的成分分离出来。
吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附而实现分离。
萃取是利用两种不相溶的溶剂将混合物中的成分进行分离。
膜分离是利用半透膜将混合物中的成分进行分离。
离子交换则是通过离子交换树脂将混合物中的离子进行分离。
2.蒸馏工程蒸馏是常用的分离方法之一,其主要原理是根据物质的沸点差异将混合物中的成分进行分离。
在蒸馏工程中,常见的设备包括塔式蒸馏塔、板式蒸馏塔、换热器、冷凝器等。
蒸馏工程的优点是操作简单、技术成熟、分离效果好,适用于对物质纯度要求较高的情况。
3.结晶工程结晶是将溶液中的溶质通过结晶过程沉淀出来的分离方法,其主要原理是通过温度变化或添加结晶剂来控制溶质的溶解度,从而实现溶质的分离。
在结晶工程中,通常使用的设备包括结晶槽、结晶釜、过滤机等。
结晶工程的优点是生产操作简单、设备投资较小、适用于对纯度和晶体形态要求较高的情况。
4.吸附工程吸附是利用吸附剂对混合物中的组分进行吸附而实现分离的方法,其主要原理是通过吸附剂表面的吸附作用将目标成分从混合物中吸附出来。
在吸附工程中,常用的设备包括吸附塔、吸附柱、吸附剂等。
吸附工程的优点是操作简单、分离效果好、适用于对成分含量要求较高的情况。
5.膜分离工程膜分离是利用半透膜将混合物中的成分进行分离的方法,其主要原理是根据分子大小、形状、电荷等特性使得不同的成分通过膜的选择性渗透从而实现分离。
《分离工程》知识点笔记
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《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。
化工分离工程复习必备
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化工分离工程复习必备(简答题与名词解释)(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--萃取精馏中,萃取剂在何处加入为何在进料板之上,与塔顶保持有若干块塔板。
溶剂的沸点比被分离组分高,那样可以使塔内维持较高的溶剂浓度,及起回收溶剂的作用。
从热力学角度和工艺角度简述萃取精馏中萃取剂的选择原则?热力学角度:溶剂的沸点要足够高,以避免与系统中任何组分形成共沸物;萃取剂应能使的体系的相对挥发度提高,即与塔顶组分形成正偏差,与塔底组分形成负偏差或者理想溶液。
工艺角度:溶剂与被分离物系有较大的相互溶解度;溶剂在操作中是热稳定的;溶剂与混合物种任何组分不反应;溶剂比不得过大;无毒、不腐蚀、价格低廉、易得。
吸收塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流?吸收过程是气相中的某些组分溶到不挥发吸收剂中去的单向传递过程。
吸收剂吸收了气体中的溶质而流量不断增加,气体的流量则相应的减少,塔中气相和液相总流率向下都是增大的。
吸附质被吸附剂吸附—脱附机理?①吸附质从流体主体通过分子扩散和对流扩散传递到吸附剂的外表面;②吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面;③吸附质沿孔表面扩散并被吸附在孔表面上;④吸附质从吸附剂的内表面脱附;⑤吸附质沿径向扩散传递到吸附剂的外表面;⑥吸附质从吸附剂的外表面扩散到流体主体。
精馏过程全回流操作特点?①不进料也不出料;②无精馏段与提馏段之分;③两板之间任一截面上上升蒸汽组成与下降液相组成相等;④达到指定分离程度所需的理论板数最少。
在萃取精馏中,由相对挥发度表达式分析,为什么加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度?在萃取精馏中,原溶液,112≈α汽相为理想气体,液相为非理想溶液,,1212112≈⨯γγ=αsspp对于特定物系,sspp21不可改变,要使,112>α只有21γγ增加,加S后可使)()(2121γγ>γγs。
所以加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度。
化工分离工程要点
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化工分离工程要点1、纯液体的逸度等于该物质的饱和蒸汽压。
2、由亨利定律*A P Ex =可知,在一定的气相平衡分压下,E 值小,液相中溶质的摩尔分数大,即溶质的溶解度大。
故易溶气体的E 值小,难溶气体的E 值大。
亨利定律不适用化学吸收的相平衡。
3、1,2|3,4,5,6其中1、4、5、6只在塔釜或塔顶出现的组分,称非分布组分,其中1为轻组分,4、5、6为重组分;2、3在塔釜和塔顶均出现的组分,称分布组分,其中2为轻关键组分,3为重关键组分。
4、化学吸收增强因子的定义:在推动力相同时,化学吸收速率比纯物理吸收速率所增加的倍数用符号β表示:'1DD DE β=>斜率斜率。
5、吸收精馏萃取的原理:①吸收是利用液体处理气体混合物,根据气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同,而达到分离目的传质过程。
②精馏操作的原理是利用待分离组分间的相对挥发度的差异,通过逐级平衡实现组分分离。
③萃取是利用组分在两个互不相溶的液相中的溶解度差而将其从一个液相转移到另一个液相的分离过程。
6、如果水在膜表面水化层的厚度为d ,那么它的反渗透膜的临界孔径为2d 。
7、电渗析中,阳膜带负电荷,阴膜带正电荷。
与膜所带电荷相反的离子穿过膜的现象称反粒子迁移。
8、pH>等电点,蛋白质带负电,需要加入阳离子表面活性剂。
9、理论板的特点:进入该板的不平衡物流在其间充分接触传质,离开该板的气液两相物流间达到相平衡;在该板上发生接触的汽液两相各自完全均匀,板上各点的气相浓度和液相浓度各自相同;该板上充分接触后的气液两相实现完全机械分离,不存在夹带、泄漏。
10、普通精馏不适用于以下状况的物料:①待分离组分间的相对挥发度接近1。
②待分离组分形成恒沸物。
③待分离组分是热敏物质。
④待回收的物质是难挥发组分且含量低。
11、威尔逊方程的缺点:只适用于气液两相平衡,不能预计液液平衡时的活度系数。
12、维里方程只适用于中低压范围,原因是略去了维里方程中第3、4、5等高次项。
分离工程复习资料
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分离⼯程复习资料化⼯分离⼯程考试⼤纲第⼀部分课程性质与⽬标第⼆部分考核内容与考核⽬标第⼀章绪论⼀、学习⽬的与要求通过本章的学习,能对传质分离过程有⼀个总体了解。
⼆、考核知识点与考核⽬标(⼀)、化⼯分离操作在化⼯⽣产中的重要性(⼀般)识记:化⼯分离操作在化⼯⽣产中的重要性分析。
(⼆)、分离过程的分类和特征(次重点)识记:分离过程的分类和特征,传质分离过程的分类和特征。
第⼆章单级平衡过程⼀、学习⽬的与要求通过本章的学习,使学⽣正确理解相平衡热⼒学中的基本概念,掌握平衡常数、泡点、露点和闪蒸过程的计算⽅法。
⼆、知识考核点与考核⽬标(⼀) 相平衡条件(重点)识记:相平衡条件;汽液、液液平衡表⽰⽅法。
(⼆)相平衡常数和分离因⼦(重点)识记:相平衡常数和分离因⼦的含义;状态⽅程法、活度系数法表⽰的汽液平衡常数。
应⽤:⽤状态⽅程法、活度系数法计算汽液平衡常数。
(三)活度系数法计算汽液平衡常数的通式及计算(重点)理解:活度系数法计算汽液平衡常数的四种简化形式。
应⽤:⽤活度系数法计算汽液平衡常数的前三种简化形式计算汽液平衡常数。
(四)泡点和露点计算类型(重点)识记:泡点和露点的含义及四种计算类型。
(五)泡点温度和压⼒的计算(重点)。
应⽤:⽤汽液平衡常数前三种简化形式计算泡点温度和泡点压⼒。
(六)露点温度和压⼒的计算(重点)应⽤:⽤汽液平衡常数前三种简化形式计算露点温度和露点压⼒。
(七)闪蒸过程类型(重点)识记:闪蒸的含义;闪蒸过程的类型及应⽤。
(⼋)等温闪蒸和部分冷凝过程(重点)识记:核实闪蒸问题是否成⽴的两种⽅法。
应⽤:汽液平衡常数与组成⽆关的闪蒸过程的计算。
第三章多组分多级分离过程分析与简捷计算⼀、学习⽬的与要求通过本章的学习,使学⽣掌握各种常⽤的分离过程的基本原理、流程及其简捷计算;了解塔内流量、浓度和温度分布特点。
⼆、考核知识点和考核⽬标(⼀)设计变量(重点)识记:设计变量、可调设计变量、固定设计变量的含义。
化工分离工程复习资料
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化工分离工程复习资料机械分别过程:原料本身两相以上,所组成的混合物,简约地将其各相加以分别的过程。
传质分别过程:传质分别过程用于均相混合物的分别,其特点是有质量传递现象发生。
分别回收段由于溶剂组分的沸点高于原有各组分,所以从塔釜派出。
为了减削溶剂损失,尽可能地降低馏出液中溶剂含量,通常在塔顶和溶剂进口装有几块塔板,作为溶剂回收段在萃取精馏中不设回收段,将会使入塔顶的萃取剂得不到回收,塔顶产品夹带萃取剂,从而影响产品的纯度,使塔顶得不到纯洁的产品。
传质分别又分为平衡分别过程和速率分别过程两类分别媒介能量分别和物质分别关键组分设计者指定浓度或提出分别要求的两个组分安排组分塔顶和塔釜同时涌现的组分清楚分割假设假设请关键组分是相邻组分,并且馏出液中不含比重关键组分还重的组分,釜液中不含比轻关键还轻的组分A肯定时,即L/V肯定时,那么增加塔板级数,汲取率增加,但随塔板级数增加汲取率增加的越来越慢,特别是N 超过10级以后,汲取率基本不变!实际生活中通过提高N来提高a是不科学的一般精馏塔的可调设计变量是几个?试按设计型和操作型指定设计变量。
一般精馏塔由4个可调设计变量。
按设计型:两个分别要求、回流比、再沸器蒸出率;按操作型:全塔理论板数、精馏段理论板数、回流比、塔顶产品的流量。
从热力学角度简述萃取剂的'选择原那么。
应能使的体系的相对挥发度提高,即与塔组分形成正偏差,与塔组分形成负偏差或者抱负溶液。
工艺角度简述萃剂的选择原那么。
a.简单再生,即不起化学反应、不形成恒沸物、P沸点高;b.相宜的物性,互溶度大、稳定性好;c.价格低廉,来源丰富。
恒沸精馏与萃取精馏的异同点。
答:相同点:都加入第三组分,形成非抱负溶液;都提高相对挥发度;都应用物料衡算、热量衡算和相平衡关系式。
不同点:恒沸精馏加入恒沸剂形成恒沸物,沸点低,从塔顶出来;萃取精馏不形成恒沸物,沸点高,从塔底离开。
平衡分别过程的分别单元可略分成几大类:①仅输入ESA:蒸发,冷凝、凝华、一般精馏,结晶,干燥,区域熔炼。
化工分离工程知识点
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化工分离工程知识点化工分离工程是指利用物质在不同条件下的物理或化学特性差异,将混合物中所需组分转移到其他相或纯化的工艺过程。
在化工生产中,分离工程广泛应用于原料提纯、混合物分离、产物纯化等过程中。
以下是化工分离工程的一些重要知识点:1.操作变量和过程控制:分离过程中的操作变量包括温度、压力、流速、液位等,这些变量的调节对分离效果有重要影响。
合理地控制这些变量可以提高分离效率和产品质量。
2.物理分离过程:物理分离过程是利用物质的物理性质差异进行的分离,常见的物理分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、膜分离等。
蒸馏是将混合物中易汽化的组分在恒定温度下蒸发和冷凝的过程,常用于液体混合物的分离。
萃取是将混合物中的其中一种组分用溶剂提取分离出来的过程,常用于有机物的提取纯化。
吸附是利用吸附剂对混合物中的其中一种组分吸附分离的过程,常用于气体混合物的分离。
膜分离是通过半透膜对混合物进行分离的过程,常用于液体和气体的分离。
3.化学分离过程:化学分离过程是利用物质的化学性质差异进行的分离,常见的化学分离方法包括晶体化、结晶、萃取等。
晶体化是将溶液中其中一种组分结晶出来的过程,常用于溶液中固体颗粒的分离。
结晶是将溶液中其中一种溶质通过结晶再溶解的过程,常用于固体的纯化。
萃取是利用溶剂间的亲溶性差异将混合物中的其中一种组分从液相转移到溶剂相的过程,常用于有机物的提取分离。
4.质量传递与传质机理:分离过程中的质量传递包括传质、传热和传质传热等。
在气液分离过程中,气体的质量传递主要由气体的扩散控制;在液液分离过程中,液滴的分离与质量传递过程密切相关。
在传质的过程中,传质机理包括对流传质、扩散传质、吸附分离等。
5.设备与操作方式:常用的分离设备包括蒸馏塔、萃取塔、吸附塔、结晶器等。
不同的操作方式也会影响分离效率和产品质量,例如间歇操作、连续操作和半连续操作等。
6.分离流程优化与节能减排:分离工程的目标是实现高效、低能耗的分离过程。
化工分离工程
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1.分离过程的分类a机械分离:分离装置中,利用机械力简单的将两相混合物相互分离的过程,相间无物质传质发生.b传质分离:1平衡分离:依据被分离混合物各组分在不互溶的两相平衡分配组成不等的原理进行分离的过程.2 速率控制分离:依据被分离组分在均相中的传质速率差异而进行分离.c 反应分离:利用化学反应将混合物分离.2.膜分离技术:以压力差为推动力,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜,而微粒.大分子.盐等被膜截留下来,从而达到被分离的目的. 超滤:通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子的组分分离的膜过程.微滤:利用微孔膜孔径的大小,在压差为推动力下,将溶液中大于膜孔径的微粒,细菌及悬浮物质等截留下来,达到除去滤液中的微粒与澄清溶液的目的.3渗透汽化:指利用复合膜对带分离混合物中某组分有优先选择性透过的特点,在膜下游侧负压为推动力下,使料液侧优先渗透组分溶解→渗透扩散→气化通过膜,从而达到混合物分离的一种新型分离技术。
4蒸汽渗透:为气相进料,想变过程发生在进装置前或在膜上游蒸发汽化,在过程中以蒸汽相渗透通过膜;渗透汽化过程的进料为液相,优先吸附组分在膜内溶解扩散,并在膜内的下垂直与组分扩散渗透方向的某一截面或膜下游侧面表面汽化。
5电渗析和膜电解是以电位差为推动力的膜过程,促使带电离子或分子传递通过相应荷电膜而达到溶液中盐分脱除或产物纯化的一种膜分离技术。
6电渗析过程中的传递现象:a反离子传递b同名离子迁移 c 电解质渗析 d 水的渗透e水的分解控制浓差极化 f 水的电渗析 g 压差渗漏7电渗析的浓差极化现象电渗析器在运行过程中,水中的阴离子、阳离子在直流电场的作用下,分别在膜间做定向迁移,各自传递着一定数量的电荷,当采用过大的工作电流时,在膜-液界面上会形成离子耗竭层。
在离子耗竭层中,溶液的电阻会变得相当大,当恒定的工作电流通过离子耗竭溶液层时会引起非常大的电位降,并迫使其溶液中的水分子解离,产生H+和OH-来弥补及传递电流,这种现象称为电渗析极化现象。
化工分离学复习知识点
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化工分离学复习知识点分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。
常用的传质分离过程又可分为两大类,即平衡分离过程和速率控制分离过程膜分离是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。
超滤是一种以压力差为推动力,按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
反渗透又称逆渗透,也是以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。
电渗透是一种以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择渗透性,从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。
相平衡指的是混合物或溶液形成若干相,这些相保持着物理平衡而共存的状态。
分离因子在精馏过程又称为相对挥发度,相对于平衡常数而言,随温度和压力的变化不敏感,若近似当做常数,能简化计算。
分离因子与1的偏离程度表示组分i和j之间分离的难易程度。
aij=(yi/yj)/(某i/某j)=Ki/Kj活度系数法P16所谓活度系数的基准态是指活度系数等于1的状态,待补充фi为校正处于饱和蒸汽压下的蒸汽对理想气体的偏离,指数校正项也称普瓦廷因子,是校正正压力偏离饱和蒸汽压的影响。
汽相逸度系数P19公式待补充对于石油化工和炼油中重要的轻烃类组分,经过广泛的实验研究,得出了求平衡常数的一些近似图,称为P-T-K图状态方程法优点1不需要基准态;2只需要P-V-T数据,原则上不需要有相平衡数据;2容易应用对比状态理论;4可以用在临界区缺点2没有一个状态方程能完全适用于所有的密度范围;2受混合规则的影响很大;3对于极性物质、大分子化合物和电解质系数都很难应用活度系数法优点1简单的液体混合物的模型已能满足要求;2温度的影响主要表现在fLi上,而不在ri上;3对许多类型的混合物,包括聚合物、电解质的系数都能应用缺点1需用其他的方法获得液体的偏摩尔体积(在计算高压汽液平衡时需要此数据);2在含有超临界组分的系统应用不够方便,必须引入亨利定律;3难以在临界区内应用试差法中,若所设温度T求得ΣKi某i>1,表明Ki值偏大,所设温度偏高。
化工分离工程知识汇总
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化工分离工程知识汇总化工分离工程是化学工程领域中的一个重要分支,其主要目的是通过物理或化学方法将混合物中的组成分离出来,从而获得纯净的产品或者将有害物质去除。
本文将从分离方法、设备、操作技术等方面对化工分离工程的知识进行汇总。
一、分离方法常见的化工分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、结晶、离子交换等。
蒸馏是利用不同物质的沸点差异将混合物中的不同组分分离出来的方法。
它分为常压蒸馏、减压蒸馏和气体液体平衡蒸馏等。
萃取是利用溶剂选择亲和性不同的物质将其从混合物中提取出来的方法。
吸附是利用固体吸附材料选择性吸附混合物中的一些成份的方法。
结晶是通过溶解、结晶和分离过程将溶液中的物质从混合物中分离出来的方法。
离子交换是利用固体材料上的活性基团与混合液中的离子发生交换反应,实现离子的分离的方法。
二、分离设备常见的化工分离设备包括蒸馏塔、吸附塔、萃取塔、结晶器等。
蒸馏塔是进行蒸馏过程的关键设备,其结构和工作原理根据分离目标的不同而异。
吸附塔是用于吸附分离的设备,通常包括填料塔和板塔两种类型。
萃取塔主要用于液液萃取过程,其中常用的设备有萃取塔、倾斜板塔和浮球塔等。
结晶器是用于结晶分离的设备,常见的有搅拌式结晶器和冷却结晶器。
三、操作技术化工分离工程中的操作技术包括物料平衡、热平衡、动力学分析和能耗分析等。
物料平衡是指在分离过程中对物料流量、物料浓度等的平衡计算和控制。
热平衡是指在蒸馏、萃取等过程中对热量的平衡计算和控制。
动力学分析是指对分离过程中反应速率和平衡的研究和分析。
能耗分析是对分离过程中能量转化和损失情况进行评估和分析,以寻找能耗较低的操作条件和改进措施。
四、应用领域化工分离工程在许多化学工业中都有广泛的应用。
例如,在石油化工行业中,蒸馏塔和吸附塔常被用于石油精制和气体分离过程中;在化学制药行业中,结晶器常被用于药物的提纯和分离;在环保领域中,离子交换器常被用于水处理和污水处理过程中的离子去除和分离等。
总结起来,化工分离工程是化学工程中的重要分支,通过不同的分离方法和设备,实现将混合物中的组成分离出来的目的。
化工分离工程考试复习资料
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化工分离工程1.有相变的膜分离过程是渗透蒸发2.膜分离过程中,推动力不同于其它过程的是透析3. 约束变量关系数就是变量之间可以建立的方程数和给定的条件4. 等焓节流之后压力降低,温度也降低5. 塔板上液层越厚,气泡越分散,表面湍动程度越高,则点效率越高6. 当把一个气体溶液冷凝时,开始产生液滴的点叫作露7. 对多组分物系的分离,应将分离要求高的组分最后分离8.与板式塔相比,填料塔常具有的特点是压降小9. 吸收操作中,若要提高关键组分的相对吸收率应采用措施是增加液汽比10. 某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.5时泡点为t1,与之相平衡的气相组成y A=0.75时,相应的露点为t2,则t1=t211. 膜分离是速率分离过程12. 当物系处于泡、露点之间时,体系处于气液两相13.一般吸收过程,可调设计变量数为1个14. 下列哪一个不是吸收的有利条件?提高温度15. 关于简捷法的描述那一个不正确?计算结果准确16.全回流操作时,精馏塔进料F、馏出液D和釜液W 的流率应为W = 0,D = 0,F = 017. 适合于选用填料塔的情况为物料具有腐蚀性时18. 电渗析膜分离过程不能用筛分原理来解释19. 每一单股进料均有C+2个设计变量。
20. 闪蒸是单级蒸馏过程,所能达到的分离程度较低21. 组分i、j之间不能分离的条件是分离因子等于122. 分离过程是一个熵减少的过程23.分离最小功是指完全可逆过程中所消耗的功24.与填料塔相比,压降小不属于板式塔的特点25. 纯组分的蒸发不是闪蒸过程26. 气体浓度不是影响吸收因子的物理量27. 利用液体混合物各组分在液体中溶解度的差异而使不同组分分离的操作称为萃取28. 以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是精馏29. 汽液平衡关系pyi=γixipi0的适用条件是低压条件下的非理想液相30. 汽液相平衡K值越大,说明该组分越易挥发31. 溶解度与物质化学性质、溶剂性质及温度无关。
《化工分离工程》刘佳琪复习
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化工分离工程复习笔记1. 引言化工分离工程是化学工程领域的重要分支之一,它研究了物质在化工过程中的分离和纯化方法。
分离工程在化工生产中具有重要的地位,主要包括物理分离和化学分离两大类,常见的物理分离包括蒸馏、吸附、萃取、结晶等,而化学分离则包括离子交换、电渗析、电解等。
本文将对化工分离工程的相关知识进行复习总结。
2. 蒸馏蒸馏是化工分离工程中应用最广泛的物理分离方法之一。
它利用物质的不同沸点来实现分离和纯化。
蒸馏过程包括加热液体混合物使其中的易挥发成分汽化,然后将其冷凝为液体形式,以实现对混合物的分离。
常见的蒸馏设备包括简单蒸馏塔、精馏塔等。
3. 吸附吸附是一种物理分离方法,它利用物质在固体表面上的吸附作用,将混合物中的目标组分吸附在固体上,从而实现分离。
常见的吸附剂有活性炭、硅胶等。
吸附过程可以通过加热、冷凝、洗脱等操作来实现对吸附剂中吸附的物质的分离。
4. 萃取萃取是一种物理分离方法,它利用溶剂选择性地溶解混合物中的目标组分,从而实现分离。
常见的萃取方法包括液液萃取、固液萃取等。
在萃取过程中,溶剂的选择非常重要,它需要有较高的溶解度和选择性,同时具有适宜的可分离性。
5. 结晶结晶是一种物理分离方法,它利用物质在溶液中的溶解度差异来实现分离。
结晶过程包括溶解、过饱和、结晶等步骤。
在结晶过程中,溶液中的溶质先溶解,随后通过控制温度和浓度的变化,使其过饱和并发生结晶,最终得到纯净的结晶产物。
6. 离子交换离子交换是一种化学分离方法,它利用固体材料中的离子交换树脂来实现分离。
离子交换树脂含有可以选择性吸附某些离子的官能团,当混合物通过交换树脂时,目标离子会被吸附,而其他离子则可通过。
离子交换是水处理、制药等领域中常用的方法之一。
7. 电渗析电渗析是一种利用电场作用来实现离子分离的化学分离方法。
在电渗析过程中,混合物被置于带电膜之间,通过施加电场,正负离子会在电场力的作用下向相应极板移动,从而实现离子的分离。
化工分离工程知识串讲
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3、界面现象四个基本定律
• 拉普拉斯(Laplace)公式——弯曲界面附加压力 • 开尔文(Kelvin)公式——液面曲率与蒸汽压的关系 • 吉布斯(Gibbs)吸附等温式——溶液的表面吸附
• 杨(Young)润湿方程——固体表面的浸润与铺 展问题
吸附等温线的类型
(Ⅰ)在2.5nm以下微孔 q
相互之间无作用力。
横向相互之间无作用力。
4
吸附平衡是动态平衡,当吸 当吸附达到平衡时,每一层
附速率与解吸速率相等时达 上的吸附速率与解吸速率都
到吸附平衡。
相等。
BET 的两参数公式可写成直线形式:
p
1 c1 p
V a ( p p) Vma cVma p
在测定不同压力 p 下的吸附量V a 后,若以
液膜分离工艺对分离效果的影响
1、混合强度 搅拌速度(制备液膜、液膜萃取)
2、操作时间 制乳时间,乳液放置时间 接触分离时间
3、料液的浓度,酸度 适合于低浓度的提取 pH影响(3个方面)
4、操作温度 温度升高,提高传质; 降低了液膜的稳定性和分离效率
分配比减少;粘度降低; 增到了膜相的挥发;表面活性剂的水解
(2)解析法
若平衡线为Y=mX,则依 据第九章式(9-75)同样方法 可推导得到:
Y
X F b N 1 1 XN b 1
b=mS/B
(12-15)
S 0
N
1 ln b
ln
1
1 b
XF XN
1 b
E P1
X (4-15a)
表面活性剂: 浓度越大,表面张力随时间下降越多,
达到平衡的时间越短。
p V a( p p)
(完整版)化工分离工程完整版
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6、对流传质与对流传热有何异同? 同:传质机理类似;传递的数学模型类似;数学模型的求解方法和求解结果类似。 异:系数差异:传质:分子运动;传热:能量过去 7、提出对流传质模型的意义是:对流传质模型的建立,不仅使对流传质系数的确定得以简 化,还可以据此对传质过程及设备进行分析,确定适宜的操作条件,并对设备的强化、新型 高效设备的开发等作出指导。 8、停滞膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么?各模型求得的传质系数与扩 散系数有何关系,其模型参数是什么?
溶质渗透模型 要点:①液面是由无数微笑的流体单元所构成,当气液两相出于湍流状 态相互接触时,液相主体中的某些流体单元运动至界面便停滞下来。在气液未接触前,液体 单元中溶质的浓度和液相主体的浓度相等,接触开始后,相界面处立即达到与气相平衡状态。 ②随着接触时间的延长,溶质 A 通过不稳态扩散方式不断地向液体单元中渗透。液体单元 在界面处暴露的时间是有限的,经过时间θc 后,旧的液体单元即被新的液体单元所置换而 回到液相主体中去。在液体单元深处,仍保持原来的主体浓度不变。④液体单元不断进行交 换,每批液体单元在界面暴露的时间θc 都是一样的。关系:kcm=2[D/(πθc)]1/2 对流传质 系数可通过分子扩散系数 D 和暴露时间 θc 计算。模型参数:暴露时间。
答:无论是逆流操作还是并流操作的吸收塔,其操作线方程及操作线都是由物料衡算求
得的,与吸收系统的平衡关系、操作条件以及设备的结构型式等均无任何牵连。 12.传质单元高度和传质单元数有何物理意义? 答:传质单元高度反映了传质阻力的大小、填料性能的优劣以及润湿情况的好坏。吸收过程 的传质阻力越大,填料层有效比面积越小,则每个传质单元所相当的填料层高度就越大。
化工分离工程技术培训教材(PPT 32页)
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1.1 概 述
什么是分离过程? 纯组分变成混合物,是熵增自发过程,反之, 混合物变成纯净物则需作功。
混合物 (气、液、固) 分 离 过 程
产品1 产品2 产品n
能量分离剂 ESA 物质分离剂 MSA
借助一定的分离剂,实现混合物中的组分分级 (Fractionalization)、浓缩(Concentration)、富集 (Enrichment)、纯化(Purification)、精制(Refining) 与隔离(Isolation)等的过程称为分离过程。
处理均相混合物
(二)传质分离过程的分类
按物理化学原理的不同,传质分离可分为:
平衡分离过程: 如精馏、吸收、萃取、结晶、吸附等。 借助分离剂使均相混合物变成两相系统,再利 用混合物中各组分在处于相平衡的两相中的不 等同分配而实现分离。
速率分离过程: 如微滤、超滤、反渗透、电渗析等。 在某种推动力(浓度差、压力差、温度差、电 位差等)的作用下,利用各组分扩散速率的差 异实现分离。
化工分离工程 ChemicalSeparationEngneering
课程简介
化工分离工程是化学工程学科的重要组成部分,是化学 工程与工艺专业的一门专业必修课。本课程的任务是利 用相平衡热力学、动力学的微观机理,传热、传质和动 量传递理论来研究化工及其它相关过程中复杂物质的分 离和纯化技术,分析和解决在化工生产、设计和科研中 常用的分离过程的理论和实际问题。
原料 预处理 反应 分离 粗产品 精制 产品
分离工程
三废处理
分离贯穿化工过程,占有十分重要的地位。 分离过程的费用占总投资的50~90%。
二、分离过程的分类
(一)分离过程的分类
级数: 单级、多级
相态: 固—固、固—液、固—气、气—液、 液—液、气—气
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1.什么叫相平衡?相平衡常数的定义是什么?由混合物或溶液形成若干相,这些相保持物理平衡而共存状态。
热力学上看物系的自由焓最小;动力学上看相间表观传递速率为零。
Ki=yi/xi2.简述分离过程的特征?什么是分离因子,叙述分离因子的特征和用途。
答:分离过程的特征:分离某种混合物成为不同产品的过程,是个熵减小的过程,不能自发进行,因此需要外界对系统作功(或输入能量)方能进行。
分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度。
定义式:i j ij i jy y x x α=3.请推导活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式。
汽液相平衡关系:L i V i f f ˆˆ= 汽相:P y f i V i V i φˆˆ= 液相:OL ii i L i f x f γ=ˆ 相平衡常数:P f x y K V iOLi i i i i φγˆ==4.请写出活度系数法计算汽液相平衡常数的关系式,并指出关系式中各个物理量的含义5.什么是设计变量,如何通过各单元设计变量确定装置的设计变量。
在设计时所需要指定的独立变量的数目,即设计变量。
)2(+-+∑-∑=∴C n N N N N r ec e v u i① 在装置中某一单元以串联的形式被重复使用,则用r N 以区别于一个这种单元于其他种单元的联结情况,每一个重复单元增加一个变量。
② 各个单元是依靠单元之间的物流而联结成一个装置,因此必须从总变量中减去那些多余的相互关联的物流变量数,或者是每一单元间物流附加(C+2)个等式。
6. 什么叫清晰分割法,什么叫非清晰分割法?什么是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?答:清晰分割法指的是多组分精馏中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。
非清晰分割表明各组分在顶釜均可能存在。
在顶釜同时出现的组分为分配组分;只在顶或釜出现的组分为非分配组分。
一般情况下,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,所以非关键组分不一定是非分配组分。
7.叙述用简捷法作普通精馏过程理论板数的步骤。
简捷法计算理论板数步骤① 根据工艺条件及工艺要求,找出一对关键组分。
② 由清晰分割估算塔顶、塔釜产物的量及组成。
③ 根据塔顶塔釜组成计算相应的温度、求出平均相对挥发度。
④ 用Fenske 公式计算m N 。
⑤ 用Underwood 法计算m R ,并选适宜的操作回流比R 。
⑥ 确定适宜的进料位置。
根据m m N R R ,,,用Gilliland 图求理论板数N 。
8.萃取精馏中,萃取剂在何处加入?为何?答:在萃取精馏塔顶下几块理论板、进料板以上几块理论板处加入,在进料板以上几块板加入可以使全塔范围内保持较高的溶剂浓度,在塔顶下保留几块理论板是为了防止萃取剂从萃取精馏塔顶带出,起到回收溶剂的作用。
9.简述萃取精馏过程中塔内流率分布特点。
答:萃取精馏塔内由于大量溶剂的存在,影响塔内汽液流率分布。
大量溶剂温升导致塔内汽相流率越往上走愈小,液相流率越往下流越大。
对于溶剂而言,各板下流的溶剂液相流率大于其进料流率,且溶剂挥发性越大,两者差值越大。
10.萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么?答:相同点:都是加入溶剂改变原溶液的相对挥发度,使其可以用精馏方法分离。
不同点:1)可供选择的共沸剂数目远不及萃取剂多,且萃取剂用量不像共沸剂受限制;2)共沸剂从塔顶蒸出,萃取剂从塔底出,因此消耗能量多;3)共沸精馏受组成限制,操作条件比较苛刻,萃取精馏可在较大范围变化,操作比较容易,流程较简单,只用于连续操作; 4)同样压力下共沸精馏温度低,适于热敏性物料。
11.吸收的有利条件是什么?低温、高压、高的气相浓度、低的液相浓度、高的用量、低的气相量。
试分板吸收因子对吸收过程的影响吸收因子A=L/(VKi ),吸收因子越大对吸收有利,所需的理论板数越少,反之亦然。
12.13. 逐级计算法的起点如何确定?适宜的进料板位置如何确定? 计算起点的确定对于只有轻非关键组分的物系,馏出液的组成可以准确估计,计算应该从塔顶开始。
对于只有重非关键组分的物系,塔釜液的浓度可以准确估计,计算应该从塔底开始。
如果进料中既有轻非关键组分,又有重非关键组分,则无论是馏出液或釜液的组成都不容易准确估计。
可以分别从两端开始往进料级计算 适宜进料位置确定方法之二:适宜进料位置的近似确定方法是以轻,重关键组分的浓度之比作为精馏效果的准则,当逐级从上向下计算时,要求轻、重关键组分汽相浓度比值降低越快越好,如果满足:Sj HK j LK R j Hk j LK y y y y ⎪⎪⎭⎫⎝⎛>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++1,1,1,1,则第j 级为进料级 从下往上计算时,要求轻、重关键组分液相浓度比值增加越快越好,如果满足:Sj HK j LK R j Hk j LK Sj HK j LK R j Hk j LK x x x x x x x x ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++1,1,1,1,,,,,则第j 级为进料级14.影响气液传质设备的生产能力的因素有哪些? 液泛 雾沫夹带 压力降 停留时间15.实际板和理论板的差异表现在那些地方,这些差异的影响应用什么方法来处理?实际板和理论板的差异1)理论板假定离开该板的汽、液两相达到平衡;2)理论板上相互接触的汽液两相完全混合,板上液相浓度均一,等于离开该板溢流液的浓度;3)实际板上汽液两相存在不均匀流动,停留时间有明显差异; 4)实际板存在雾沫夹带、漏液和液相夹带泡沫现象。
为考虑上述各种差异的影响,引进了几种效率 1)全塔效率,又称为总板效率 2)Murphree 板效率,又称干板效率 3)点效率4)理论板当量高度(HETP )5)传质单元高度16.目前常用的效率有哪几种?影响效率的因素有哪些? 全塔效率 默弗里板效率 点效率 填料塔的等板高度影响因素:传质速率 流型和混合效应 雾沫夹带 物性的影响17.精馏过程的不可逆性表现在那些方面,节省精馏过程能耗有哪些措施。
精馏过程的不可逆性1)流体流动,在流体流动时有压力降,当塔板数较多时,压力降也要加大,同时塔顶釜的温差也会加大,亦即净W 增大2)传热(1)一定温度梯度的热量传递塔再沸器和冷凝器中介质存在温差,因温差传热过程而引起的有效能损失为)(0LH LH T T T T QT D -= (2)不同温度物流的直接混合,塔内上升蒸汽与下流液体直接接触产生热交换时的温差,是使精馏过程热力学下降的重要因素 3)传质通过一定浓度梯度的质量传递或不同化学位物流的直接混合。
即上升蒸汽与下流液体进行传质过程时,两相浓度与平衡浓度的差别。
节省精馏过程能耗的一些措施:1)有效能的充分回收及利用;2)减少过程的净耗功;3)减少质量传递中的浓度梯度(y ∆);4)多效精馏;5)热泵精馏设计一个脱乙烷塔,从含有6个轻烃的混合物中回收乙烷,进料组成、各组分的相对挥发度和对产物的分离要求见设计条件表。
试求所需最少理论板数及全回流条件下馏出液和釜液的组成。
脱乙烷塔设计条件设计分离要求馏出液中C3H6浓度 ≤2.5mol % 釜液中C2H6浓度 ≤5.0mol %解:根据题意,组分2(乙烷)是轻关键组分,组分3(丙烯)是重关键组分,而组分1(甲烷)是轻组分,组分4(丙烷)、组分5(异丁烷)和组分6(正丁烷)是重组分。
要用芬斯克公式求解最少理论板数需要知道馏出液和釜液中轻、重关键组分的浓度,即必须先由物料衡算求出D x ,2及W x ,3。
取100摩尔进料为基准。
假定为清晰分割,即0,4≈D x ,0,5≈D x ,0,6≈D x ,0,1≈W x ,则根据物料衡算关系列出下表:编号 组分 进料,f i 馏出液,d i 釜液,w i 1 CH 4 5.0 5.00 - 2 C 2H 6(LK ) 35.0 31.89 3.11 3 C 3H 6(HK )15.0 0.95 14.05 4 C 3H 8 20.0 - 20.00 5 i-C 4H 10 10.0 - 10.00 6 n-C 4H 10 15.0 - 15.00100.037.8462.16用式(3-11)计算最少理论板数:79.6091.2lg 05.1495.011.389.31lg =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=m N为核实清晰分割的假设是否合理,计算塔釜液重CH 4的摩尔数和浓度: 000096.0356.705.1495.01579.6=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=i w61,1105.1/-⨯==W w x W (摩尔分率) 同理可计算出组分4,5,6在馏出液中的摩尔数和浓度: 6448.04=d ,0067.05=d ,0022.06=d017.0,4=D x ,4,51077.1-⨯=D x ,5,6108.5-⨯=D x可见,CH 4、i-C 4H 10和n -C 4H 10按清晰分割是合理的。
C 3H 8按清晰分割略有误差应再行试差。
其方法为将d 4的第一次计算值作为初值重新做物料衡算列表求解如下:编号 组分 进料,f i 馏出液,d i 釜液,w i 1 CH 4 5.0 5.00 - 2 C 2H 6(LK ) 35.0 35.0-0.05W 0.05W 3 C 3H 6(HK )15.0 0.025D 15-0.025D 4 C 3H 8 20.0 0.6448 19.3552 5 i-C 4H 10 10.0 - 10.0000 6 n-C 4H 10 15.0 - 15.0000100.0DW解D 和W 完成物料衡算如下: 编号 组分 进料,f i 馏出液,d i 釜液,w i 1 CH 4 5.0 5.00 - 2 C 2H 6(LK ) 35.0 31.9267 3.0733 3 C 3H 6(HK )15.0 0.9634 14.0366 4 C 3H 8 20.0 0.6448* 19.3552* 5 i-C 4H 10 10.0 - 10.0000 6 n-C 4H 10 15.0 - 15.0000100.038.534961.4651*需核实的数据 再用式(3-11)求N m :805.6091.2lg 0366.149634.00733.39267.31lg =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=m N校核d 4:653.0901.00366.149634.01901.00366.149634.020805.6805.64=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=d 由于d 4的初值和校核值基本相同,故物料分配合理。
1.某原料气组成如下:组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 i-C 4H 10 n-C 4H 10 i-C 5H 12 n-C 5H 12 n-C 6H 14 y 0(摩尔分率) 0.765 0.045 0.0350.0250.045 0.0150.0250.045先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收,平均吸收温度为38℃,压力为1.013Mpa ,如果要求将i-C 4H 10回收90%。