第一章 分离过程

浙江工业大学化材学院化学工艺学科
分离工程 Separation Processes
主讲教师：赵德明 博士/副教授 电话：88320208，683212（短号） 办公室：化工楼536/化工楼505 E-mail: dmzhao@ QQ群号码：103844170 Class Hours: 32 Credits: 2.0
flows across Sago Palm leaves.
evaporate the water from the solution.
Separation Processes
Extract dyes from plants（植物中提纯染料）
Use water to leach the color from the flowers.
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1.1 Importance of separation processes
对反应产物起着分离 提纯的作用，以 得到合格的产 品，并使未反应 的反应物得以循 环利用 提供符合质量要求的 原料，清除对反 应或催化剂有害 的杂质，减少副 反应和收率
分离过程的重要性
Separation Processes
Separation Processes
广石化800万吨常减精馏
Separation Processes
气体分馏塔
Separation Processes
Distill liquors（蒸酒）
Separation Processes
Evaporate water to obtain salt（海水提纯盐）
（1）分离过程的定义：将一混合物转变为组成互不相同的
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（2）分离过程的特征：
分离剂 （物质或能量）
原料物料 （一股或几股）
分离装置
（组成不同物流） 产 品2
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（3） 分离过程的分类
机械分离过程 分离过程 传质分离过程 速率分离过程：浓度差、 压力差、温度差 本课程主要讲述传质平衡分离过程中的多组分精馏，特殊 精馏和多组分吸收。 平衡分离过程：MSA、ESA
原料中的杂质 Impurity in materials
Separation Processes
化工清洁生产的内容很多，其中与分离过程密切相关的有： ①降低原材料和能源的消耗，提高有效利用率、回收利用率和循环 利用率； ②开发和采用新技术、新工艺、改善生产操作条件，以控制和消除 污染； ③采用生产工艺装置系统的闭路循环技术； ④处理生产中的副产物和废物、使之减少或消除对环境的危害； ⑤研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的“三废”治理技术。
2011年2月
Separation Processes
Chapter1 Introduction 第一章 分离过程概论
1.1 Importance of separation processes 分离过程的重要性 1.2 Function and the status of separation processes in cleaning production 分离过程在清洁工艺中的地位和作用 1.3 Classifications and characteres of separation processes 分离过程分类及特征 1.4 Major references 主要参考书目 1.5 Schedules of class 授课计划
在环境保护和充分利 用资源方面起着 特别的作用。
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Exapmles：
①炼化行业接触到的许多塔，其中常减压塔有多股出料，得 到不同标号的汽油和柴油。 ②其他实例： Distill liquors（蒸酒）、 Evaporate sea water to obtain salt（海水提纯盐）、 Extract dyes from plants （植物中提纯染料）
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11 12 5月3日 5月10日 复杂精馏塔的三对角矩阵法计算 恒沸精馏概述、恒沸物的形成与特性、恒沸点预测 恒沸剂的选择和流程介绍过程、恒沸剂位置引入、 恒沸剂用量、回流比的确定 13 5月17日 恒沸精馏理论板计算 萃取精馏概述、萃取精馏流程、萃取剂的选择 14 5月24日 萃取精馏计算 多组分吸收原理、工艺流程等介绍 15 16 5月31日 6月7日 吸收过程计算（吸收因子法）、吸收过程计算（精 确计算法）、收条件的选择 新型分离技术介绍
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Chinese Textbook
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English Textbook
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Reference Textbooks
Separation Processes
Reference Textbooks
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（4） 分离过程的研究特点
本课程主要在物理化学、化工热力学、化工原理等课程 的基础上对常用能量分离剂和质量分离剂的平衡过程进 行研究，重点讨论多组分多级分离过程，主要内容包括： ①平衡过程分离过程基本原理及计算； ②分离方法选择； ③分离过程的节能及优化； ④分离系统的组织。
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未回收的原料 Non-recycling raw materials 未回收的产品 Non-recycling products 副产品 By-products
化工污染源
Pollutant sources in chemical industry
工艺的物料损耗 Supplies consumed
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1.3 Classifications and characteres
两种或者两种以上产物的操作。 纯组分变混合物是熵增自发过程，反之混合物变纯组分则需做 功。 Mixing is inherent in nature: The increase in entropy(熵) associated with the randomness of a mixture lowers the Gibbs free energy（吉布斯自由能）.To “unmix ” a solution, we must overcome the entropic driving force to mix. of separation processes
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1.5 Schedules of class
1 2 3 4 5 6 2月22日 3月1日 3月8日 3月15日 3月22日 3月29日 分离过程介绍、汽液平衡关系及计算 非理想溶液液相活度系数模型 泡点和露点计算 多组分单级平衡分离（部分气化和部分冷凝） 多组分单级平衡分离（等焓节流） 多组分精馏流程组织原则 多组分精馏塔物料预分布 7 8 9 10 4月5日 4月12日 4月19日 4月26日 多组分精馏简捷计算 多组分精馏逐板计算（恒分子流逐板计算） 多组分精馏逐板计算（比流量逐板计算） 复杂精馏塔的简捷计算
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1.4 Major references
1、分离工程，赵德明主编，浙江大学出版社，2011 分离过程，刘家祺主编，化学工业出版社，2002 2 、Separation Process Principles, J D Seader, Ernst J. Henley Wiley & Sons Inc (1988) 3、 分离工程，叶国庆主编，化学工业出版社，2009 4 、分离过程与设备，袁惠新主编，化学工业出版社，2008 5、现代分离技术，尹芳华，钟璟主编，化学工业出版社，2008 6、分离过程及系统模拟，刘芙蓉、金鑫丽、王黎等编著，化学工业出版社， 2001
collects salt off the soil in the salt flats. Mix the salty soil with water and pour them into these filters. the concentrated salt water drips into a hollowed out log. the remaining salt paste is drained in handmade baskets
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1.2 Function and status of separation processes in cleaning production
从生产工艺和防治污染有机的 结合起来，将污染物减少或 消灭在工艺过程中，从根本 上解决工业污染问题。
清洁生产工艺
Cleaning production