中南大学_邱运仁_化工分离工程_复习笔记
化工分离工程 重点
精馏是借助多级平衡手段提高产品(液体混合物)纯度的一种蒸馏操作。
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。
普通精馏不适合于以下状况的物料:1、相对挥发度接近1的组分;2、待分离组分间形成恒沸物;3、待分离组分是热敏物质;4、待分离组分是难挥发组分,且含量低。
理论板符合以下三条假设:1)进入该板的不平衡物流在其间充分接触传质,使离开该板的汽液两相物流间达到了相平衡;2)在该板上发生接触的汽液两相各自完全均匀,板上各点汽相浓度和液相浓度各自都相同;3)该板上充分接触后的汽液两相实现了完全机械分离,不存在夹带、泄漏。
相平衡常数K组分i 的相平衡常数定义为:Wilson 方程特点:1、仅需用二元参数即能预计多元系的活度系数;2、适用范围广,对极性互溶系统有较高的正确度;3、活度系数方程包括了温度影响。
缺点:不能预计液液平衡时的活度系数。
NRTL 方程特点:1、适用于汽液平衡(VLE ),也适用于液液平衡(LLE );2、需要有关二元系的三个模型参数才能预测多元相平衡;3汽液平衡的预测精度比威尔逊差,含水系统预计精度甚好。
UNIQUAC 方程 特点:具有NRTL 的优点,适用于分子大小相差悬殊的混合物。
关键组分:进料中按分离要求选取的两个组分(大多是挥发度相邻的两个组分),它们对物系的分离起着控制作用,且它们塔顶或塔底产品中的回收率或含量通常是给定的,因而在设计计算中起着决定性作用。
挥发度大的为轻关键组分,挥发度小的称重关键组分。
芬斯克方程:用于计算全回流操作时,达到规定分离要求所需要的最少理论板数Nm 。
恩德吾特方程:用来估计达到规定分离要求所需的最小回流比。
吉利兰关联式:常用的特殊精馏① 萃取精馏:添加萃取剂改变体系中各组分的汽液平衡关系。
② 恒沸精馏:添加物与分离组分形成恒沸物改变汽液平衡关系。
③反应精馏:添加物与体系中的某组分反应生成新物质,从而改变原分离体系的汽液平衡关系。
《分离工程》综合复习资料.docx
《分离工程》综合复习资料一、填空题1.在分离工程中,分离过程分为机械分离和传质分离两大类。
传质分离过程用于___________ 混合物的分离。
工业上的传质分离过程可分为 _____________________和____________________________ O2.膜分离的推动力可以是________ 、_______ 或___________ 。
3.相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焙处于_;从动力学来看,相间_______________ □4.宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于_________ ,因此将热衡算放在________ 循环屮。
5.MESH方程分别指_____________ ; _____________ ; __________ ; ________________ o6.分离媒介包括 __________________和____________________ o7.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用___________________ 不同而达到分离有关组分的传质分离过程。
8.____________________________________________ 离子交换的步骤分为________ 、、交换反应、_________________ 、___________________ 五步。
9.液液平衡的分离因子又称为____________________ o二、选择题1•膜分离属于()。
A.平衡分离B.吸附分离C.机械分离D.传质分离2.下列不属于速率分离过程的是()oA.超滤B.反渗透C.过滤D.电渗析3.公式KU〕f:适用于下面哪种情况?()汽相为理想溶液,液相为理想溶液;汽相为理想气体,液相为理想溶液;汽相为理想溶液,液相为非理想溶液;汽相为理想气体,液相为非理想溶液。
4.在设汁变量中,表示()装置设计变量数B.单元固定设计变量数C.单元可调设计变量数D.装置固定设计变量数5.HNK 表示()A.分配组分B.重关键组分C.重非关键组分D.轻非关键组分&液液平衡的分离因子又称为()A.相对挥发度B.分配系数C.相对选择性D.回收率三、名词解释1•清晰分割2.萃取精憾:3•分离媒介:四、简答题1.试描述“逆行精馅”效应,实际操作中如何减弱或消除?2.如何判断闪蒸问题是否成立?3.萃取精谓流程中,溶剂加入口如何确定?解释原因。
化工分离工程知识点
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
《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。
分离工程复习资料
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。
化工分离工程重点
化工分离工程复习题第一章1、求解分子传质问题的基本方法是什么?1)分子运动理论2)速率表示方法(绝对、平均)3)通量2、漂流因子与主体流动有何关系?p/p BM反映了主体流动对传质速率的影响,定义为“漂流因子”。
因p>p BM,所以漂流因数p/p BM>1,这表明由于有主体流动而使物质A的传递速率较之单纯的分子扩散要大一些。
3、气体扩散系数与哪些因素有关?一般来说,扩散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性质有关。
对于双组分气体混合物,组分的扩散系数在低压下与浓度无关,只是温度及压力的函数。
4、如何获得气体扩散系数与液体扩散系数?测定二元气体扩散系数的方法有许多种,常用的方法有蒸发管法,双容积法,液滴蒸发法等。
液体中的扩散系数亦可通过实验测定或采用公式估算。
5、描述分子扩散规律的定律是费克第一定律。
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?停滞膜模型要点:①当气液两相相互接触时,在气液两相间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,溶质A经过两膜层的传质方式为分子扩散。
②在气液相界面处,气液两相出于平衡状态。
③在两个停滞膜以外的气液两相主体中,由于流体的强烈湍动,各处浓度均匀一致。
关系:液膜对流传质系数k°G=D/(RTz G),气膜对流传质系数k°=D/z L对流传质系数可通过分子扩散系数D和气膜厚度z G或液膜厚度z L来计算。
模型参数:L组分A通过气膜扩散时气膜厚度为模型参数,组分A通过液膜扩散时液膜厚度为模型参数。
《分离工程》综合复习资料答案
分离工程综合复习资料(答案)一、 不定项选择1.下列属于机械分离的是( A C )A .沉降 B. 超滤 C. 静电除尘 D. 吸附分离 2.膜分离属于(B D )A. 平衡分离B. 传质分离 C 。
机械分离 D 。
速率分离 3.ESA 被用于下列哪种分离过程?( B D )A 。
机械分离B 。
速率分离 C. 平衡分离 D 。
传质分离4.公式Vi L i i f f K / 适用于下面哪种情况?( A )A. 汽相为理想溶液,液相为理想溶液;B. 汽相为理想气体,液相为理想溶液;C. 汽相为理想溶液,液相为非理想溶液;D. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液;5。
已知:T ,y 1,y 2 ……y C ;求解:P ,x 1,x 2……x C 属于哪种计算类型( A )A . 露点压力B 。
泡点温度 C. 露点温度 D. 泡点压力 6.在设计变量中,ea N 表示( C )A. 装置设计变量数B. 单元固定设计变量数C. 单元可调设计变量数D. 装置固定设计变量数 7.HNK 表示( C )A. 重组分 B 。
重关键组分 C. 重非关键组分 D .8。
根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是(B )A. HNK 为分配组分,LNK 为非分配组分;B. HNK 为非分配组分,LNK 为分配组分;C.HNK 为分配组分,LNK 为分配组分; D. HNK 为非分配组分,LNK 为非分配组分;9。
根据图中恒浓区(阴影部分)的位置,判断下列说法正确的是( A. HNK 为分配组分,LNK 为非分配组分;B. HNK 为非分配组分,LNK 为分配组分;C. HNK 为分配组分,LNK 为分配组分;D. HNK 为非分配组分,LNK 为非分配组分; 10。
液液平衡的分离因子又称为( C? P14)A 。
相对挥发度 B. 分配系数 C 。
相对选择性 D. 回收率 11.图Ⅰ中的汽相浓度变化曲线,描述的是图Ⅱ中的哪个区域?( D )(第8题) (第9题)A. 属于1区B. 属于3区 C 。
化工分离工程复习资料
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
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。
化工分离学复习知识点
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。
分离工程复习指导.docx
分离过程复习指导武汉工程大学化学工程学科组第一章绪论一. 内容说明1.教学目的与要求了解分离工程在化工生产中的重要性,分离过程的分类以及常用的化工分离操作过程。
理解工业上常用的分离单元操作的基本原理,了解一些典型应用实例。
1)了解本课程的任务和内容,与其它课程的相互关系。
2)了解分离操作在化工生产中的重要性。
掌握分离因了的定义。
3)了解传质分离过程的分类和特征。
2.授课主要内容1」分离操作在化工生产中的地位1.2分离过程的特征与分类1.3分离过程的研究内容与研究方法3.重点、难点及对学生的要求重点讲解分离过程的特征,区分分离因了和固有分离因了,讲解用其判断一个分离过程分离的难易程度。
讲解平衡分离的的原理和处理的手段。
重点:掌握分离过程的特征,分离因了和固有分离因了的区别,平衡分离和速率分离的原理。
难点:用分离因子判断一个分离过程进行的难易程度,分离因子与板效率Z 间的关系。
二. 例题详解1.填空题(1)分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是(爛减过程)。
(2)分离过程是(混合过程)的逆过程,因此需加入(分离剂)来达到分离目的。
(3)衡量分离的程度用(分离因子)表示,处于相平衡状态的分离程度是(固冇分离因了)•(4)工业上常用(分离因了)表示特定物系的分离程度,汽液相物系的最大分离程度又称为(固有分离因子)。
心馆(5)分离因了表示任一分离过程所达到的(分离程度),其定义为("2宀2)。
(6)分离因了(等于1),则表示组分i及jZ间不能被分离。
(7)分离剂可以是(能量ESA)或(物质MSA),有时也可两种同时应用。
(8)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)作为处理手段,并把其它影响归纳于(效率中)。
(9)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的(传质速率)差异而实现分离。
(10)分离过程是将一混合物转变为组成(互不相同)的两种或几种产品的哪些操作。
化工分离工程知识点
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。
化工分离工程考试复习资料
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。
中南大学_邱运仁_化工分离工程_复习笔记
第一章.绪论和吸收1.几种物质混合在一起是自发过程,熵增加的过程。
分离是混合的逆过程,熵减过程,需要在分离设备中添加分离剂,(分为能量分离剂和质量分离剂)。
2.分离因子(根据实际产品组成)是表示任一分离过程所达到的分离程度,a s ij =(x i1/x j1)/(x i2/x j2),若其=1表示组分i 和j 之间不能被分离;若>1表示i 富集于1相,j 富集于2相;若<1表示i 富集于2相,j 富集于1相。
固有分离因子(根据气液相平衡组成),a ij =(x i /x j )/(x i /x j )。
气液相物系的最大分离程度又称为理想分离因子。
将实际分离设备所能达到的分离因子和理想分离因子之间的差别用板效率来表示,板效率= a s ij / a ij 。
处于气液相平衡状态的分离程度是固有分离因子。
3.分离过程的分类,按照分离过程中有无物质传递现象发生,分为机械分离过程(非均相混合物)和传质分离过程。
传质分离过程按所依据的物理化学原理不同又分为平衡分离和速率分离;平衡分离利用两相平衡组成不等的原理,包括气液、汽液、液液、液固、气固传质分离,并把其它影响归纳于效率中。
速率分离(同相)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的传质速率差异而实现分离,包括膜分离、场分离。
平稳分离的过程是(吸收,萃取)。
4.分离工程研究内容:研究和处理传质分离过程的开发和设计中遇到的工程问题,包括适宜的分离方法的选择,分离流程和操作条件的确定和优化。
5.绿色分离工程是指分离过程绿色化的工程实现,通过对传统分离过程进行改进、优化,使过程对环境的影响最小甚至没有等途径,也要利用开发及使用新型的分离技术,如超临界技术、膜分离技术等。
6.分离过程的开发方法有逐级经验放大法、数学模型法等。
7.在计算吸收设备时,需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算,所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。
另外还须求得两相的相平衡方程式。
分离工程各章知识点总结
分离工程各章知识点总结分离工程是指对混合物中不同组分进行分离和提纯的工艺过程。
在化工生产中,分离工程是非常重要的一部分,它涉及到原料的提取、产品的纯化、废物的处理等诸多方面。
分离工程的核心是通过不同的分离方法,将混合物中的各种组分分离出来,以获得纯度较高的单一物质。
分离工程主要包括以下几个方面:1、分离原理:分离工程的基础是分离原理,它包括各种分离方法的基本原理,如溶剂抽提、蒸馏、结晶、萃取、吸附、色谱等。
2、分离设备:分离工程中常用的设备包括离心机、蒸馏塔、萃取塔、结晶器、过滤器、冷凝器等。
3、分离过程:分离过程包括前处理、分离操作、后处理等环节,其中前处理包括混合物的预处理和预分离,分离操作包括各种分离方法的应用,后处理包括得到的产品的进一步提纯和废物的处理。
在分离工程中,要充分考虑原料的性质、产品的要求、成本的限制等因素,综合考虑各种因素,选择合适的分离方法和设备,设计出合理的分离工艺流程。
第二章:溶剂抽提溶剂抽提是一种常用的分离方法,它适用于多种情况下,如萃取有机物质、提取植物精华、分离金属离子等。
溶剂抽提的基本原理是通过合适的溶剂,溶解目标组分,并将其与底物分离。
在实际操作中,通常是将混合物和溶剂加热混合,再通过过滤或离心等操作将底物和溶液分离开来,接着通过蒸馏等方法将溶剂去除,得到目标组分。
溶剂抽提的优点包括操作简单、效率高、选择的溶剂可以回收利用等。
但也有其缺点,如溶剂的选择和回收比较麻烦,产生的有机废物处理也相对复杂。
第三章:蒸馏蒸馏是一种基本的分离方法,适用于分离挥发性组分的情况。
它的基本原理是利用不同组分的沸点差异,通过加热混合物,使其中某些组分蒸发,再通过冷凝,将蒸气凝结收集下来,从而实现不同组分的分离。
蒸馏可以分为简单蒸馏、分馏、连续蒸馏等多种类型,根据实际需要选择合适的蒸馏方法。
蒸馏的优点包括分离效果好、操作相对简单、适用范围广等。
但它也有缺点,如耗能大、设备成本高、不适用于非挥发性组分的分离等。
分离工程复习资料
分离工程复习资料1、生物工程学的概念:生物工程学亦称生物技术,是指通过技术手段,利用生物体或生物过程生产有经济价值产品的学科,生物工程是基础科学和应用科学相结合的产物。
生物工程学的研究领域:基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程。
2、生物分离工程的概念:是生物化学工程的一个重要组成部分,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,因它处于整个生物产品生产过程的后端,又称为生物工程下游技术。
它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。
3、生物分离加工过程按工艺流程顺序可分为四个要紧时期:发酵液的预处理、提取、精制和成品加工。
第二章发酵液的预处理1、发酵液的一样特点有哪些?发酵液预处理的目的和要求有哪些?(1)组分大部分是水;(2)产物浓度低;(3)固形物要紧是菌体和蛋白的胶状物;(4)含有培养基残留成分;(5)含有代谢副产物;(6)含有色素、毒性物质、热原质等有机杂质。
(一)发酵液预处理的目的1)改变发酵液中固体粒子的物理性质,提高固液分离的效率;2)使产物转入便于后处理的某一相中;3)去除发酵液中部分杂质,以利于后续各步操作。
总之,改变发酵液的性质,以利于固液分离。
(二)、发酵液预处理的要求1、菌体的分离(正确操纵发酵终点);2、固体悬浮物的去除;3、蛋白质的去除;4、重金属离子的去除;5、色素、热原质、毒性物质等有机杂质的去除;6、改变发酵液的性质,以利于提取和精制后续工序的操作顺利进行;7、调剂适宜的pH值。
2、发酵液预处理的方法有哪些?并简述各种方法的原理和特点?(一)凝聚和絮凝1、凝聚:在投加的化学物质作用下,胶体脱稳并使粒子相互集合成1mm大小块状凝聚体的过程。
(使胶体粒子间的排斥电位降低而发生沉淀)2、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。
(二)、加热法①降低发酵液的粘度;②去除某些热变性蛋白等物质;③降低悬浮液的最终体积,破坏凝胶结构,增加滤饼的孔隙度,使固液分离变得十分容易。
化工分离工程分章重点
化工分离工程第一章 化工分离工程概述分离过程的分类:机械分离、传质分离传质分离过程用于各种均相混合物的分离,其特点是有质量传递现象发生,按所依据的物理化学原理不同,工业上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分离过程。
平衡分离过程是借助分离媒介(如热量、溶剂或吸附剂)使均相混合物系统变成两相系统,再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。
分离媒介可以是能量媒介(ESA )或物质媒介(MSA ),有时也可两种同时应用。
蒸发、蒸馏、吸收、萃取、结晶、离子交换、吸附、干燥、浸取、泡沫吸附速率分离过程是在某种推动力(浓度差、压力差、温度差、电位差等)的作用下,有时在选择性透过膜的配合下,利用各组分扩散速率的差异实现组分的分离。
气体扩散、热扩散、电渗析、电泳、反渗透、超过滤 分离因子表示任一分离过程所达到的分离程度,其定义为2211//j i j i s ijx x x x =α分离方法的选择可行性、分离过程类别的选择、产品的价格、产品的热敏性、物质与分子的性质、经济性、安全与环保、经验分离过程类别的选择▪ 分子特性:分子重量、V an der Waals 体积、Van der Waals 面积、 偶极矩、极化度、双电常数、电荷、旋转半径▪ 热力学与传递性质:蒸气压、溶解度、吸附活性、扩散特性第二章 精馏蒸馏(Distillation ):借助液体混合物中各组分挥发性的差异而进行分离的一种操作方法。
简单蒸馏(simple distillation):混合液受热部分汽化,产生的蒸汽进入冷凝器种冷凝,分批收集不同组成的馏出液产品。
平衡蒸馏(equilibrium distillation):釜内液体混合物被部分汽化,使气相与液相处于平衡状态,然后将气相与液相分开,是一种单级蒸馏操作。
精馏 (rectification):液体混合物多次进行部分冷凝或部分汽化后,最终可以在气相中得到较纯的易挥发组分,而在液相中得到较纯的难挥发组分。
化工分离工程复习必备(简答题与名词解释)
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?1 ps11,121,12p 2s在萃取精馏中, 原溶液汽相为理想气体, 液相为非理想溶液,2对ps( 1)s (1)1121,只有1于特定物系,p2s不可改变, 要使2增加,加 S 后可使22。
所以加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度。
精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起的?精馏操作的热力学不可逆性,是由于进入层级的汽液两相的温度、 压力和组成 ,与它们对应平衡的温度、 压力和组成的差距所造成,因此在层级间汽液两相要进行传热和传质,损失了有效能,所以其不可逆性主要由压力差、温度差及浓度差引起的。
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第一章.绪论和吸收1.几种物质混合在一起是自发过程,熵增加的过程。
分离是混合的逆过程,熵减过程,需要在分离设备中添加分离剂,(分为能量分离剂和质量分离剂)。
2.分离因子(根据实际产品组成)是表示任一分离过程所达到的分离程度,a sij =(x i1/x j1)/(x i2/x j2),若其=1表示组分i 和j 之间不能被分离;若>1表示i 富集于1相,j 富集于2相;若<1表示i 富集于2相,j 富集于1相。
固有分离因子(根据气液相平衡组成),a ij =(x i /x j )/(x i /x j )。
气液相物系的最大分离程度又称为理想分离因子。
将实际分离设备所能达到的分离因子和理想分离因子之间的差别用板效率来表示,板效率= a sij / a ij 。
处于气液相平衡状态的分离程度是固有分离因子。
3.分离过程的分类,按照分离过程中有无物质传递现象发生,分为机械分离过程(非均相混合物)和传质分离过程。
传质分离过程按所依据的物理化学原理不同又分为平衡分离和速率分离;平衡分离利用两相平衡组成不等的原理,包括气液、汽液、液液、液固、气固传质分离,并把其它影响归纳于效率中。
速率分离(同相)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的传质速率差异而实现分离,包括膜分离、场分离。
平稳分离的过程是(吸收,萃取)。
4.分离工程研究内容:研究和处理传质分离过程的开发和设计中遇到的工程问题,包括适宜的分离方法的选择,分离流程和操作条件的确定和优化。
5.绿色分离工程是指分离过程绿色化的工程实现,通过对传统分离过程进行改进、优化,使过程对环境的影响最小甚至没有等途径,也要利用开发及使用新型的分离技术,如超临界技术、膜分离技术等。
6.分离过程的开发方法有逐级经验放大法、数学模型法等。
7.在计算吸收设备时,需要对吸收组分作气、液两相的物料衡算,所得出在气、液相浓度的关系式称为操作线方程。
另外还须求得两相的相平衡方程式。
把操作线方程的斜率与相平衡方程的斜率之比定义为吸收因子,其值反映吸收过程的难易程度。
对于一个四块板的吸收塔,总吸收量的80%是在塔顶釜两块板完成的。
吸收剂的再生常采用的是:用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔。
8.吸收过程发生的条件为溶质由气相溶于液相P i >P i *,y i >y i *,用于吸收过程的相平衡关系可表示为L = AV ,在温度降低、压力升高操作下有利于吸收,吸收过程在塔釜的限度为iN xiK iN y ,,1≥+,它决定了吸收液的该组分的最大浓度。
吸收过程在塔顶的限度为i xi K iy ,0,1≤,它决定了吸收剂中自身夹带。
吸收过程只有在贫气吸收的条件下,才能视为恒摩尔流。
吸收过程计算各板的温度采用热量衡算来计算,而其流率分布则用简捷计算来计算。
对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用吸收蒸出塔的流程。
吸收有1个关键组分,因为是单向传质;精馏有b 个关键组分,因为是双向传质。
解吸收因子定义为S’= VK / L,由于吸收过程的相平衡关系为V = SL 。
吸收剂的再生:用蒸汽或惰性气体的蒸出塔、用再沸器的蒸出塔、用蒸馏塔。
在板式塔的吸收中,平衡常数小的组分是(易)吸收组分,主要在塔内(底)板被吸收;平衡数大的组分是(难)吸收组分,主要在塔内(顶)板被吸收。
9.图解梯级法计算多组分吸收过程的理论板数,假定条件为(三组分物系中,x A 与x S 的比值与共沸物中组分A 与组分B 的相对量一样),因此可得出(αAB ,αSB )的结论。
10.吸附负荷曲线是以(距床层入口的距离)横坐标,以(吸附剂中吸附质的浓度)为纵坐标绘制而成的,是分析(吸附剂)得到的。
吸附特点:吸附溶量小、吸附剂用量大,设备比较庞大;吸附剂的运输、装料、卸料较困难;吸附剂不容易找到,吸附理论不完善。
第二章.多组分分离基础1.设计变量数Nv :设计过程需要指定的变量数,等于独立变量总数与约束数的差。
独立变量数Ni :描述一个过程所需的独立变量的总数。
约束数Nc :变量之间可以建立的方程的数目及已知的条件数目。
Ni=Nv-Nc 。
设计变量分为固定设计变量与可调设计变量,回流比是可调设计变量。
2.相平衡:混合物所形成的若干相保持物理平衡而共存的状态。
热力学上看——物系的自由焓最小,动力学来看——相间表观速率为零。
相平衡条件(准则):各相的温度、压力相同, 每一组分各相的化学位、逸度相等(热平衡、机械平衡、物理化学平衡)。
汽液相平衡是处理汽液传质分离过程的基础。
相图主要用来表示两元或三元系统的相平衡关系,包括恒压下的 t -x 图和 y -x 图,恒温下的 p -x 图。
相平衡关系表示方法有:相平衡关系法、相平衡常数法(状态方程法和活度系数法)、相对挥发度法。
3.根据相平衡条件得出汽液平衡关系:,为把逸度和实测压力、温度、组成等物理量联系起来,引入逸度系数和活度系数。
还定义了相平衡常数:K i =y i /x i 。
定义了相对挥发度:。
当混合物在一定的温度、压力下,满足(1,1∑>∑>iii i K z z K )条件即处于两相区,可通过(物料平衡和相平衡)计算求出其平衡汽液相组成。
4.五类汽-液平衡系统:完全理想系(气相为理想气体,液相为理想溶液)、(气相为理想气体,液相为非理想溶液)、理想系(气相为理想溶液,液相为理想溶液)、(气相为理想溶液,液相为非理想溶液)、完全非理想系(气相为实际气体,液相为非理想溶液)。
5.泡点温度(压力):在恒压(温)下加热液体混合物,当液体混合物开始气化出现第一个气泡时的温度(压力), 简称泡点。
露点温度(压力):在恒压(温)下冷却气体混合物,当气体混合物开始冷凝出现第一个液滴时的温度(压力), 简称露点。
精馏塔塔顶温度即为对应塔顶汽相组成的露点。
6.单级平衡:原料经过分离设备后,假设物系在出口处汽、液两相达到了平衡,由于平衡的两相组成不同而实现分离的过程,其分离效果相当于一块理论级。
闪蒸又称平衡蒸馏,是连续、稳态的单级蒸馏过程,该过程使进料混合物经加热、冷却或降压部分汽化或冷凝得到含易挥发组分较多的蒸汽和含难挥发组分较多的液体,即一个平衡级过程。
有等温闪蒸和绝热闪蒸。
普通精馏塔中的平衡级就是一简单绝热闪蒸级。
7.怎样判断混合物在T ,P 下的相态,若为两相区其组成怎样计算? 答:对进料作如下检验。
= 1 BT T = 进料处于泡点,0=νi i Z k ∑ > 1 T>B T 可能为汽液两相区,ν>0< 1 T <B T进料为过冷液体,= 1 D T T = 进料处于露点,1=νiik Z ∑> 1 T <D T 可能为汽液两相区,ν<1< 1 T >D T 进料为过热蒸汽计算时,所指定的温度应在泡露点温度之间,这样才会出现汽液两相,否则只会是单相不必进行等温闪蒸的计算。
只有)(i i k Z ∑> 1和i i Z k ∑< 1时,混合物始处于汽液两相区(0<ν<1),需要进行等温闪蒸的计算。
8.简述绝热闪蒸计算的计算方法。
作图法思路:先假设一个2t (2t 应在B D T T 与之间),这样可按闪蒸来计算产生的汽液两相组成和量,即得出v T-关系,闪蒸曲线,然后再由进出料热焓相等的原则来校核2t ,即等焓平衡线,交点为2t ,v 。
⑴闪蒸曲线(v T -曲线)试差求2P 下的B D T T ,; 在B D T T ,之间设22,t t '''…,试差求21,v v …。
⑵等焓平衡线在上述B D T T ,之间所设22,t t '''…下,由求出的ii y x ,并根据22,T P 查出iLiV H H ,,求出LV H H ,,LV L H H H H v --=1*1b 、作*2v T -等焓平衡线,交点即为2t ,v ,由此求出i i y x L V ,,,手算或计算机计算思路:−→−-y HH R N TT P L V ,,12迭代设结束9.式;H 热量平衡式。
流量加合法在求得ijx 后,由(H 相平衡关系)方程求jV ,由(S摩尔分率加和式)方程求jT 。
在多组分精馏中塔顶温度是由(露点)方程求定的;塔底温度是由(泡点)方程求定的。
10.蒸特点:等焓过程,节流后压力降低,发生汽化现象,汽化要吸收热量,由于是绝热过程,只能吸收本身的热量,故体系的温度降低。
在多组分精馏中塔顶温度是由(露点)方程求定的;塔底温度是由(泡点)方程求定的。
第三章.精馏1.精馏是利用混合物中各组分的相对挥发度不同,采用液体多次部分汽化,蒸汽多次部分冷凝等汽液间的传质过程,使汽液相间浓度发生变化,并结合应用塔顶冷凝液部分回流、塔釜溶液部分汽化,还利用再沸器、冷凝器等和精馏塔(精馏段、提馏段)相关的设备,使各组分分离。
2.在设计或操作控制中,有一定分离要求,且在塔顶、塔釜都有一定数量的组分称为关键组分,否则为非关键组分。
轻关键组分(LK )指在塔釜液中该组分的浓度有严格控制,并在进料液中比该组分轻的组分及该组分的绝大部分应该从塔顶采出。
重关键组分(HK)和此相反。
因此精馏塔的任务就是保证:LK 尽量多地进入塔顶镏出液,HK 塔釜。
多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。
3.塔顶、塔釜同时出现的组分分为分配组分,只在塔顶或塔釜出现的组分为非分配组分。
关键组分必定是分配组分。
而非关键组分不一定是非分配组分。
在多组分精馏计算中为了给严格计算提供初值,通常用清晰分割或非清晰分割法进行物料预分布。
非清晰分割法假设各组分在塔内的分布与在全回流时分布一致。
清晰分割可以用物料衡算求得塔顶、塔釜物流的量和组成,非清晰分割则需要估算。
精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。
4.恒沸精馏是在原溶液中添加恒沸剂S使其与溶液中至少一个组分形成最低(最高)恒沸物,以增大原组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏,形成的恒沸物从塔顶(塔釜)采出,塔釜(塔顶)引出较纯产品,最后将恒沸剂与组分分离。
恒沸物是指在一定压力下,气液相组成与沸腾温度始终不变的这一类溶液。
最低沸点恒沸物,压力降低是恒沸组成中汽化潜热(小)的组分增加;压力升高时,恒沸物组成中摩尔气化潜热大的组分增大。
若为最高沸点恒沸物,则组分的无限稀释活度系数与饱和蒸汽压的关系式为(∞∞21121γγSPSP)。
恒沸物组成是指在某一定压力下的,不同压力下恒沸物的组成。
温度均会有所改变,压力变化到一定程度可以使恒沸点消失。
5.萃取精馏:在被分离的混合物中加入萃取剂,萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。