分离工程
化工分离工程
混合建模
结合机理建模和数据驱动建模 的优势，提高模型的精度和泛 化能力。
优化算法
应用遗传算法、粒子群优化等 智能优化算法，对分离过程进
行参数优化和操作优化。
先进控制技术应用
预测控制
基于模型预测控制（MPC）技术， 实现对分离过程的实时优化和控制。
化工分离工程
汇报人：XX
目 录
• 分离工程概述 • 化工分离原理与方法 • 化工分离设备与技术 • 化工分离过程优化与控制 • 典型案例分析 • 未来展望与挑战
01
分离工程概述
分离工程定义与重要性
分离工程定义
利用物理、化学或物理化学方法 ，将混合物中的各组分进行分离 、提纯或富集的过程。
重要性
膜分离法
01
02
03
原理
利用特定膜材料的选择性 透过性，使混合物中的某 些组分能够透过膜而实现 分离。
分类
微滤、超滤、纳滤、反渗 透等。
应用
海水淡化、废水处理、气 体分离等。
03
化工分离设备与技术
塔设备
蒸馏塔
用于多组分溶液的分离， 通过加热使不同组分在不 同温度下挥发，从而实现 分离。
吸收塔
用于气体吸收操作，将气 体中的某一组分通过液体 吸收剂吸收到液体中。
通过化工分离技术，将废弃物中的有用成分提取 出来，实现废弃物的资源化利用，减少环境污染 。
环保型分离剂的开发
研发环保型的分离剂，如生物可降解的分离剂、 无毒无害的分离剂等，以降低化工分离过程对环 境的污染。
化工行业面临的挑战与机遇
挑战
随着环保法规的日益严格和资源的日益紧缺，化工行业面临着越来越大的环保压力和成本压力。同时，新兴技术 的不断涌现也给传统化工行业带来了竞争压力。
化工分离工程考试题
化工分离工程考试题1. 导论分离工程是化工工程中至关重要的一个领域，它涉及到从混合物中分离出所需组分的技术和过程。
在化工生产中，分离工程扮演着至关重要的角色，通过不同的分离技术，可以使得产品达到理想的纯度和品质要求。
本篇文章将围绕化工分离工程的考试题目展开讨论。
2. 考试题目一：萃取萃取是一种常用的分离技术，它通过溶剂提取从原混合物中分离出所需组分。
下面是一个与萃取相关的考试题目：题目：请解释什么是萃取，并说明在何种情况下萃取是一种有效的分离工艺。
同时，列举三种常用的萃取溶剂，并解释为什么选择它们作为萃取溶剂。
在回答这个问题之前，我们首先要明确萃取的定义。
萃取是一种利用溶剂将原混合物中所需成分分离出来的过程。
它基于溶解度的原理，通过选择合适的溶剂，使得想要分离的组分在溶剂中溶解，从而达到分离的目的。
在许多情况下，萃取是一种非常有效的分离工艺。
例如，当需要从天然产物中提取活性成分时，萃取是一种常用的工艺。
此外，当想要从有机混合物中分离有机酸、有机碱等物质时，萃取也是一种常见的选择。
以下是三种常用的萃取溶剂：1) 水：作为一种广泛使用的极性溶剂，水可以萃取许多有机物。
它具有良好的溶解性，常用于提取天然产物中的化合物。
2) 乙酸乙酯：这种非极性溶剂常用于有机化合物的萃取。
它对许多有机物具有高溶解度，并且易于分离和回收。
3) 丁醇：作为一种中等极性溶剂，丁醇常用于具有多种功能官能团的有机物的萃取。
它具有适度的溶解能力，并且在某些情况下可以提供更高的选择性。
在选择萃取溶剂时，需要考虑溶剂与分离组分的相容性、溶解度和易于回收的特性。
因此，通过仔细选择合适的萃取溶剂，可以有效地实现分离工艺。
3. 考试题目二：蒸馏蒸馏是一种常用的分离技术，它利用液体蒸发和气体冷凝的特性，将混合物中的组分分离开来。
以下是一个与蒸馏相关的考试题目：题目：请解释什么是蒸馏，并说明在何种情况下蒸馏是一种有效的分离工艺。
同时，列举两种常见的蒸馏方法，并解释它们的原理和应用领域。
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。
分离工程试题及答案
分离工程试题及答案一、选择题1.以下哪个不是分离工程的主要目标？A.分离固体和液体B.分离固体和气体C.分离液体和气体D.分离化学物质答案：D2.分离工程中常用的一种方法是？A.蒸馏B.结晶C.萃取D.过滤答案：A3.以下哪个过程不属于固体分离工程？A.沉淀B.离心C.过滤D.萃取答案：D4.分离工程的主要原理是根据物质的什么性质进行分离？A.化学性质B.物理性质C.生物性质D.机械性质答案：B5.下列哪个设备不属于分离工程中常用的设备？A.蒸馏塔B.过滤器C.离心机D.反应釜答案：D二、填空题1.分离工程的目的是将不同物质进行_______。
答案：分离2.常用的固体分离方法有________、过滤等。
答案：沉淀3.蒸馏是根据物质的_______性质进行分离的。
答案：沸点4.离心技术是利用物质的_______差异进行分离的。
答案：密度5.过滤器是用来分离_______和液体的设备。
答案：固体三、简答题1.请简述固体分离工程的常用方法。
答：固体分离工程的常用方法包括沉淀、过滤等。
沉淀是利用物质在溶液中形成固体颗粒的性质进行分离，通过让固体颗粒在溶液中聚集形成沉淀，然后通过过滤将沉淀分离出来。
过滤是通过筛选或者滤纸等材料将固体颗粒从液体中分离出来。
这些方法都是根据固体颗粒与液体的物理性质差异进行分离的。
2.蒸馏是一种常用的分离方法，请简要介绍其原理及应用领域。
答：蒸馏是根据物质的沸点差异进行分离的方法。
在蒸馏过程中，将混合物加热至沸腾，液体中的成分会根据其沸点的高低逐渐蒸发出来，然后通过冷凝器将蒸汽冷却成液体，从而分离出不同组分。
蒸馏广泛应用于石油化工、药品工业、食品加工等领域，例如在石油炼制中用于分离原油中的不同馏分，制药过程中用于提取药物中的纯净成分等。
四、解答题请根据你对分离工程的理解，对以下问题进行解答。
1.为什么需要进行分离工程？答：分离工程是为了将混合物中的不同组分进行分离，以便获取纯净的物质或者提取其中有用的成分。
高等分离工程主要内容
高等分离工程主要内容
1. 高等分离工程啊，那可包含了各种奇妙的分离方法哟！就像厨师把一堆食材巧妙地分离开来一样，咱们要把不同的物质分开。
比如说从石油里把各种有用的成分提炼出来，这多神奇呀！
2. 还有那些复杂的分离设备呢，多像超级英雄的装备呀！比如精馏塔，它就像一个大力士，能把不同沸点的物质稳稳地分开呢。
你能想象它有多厉害吗？
3. 分离过程的优化，哇，这可太重要了！就如同给车子找最顺畅的路线一样，我们要找到分离的最佳途径呀。
像改进一个分离工艺，让它效果更好，是不是很有成就感呢！
4. 高等分离工程对纯度的要求可高啦，简直就像是在追求极致的完美！比如说要得到超级纯的某种物质，那得下多大功夫呀，这不是很有挑战性吗？
5. 不同的材料要用不同的分离方法，这就好比不同的病人要用不同的药一样。
比如分离蛋白质和分离金属离子，那方法可是完全不一样的呀！
6. 分离效率也是关键呀，可不能慢吞吞的。
这就如同跑步比赛，要快快快！想办法提高效率，节省时间和成本，这多棒呀！
7. 质量传递在高等分离工程里也很重要哦！就好像信息的传递一样，要准确又快速。
比如研究物质在不同相中的传递规律，很有意思吧？
8. 高等分离工程的应用那可广泛了，几乎无处不在呀！从化工到制药，从食品到环保，哪里不需要分离呀？所以呀，一定要好好学这门课，它真的超级有用！
我的观点结论：高等分离工程充满了挑战与机遇，值得我们深入学习和探索，它的重要性不言而喻，能为各个领域带来巨大的价值。
分离工程ppt课件共52页PPT
将过程所产生的废物最大限度地回收和
循环使用。
产品
原
料
1
1
1
废
物 2
废
物 2
排除
2
1—单元过程；2—处理
实现分离与再循环系统使废物最小化的方法： ●废物直接再循环
例：废水
●进料提纯
例：氧化反应采用纯氧
●除去分离过程中加入的附加物质
例：共沸剂、萃取剂
●附加分离与再循环系统
例：分离废物中的有效物，循环使用
●加氢重整后得到：轻油 非芳烃 苯 甲苯 二甲苯 高级芳烃
目的产物为 对二甲苯
● 特点：
邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
沸点℃ 熔点72
138.351 13.263
● 涉及到分离过程：精馏：4、7、8 萃取：5、6 结晶：10
目的产 物
总 结：
●降低原材料和能源的消耗，提高有效利用率、 回收利用率、循环利用率；
●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；
●采用生产装置的闭路循环技术；
●处理生产中的副产物和废物，使之减少和消除 对环境的危害；
●研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的 “三废”治理技术。
闭路循环系统：
ESA）
改变原溶 液的相对 挥发度
以苯酚作溶 剂由沸点相 近的非芳烃 中分离芳烃 ；以醋酸丁 酯作共沸剂 从稀溶液中 分离醋酸。
返回
1.2.2 速率分离过程
膜分离 场分离
速率分离:
利用溶液中不同组分在某 种推动力（浓度差、压力差、 温度差、电位差等）作用下， 经过某种介质（半透膜）时 的传质速率（透过率、迁移 率、扩速率）差异而实现分 离。
吸
相态 介： 理： 用：
分离工程名词解释
三、名词解释1、分离过程 : 将一混合物转变为组成互不相同的两种或几种产品的那些操作。
2、分离工程: 研究分离过程中分离设备的共性规律，分离与提纯的科学。
3、传统分离过程的绿色化：对过程(如蒸馏、干燥、蒸发等)利用系统工程的方法，充分考虑过程对环境的影响，以环境影响最小(或无影响)为目标，进行过程集成。
4、传质分离过程:一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。
可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类,遵循物质传递原理。
5、平衡分离过程：大多数扩散分离过程是不相溶的两相趋于平衡的过程，而两相在平衡时具有不同的组成，这些过程称为平衡分离过程。
6、速率控制分离过程:是通过某种介质，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，依靠传递速率的的差别来操作，这类过程称为速率控制分离过程。
7、泡点温度：是指液体在恒定的外压下，加热至开始出现第一个气泡时的温度。
8、露点温度：在恒压下冷却气体混合物，开始凝聚出第一个液滴时的温度。
9、汽化率：液体汽化所减少的质量占原液体质量的比率。
10、液化率：e=液化量/总加入量=L/F11、分离因子： 表示任一分离过程所达到的分离程度表示组分i 及j 之间没有被分离 表示组分i 富集于1相，而组分j 富集于2相 表示组分i 富集于2相，而组分j 富集于1相 12、分离剂 ： 在两种相同的或不同的材料之间、材料与模具之间隔离膜，使二者间不发生粘连，完成操作后易于分离的液剂。
种类为：（1）石膏分离剂（2）树脂分离剂（3）蜡分离剂 （4）其他分离剂如硅油、凡士林等。
13、固有分离因子：αij 称为固有分离因子，也称相对挥发度，它不受分离设备的影响。
14、机械分离过程：分离对象为两相以上的混合物，通过简单的分相就可以分离，而相间并无物质传递发生。
生物分离工程与日常生活的关系
生物分离工程与日常生活的关系
生物分离工程是一门应用于生物工程领域的技术，主要用于分离、纯化和提取生物大分子、生物活性物质及其他相关物质。
它在很多领域都有广泛的应用，与日常生活也有一定的关系。
以下是生物分离工程与日常生活的一些关系：
1. 食品加工：生物分离工程在食品加工中起着重要的作用。
例如，通过分离技术可以提取食品中的营养成分、调味品、色素等，不仅提高了食品的品质和口感，还能增加食品的营养价值。
2. 药物开发：生物分离工程在药物开发领域有着重要的应用。
通过分离和纯化技术，可以获得药物原料和活性成分，从而制备出高纯度的药物，并提高药物的生物利用度和疗效。
3. 环境保护：生物分离工程也被用于环境保护领域。
例如，通过生物分离技术可以对废水、废气等进行处理，去除其中的有害物质，净化环境，保护生态系统。
4. 能源开发：生物分离工程在生物能源开发领域也有应用。
例如，通过分离技术可以提取生物质能源中的有用物质，用于生物燃料的制备和利用。
5. 医学诊断：生物分离工程在医学诊断中也有重要作用。
例如，通过分离和纯化技术可以获得高纯度的诊断试剂，用于疾病的检测和诊断。
总之，生物分离工程在日常生活中的应用相当广泛，涉及到食品、药物、环境、能源等多个方面，为我们的生活和健康带来了很多好处。
生物分离工程
生物分离工程生物分离工程是指采用物理、化学和生物学方法将生物体或其组成部分从混合物中分离出来，并纯化得到目标物质的一种工程领域。
该领域涉及到许多专业知识，包括生物学、生化学、物理化学等多个学科的理论和技术，应用广泛。
生物分离工程的目的是将生物体中的目标物分离出来，以便进行药物发现、分析化学以及生命科学研究等方面的应用。
生物分离工程包括生物分离过程、分离器设备及工艺控制等多个方面。
生物分离过程是将混合物中的目标物通过特定的工艺流程进行分离，得到纯化的目标物质。
一般包括以下几个步骤：（1）前处理：对样品进行初步处理，如细胞破碎、离心、过滤等。
（2）初步分离：将混合溶液通过某些技术方法进行初步分离，如各种色谱技术、电泳分离、凝胶柱分离等。
（3）中间分离：在初步分离的基础上，对样品进一步处理，如双向电泳、反渗透膜分离、超重力分离等。
（4）终极分离：最后通过某些技术，将目标物质从混合物中完全分离出来，如聚集素层析、反转移层析、凝胶电泳等。
分离器设备是指在生物分离过程中使用的各种设备，根据不同的分离过程，分离器设备也有所不同。
例如，在分离蛋白质时，最常用的分离器设备是各种色谱技术和电泳分离设备，而在分离细胞时，采用的设备则主要是离心机、过滤器等。
工艺控制是指对生物分离工程中各个步骤进行控制和调节，以确保分离工艺的有效性和纯化度的提高。
常用的工艺控制手段包括调节温度、压力、流量等系列参数的控制，并且可以采用自动化操作，进一步提高生物分离工程的自动化程度。
生物分离工程的应用非常广泛，包括生命科学研究、药物研发、食品工业以及纯化工程、环境保护等方面。
例如，在药物研发中，生物分离工程用于分离制备药物，提高药物纯度和效果；在食品工业中，生物分离工程用于提高食品的品质和安全性；在环境保护中，生物分离工程可用于处理污水和有害气体等。
总之，生物分离工程是一项复杂、细致的研究领域，在各个行业都有广泛的应用。
随着科技的发展和人们对生命科学研究的不断深入，生物分离工程将会越来越得到关注和重视，为人们的生活和健康做出更大的贡献。
《分离工程第二章》课件
通过分离工程中的技术手段，将污水中的悬浮物、油、重金属等污 染物进行分离和去除。
大气治理
通过分离工程中的技术手段，将大气中的颗粒物、有害气体等进行 分离和去除。
固废处理
在固废处理中，分离工程用于将固体废物中的不同组分进行分离和回 收。
食品工业领域
食品加工
在食品加工中，分离工程用于分离食品中的不同组分，如牛奶中 的奶油和脱脂品添加剂， 如味精、食用香精等。
食品安全检测
通过分离工程中的技术手段，对食品中的有害物质进行检测和分离 。
其他领域
制药工业
在制药工业中，分离工程用于分离和 纯化各种药物成分。
新能源领域
在新能源领域中，分离工程用于太阳 能电池板制造中的硅片切割和海水淡 化技术中的盐分去除。
脱水
将石油中的水分进行分离，以减少对设备和管道的腐蚀。
化工领域
化学反应
01
通过分离工程中的技术手段，实现化学反应的高效分离和产物
纯化。
精细化工
02
在精细化工中，分离工程用于分离高纯度的化学品，如染料、
农药、医药等。
合成气分离
03
将合成气中的不同组分进行分离，如一氧化碳、氢气、甲烷等
。
环境工程领域
环境工程
与环境工程学科的交叉融合，实现环保与分离工程的有机 结合。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
分离工程的特点
分离工程具有多样性、复杂性、 高效率和高精度等特点，能够实 现混合物中各组分的有效分离、 纯化和精制。
分离工程的重要性
分离工程在工业生产中的应用
分离工程广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域，是实现物质分离纯化的 关键技术之一。
生物分离工程的趋势
生物分离工程的趋势生物分离工程是一门综合应用了生物学、化学、生物化工等学科理论与方法的工程学科，主要研究如何利用各种分离方式与技术，将混合物中的生物体或生物产物从其他成分中分离出来。
随着科学技术的不断进步和工程应用的推广，生物分离工程也在不断发展和壮大。
本文将从技术创新、设备改进以及应用拓展等方面介绍生物分离工程的趋势。
1. 技术创新随着生物学、分子生物学等领域的不断突破和发展，一些新的技术和方法也被应用到生物分离工程中。
例如，基于高效液相色谱技术的生物分离、膜分离技术和离子交换层析技术等，不仅能提高分离效率和纯度，还能节省工艺流程和能源消耗。
此外，生物分离工程中的仿生技术、纳米技术、微流控技术等也将不断创新和完善，以更好地满足不同的分离需求。
2. 设备改进随着生物分离工程的发展，分离设备也在不断创新与改进。
例如，现代分离技术中使用的离心机、过滤设备、分离柱等都在不断升级和优化，以提高效率、减少损失，并降低操作难度。
此外，一些新型的设备，如超临界流体萃取设备、逆渗透装置等也逐渐在生物分离工程中得到应用，使分离工艺更加可行和经济。
3. 应用拓展生物分离工程的应用领域也在不断拓展和延伸，尤其是在生物制药、生物能源、农业生产等领域。
例如，生物制药中的提纯工艺、配方改进等都需要生物分离工程的支持与发展。
另外，生物能源领域的生物质分离、生物能源的利用与回收等方面也需要生物分离工程的技术支持。
农业生产中，生物分离工程可以帮助提取农产品中的有用成分，优化生产流程与方法，提高农产品的附加值与市场竞争力。
4. 环保技术随着环境保护意识的增强，生物分离工程也在朝着绿色环保方向发展。
例如，采用可再生材料制造分离设备，减少对环境的污染；使用低能耗技术，降低能源消耗和废弃物产生；推广废物再生利用技术，降低生物制造过程中的废物处理难度和成本等。
绿色环保技术的发展将为生物分离工程的可持续发展提供更加坚实的基础。
总而言之，生物分离工程是一个多学科交叉与融合的工程学科，其发展前景广阔且应用领域广泛。
分离工程期末知识总结
思考题
1. 什么叫泡点，什么叫露点？ 2. 精馏塔塔顶的温度和塔釜的温度分别是什么？ 3. 简述求解泡露点的思路？ 4. 对于泡点温度，∑Kixi <1，应如何调整温度？ 5. 怎样判断闪蒸问题在给定的T、P下是否成立？ 6. 等温闪蒸的通用闪蒸方程（Rachford-Rice方程
）的形式。
第三章 多组分精馏
特点：★F=D=W=0
★ L=V；L/V=1
★操作线方程： yn1 ,i xn,i
★板效率 最高
由于全回流，用 N m表示N，省去“均”：
Nm
lg（[
x x
A B
）D
（
x x
A B
）W
lg AB
]
（3 8）
— — Fenske方程
最少理论板数只与分离要求有关，与进料组成无关。
多组分精馏
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 (一股或几股)
分离装置
产品1 (组成不同的物流) 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。
no yes
T，yi
第二章 单级平衡过程
露点计算
平衡常数与组成无关的露点计算 ki f (T , P) 露点方程： f (T ) iC1Kyii 1.0 0 (2 60)
f (P) iC1Kyii 1.0 0 (2 61)
化工分离工程正文
化工分离工程正文绪论一：分离工程在工业生产中的地位和作用：1．分离工程定义：将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作 2．化工生产装置：反应器+分离设备+辅助设备（换热器、泵） 3．分离工程重要性：（1）纯化原料：清除对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应、提高收率。
（2）纯化产品：使未反应物质循环。
（3）环境治理工程：去除污染物。
4．分离工程发展现状：5．分离过程在清洁生产中的地位和作用：废物减少（分离系统有效分离和再循环）废物直接再循环+进料提纯+除去分离过程中加入的附加物质+附加分离与再循环系统二：传质与分离过程的分类和特征： 1．过程：（1）机械分离：两相以上的混合物分离（过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电分离）（2）传质分离：均相混合物分离（精镏、吸收、结晶、膜分离、场分离、萃取、干燥、浸取、升华）△平衡分离过程：分离媒介（热、溶剂、吸附剂）使均相混合物变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相分配关系的差异实现分离。
（精镏、吸收、结晶、萃取、干燥、浸取、升华）△速率分离过程：推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差），组分选择性透过膜，各组分扩散速度的差异实现分离（膜分离、场分离）三：分离过程的集成化：新型1．反应过程与分离过程的耦合：化学吸收、化学萃取、催化精镏、膜反应器2．分离过程与分离过程的耦合：萃取结晶、吸附蒸馏、电泳萃取3．过程的集成：传统分离过程的集成（共沸精镏—萃取、共沸精镏—萃取精镏）传统分离过程与膜分离的集成（渗透蒸发—吸附、渗透蒸发—吸收、渗透蒸发—催化精镏）膜过程集成（微滤—超滤—纳滤—反渗透）第一章蒸馏与精馏§1—1 概述一：蒸馏定义和特点：1．定义：混合物中各组分挥发度差异进行分离提纯。
2．特点：工艺流程短、使用范围广、工艺成熟；但能耗大（汽相再冷凝）二：分类：1．蒸馏方式：闪蒸、简单蒸馏、精馏、特殊精馏、反应精馏 2．操作压力：加压蒸馏、常压蒸馏、真空蒸馏 3．混合物组分：两组分精馏、多祖分精馏 4．操作流程：间歇蒸馏、连续蒸馏三：精馏操作流程：精馏段精馏段提馏段图：连续精馏操作流程图：间歇精馏操作流程1—精镏塔 2—再沸器 3—冷凝器 1—精镏塔 2—再沸器 3—全凝器 4—观察罩 5—贮槽§1—2 简单蒸馏和闪蒸组分挥发度相差较大、分离要求低——预分离一：工艺流程：图：简单蒸馏图：平衡蒸馏（闪蒸）1—蒸馏釜 2—冷凝器 3—接受器 1—加热器 2—节流阀 3—分离器1．简单蒸馏：一次进料，馏出液连续出料（出料浓度逐渐降低），釜残液一次排放——压力恒定、温度变化 2．平衡蒸馏：连续进料，连续出料（出料浓度恒定）——压力、温度恒定混合液→加热器→温度＞料液泡点（分离器压力下）→节流阀（降压）→分离器→料液部分汽化、并在分离器中汽液分离（相平衡）二：原理：1．前提条件：理想物系——液相为理想溶液（拉乌尔定律）；汽相为理想气体（道尔顿分压定律） 2．原理：汽液共存区饱和蒸汽线(露点线)过热蒸汽区饱和液体线(泡点线)液相区图：苯—甲苯混合液的t—x—y图图：苯—甲苯混合液的x—y图图：简单蒸馏t—x—y图图：平衡蒸馏t—x—y图（1）简单蒸馏：任何瞬间，蒸汽与液相处于平衡。
分离工程
分离工程1 分离技术的诞生与发展 最早的分离技术可以追朔到中国夏，商朝的酿酒业中的蒸酒技术；古人制糖和盐 掌握了蒸发浓缩和结晶技术；用蒸馏方法从煤焦油中提取油品。
十八世纪英国工业革 命，使化学工业这个巨人真正诞生和发展起来，随之分离工程也诞生并发展起来。
1901 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念， 1923 年美国学者刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》，从而确立了分离工程 理论。
2 分离工程简介 分离工程就是使混合物得以分离成为二种或 二种以上的较纯物质的—门工程技术、 它是化学工 程学科的一个重要分支。
分离过程可分为机械分离 和传质分离两大类。
2.1 机械分离 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 发生常见的机械分离有过滤、沉降、离心分离等。
过滤：用滤纸或其他多孔材料分离悬浮在液体或气体中固体颗粒、有害物质的一 种方法。
2.2 传质分离 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 质分离可分为： 1）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系 统变成两相系统，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。
精馏：一种利用回流使液体混合物得到 高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、 化工、轻工、食品、冶金等部门 吸收：物质从一种介质相进入另一种介质相的现象。
萃取：利用化合物在两种互不相溶 (或微溶 )的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使 化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中而提取出来的过程。
物理吸附吸附：当流体与多孔 固体接触时， 流体中某一 组 分 或 多 个 组 分 在 固 体表 面处产生积蓄， 此现象称 为 吸 附 。
吸 附 方 式 有 物理 吸附和化学吸附。
分离工程课程
分离工程课程分离工程课程是工程类专业中的一门重要课程，它主要通过理论与实践相结合的方式，培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
本文将从课程的目标、内容、教学方法和实践应用等方面进行介绍和分析。
一、课程目标分离工程课程旨在培养学生掌握分离工程的基本理论和技术，具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
通过该课程的学习，学生应能熟悉分离工程的基本原理和常用设备，了解不同分离工程技术的特点和适用范围，能够分析和解决工程实际问题。
二、课程内容分离工程课程的内容主要包括分离工程的基本原理、分离设备的分类和工作原理、分离过程的控制与优化、分离工程的设计方法等。
具体而言，课程将涉及蒸馏、吸收、萃取、析出、结晶、脱水等分离工程技术的原理和应用。
学生将学习如何选择合适的分离设备、进行设备的设计和操作参数的调整，以达到预期的分离效果。
三、教学方法在教学方法上，分离工程课程将采用理论与实践相结合的教学方式。
通过理论讲解、案例分析、实验操作等多种形式，使学生能够理解和掌握分离工程的基本原理和技术。
同时，学生还将参与实验操作和实际工程项目的模拟练习，提高他们的实际操作能力和问题解决能力。
四、实践应用分离工程课程的实践应用主要体现在以下几个方面：1. 工程实习：学生将有机会在实际工程项目中参与分离工程的设计、操作和优化，锻炼他们的实践能力和团队合作精神。
2. 案例分析：通过分析真实的工程案例，学生可以了解分离工程在实际中的应用和问题，培养他们解决实际问题的能力。
3. 科研项目：学生还可以参与相关的科研项目，深入了解分离工程的前沿技术和发展动态，为工程的创新和进步做出贡献。
分离工程课程是工程类专业中的重要课程，它通过理论与实践相结合的方式，培养学生对分离工程技术的理解和应用能力。
通过该课程的学习，学生将掌握分离工程的基本理论和技术，具备分离工程设计、操作、优化和控制的能力。
此外，课程还注重实践应用，通过工程实习、案例分析和科研项目等形式，培养学生的实践能力和问题解决能力。
化工分离工程知识汇总
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。
分离工程题库
第一章绪论填空题：1. 分离技术的特性表现为其（重要性）、（复杂性）和（多样性）2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达成分离目的3.分离过程分为（机械分离）和（传质分离）两大类4.分离剂可以是（能量）或（物质）有时也可两种同时应用5.若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则(asij= 1 )6、可运用分离因子与1的偏离限度，拟定不同分离过程分离的（难易限度）兀平衡分离的分离基础是运用两相平衡（组成不相等）的原理，常采用（平衡级）作为解决手段并把其它影响归纳千（级效率）中8、传质分离过程分为（平衡分离）和（速率分离）两类。
9、速率分离的机理是运用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下通过某种介质时的（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（互不相等）的两种或几种产品的哪些操作。
11.工业上常用（分离因子）表达特定物系的分离限度，汽液相物系的最大分离限度又称为（固有分离因子）12、速率分离的机理是运用传质速率差异，其传质速率的形式为（透过率）、（迁移率）和（迁移速率）13.绿色分离工程是指分离过程（绿色化的工程）实现14.常用千分离过程的开发方法有（逐级经验放大法）、（数学模型法）选择题：1.分离过程是一个(A)a. 墒减少的过程；b. 墒增长的过.; C. 墒不变化的过程；d. 自发过程2.组分i、j之间不能分离的条件是(C)a. 分离因子大千1b. 分离因子小千l C. 分离因子等千l3.平衡分离的分离基础是运用两相平衡时(A)实现分离a. 组成不等；b. 速率不等；c. 温度不等4.当分离因子(C)表达组分i及j之间能实现一定限度的分离. ... a. ai. .. b. asi. .. c. ai. <15.下述操作中，不属千平衡传质分离过程的是(C)a. 结晶；b. 吸取；c. 加热；d. 浸取6.下列分离过程中属机械分离过程的是(D)a. 蒸馆；b. 吸取；c. 膜分离；d. 离心分离7、当分离过程规模比较大，且可以运用热能时，通常在以下条件选择精馆法(B)a. 相对挥发度<L05;b. 相对挥发度)1.05.c. 相对挥发度<L5;d. 相对挥发度)1.58、以下分离方法中技术成熟度和应用成熟度最高的是C C)a. 超临界萃取；b. 吸取；c. 精馆；d. 结晶9、工业上为提高分离或反映效果，常把不同的过程进行组合，以下不属于反映过程与分离过程的耦合的是(C)a. 化学吸取；b. 在精馆塔里进行的由甲醇和醋酸制备醋酸甲酷的过程；c. 分离沸点相近的混合物的萃取结晶过程；d. 催化精馆过程第二章多组分分离基础填空题：1.分离过程涉及的变量数减去描述该过程的方程数即为该过程的（设计变量数）2.设计变量是指在计算前，必须由设计者（制定）的变量3. 一个具有4个组分的相平衡物流独立变量数有6)个4、一个装置的设计变量的拟定是将装置分解为若干进行（简朴过程的单元）由（单元的设计变量数）计算出装置的设计变量数。
生物分离工程的原理是什么
生物分离工程的原理是什么生物分离工程是一种利用生物化学和生物技术原理，通过物理、化学和生物学方法对生物体进行分离、提纯和纯化的过程。
它是一门综合性学科，涵盖了许多领域的知识和技术，如生物物理学、生物化学、分子生物学、生物工程等。
其核心原理是基于不同生物体的差异性，通过合适的实验设计和操作步骤，将目标物质从混合物中有效地分离出来。
生物分离工程的主要原理包括：1. 物理分离原理：物理分离是通过物料的物理性质进行分离，常用的方法包括离心、超滤、膜分离等。
离心是利用物料的不同密度和体积进行离心分离，如离心机可以分离细胞沉淀和液体上清。
超滤是利用滤膜的分子筛效应，根据分子尺寸的不同分离物质，常用于分离大分子如蛋白质和脱盐。
膜分离是利用逆渗透、微滤膜等，通过膜孔的大小和物料的压力差分离目标物质。
2. 化学分离原理：化学分离是利用物料的化学性质进行分离，常用的方法包括酸碱沉淀、吸附分离、电泳等。
酸碱沉淀是通过改变溶液pH值，使某些物质在酸或碱条件下形成不溶性沉淀，从而实现分离的目的。
吸附分离是利用物料在吸附介质上的亲和性差异进行分离，如利用离子交换树脂进行蛋白质与离子的吸附分离。
电泳是利用电场对带电物质进行迁移，根据它们的电荷、尺寸和形状的差异进行分离，如凝胶电泳可用于分离核酸。
3. 生物分离原理：生物分离是利用生物体本身的特性进行分离，如利用免疫反应进行分离，常用的方法有免疫吸附分离、免疫磁珠分离等。
免疫吸附分离是利用抗体与特定抗原间的特异性相互作用，将目标物质从混合物中吸附分离出来。
免疫磁珠分离是将磁性微珠与特异性抗体结合，形成抗原-抗体-磁珠复合物，通过外加磁场使复合物在液相中快速沉降，实现目标物质的分离。
此外，生物分离工程还可以应用到各种类型的生物体中，如微生物、植物和动物细胞等。
不同的生物体要素和目标物质的特性决定了最适合使用的分离方法。
生物分离工程在生物工业、医药制造和农业领域具有广泛应用，如制药过程中的药物提取和纯化、农田灌溉水的净化等。
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• Separation and Purification
Edmond S Perry
1.2 课程安排
• 概述及机械分离 • 多组分精馏 • 萃取精馏 • 共沸精馏 • 反应精馏 • 盐效精馏 • 分离过程的节能(一) • 分离过程的节能(二)
• 结晶 • 吸附 • 超临界萃取 • 膜分离原理 • 膜分离应用 • 渗透汽化 • 分离过程设计 • 总复习
制 过
质谱分 离
气体
程
渗析
液体
电渗析 液体
磁场
选择性 膜；溶 剂 阴离子 和阳离 子膜； 电场
几种气 体
几种液 体
几种液 体
单位质量的 电荷量
通过膜时的 扩散传递速 率
阴离子膜只 通过阴离子 的趋势
同位素分 离[21，22] 制造人造 丝时回收 NaOH； 人工肾
微咸水淡 化[2]
气体渗 透
电泳
电解加 反应 沉降式 超速离 心机
缩、干燥、洗涤、分级等等； • 按分离过程的程度或精度分，有粗分离（如压榨、筛分、旋流分离
等）、细分离（如重力沉降、细过滤）、和精分离（如精过滤、离心 分离、蒸发、蒸馏、膜分离等）三个级别。
表1-1 常见的分离剂
能量 分离 剂
机械能（重力、离心力、压力等）、光能、 电能、磁能、热量、冷量等
质量 分离 剂
用 质
吸收
气体
不挥发 性液体
液体， 蒸气
溶解度
用乙醇胺 类吸收
量 分 离 剂 的 普 通 平 衡 过 程
萃取 沥取或 洗涤
沉淀
吸附
离子 换
液体
固体
液体 气体 或液 体 液体
不互溶 液体
溶剂
化学反 应物
固体吸 附剂
固体树 脂
两种液 体
液体， 固体
液体， 固体
液体， 固体
液体， 固体树 脂
溶解度
溶解度
生成不溶性 沉淀
吸附势 质量作用定 律用于适当 的阴离子或 阳离子
CO2H2S
从烧结矿 石中沥取 CuSO4[2] 石灰-苏打 水的处理[9] 用固体干 燥剂干燥 气体[2]
水的软化[2]
离子排 斥
液体
纸上色 层分离
液体
配位比 率色层 分离
液体
气泡分 馏，泡 沫分馏
液体
吸附性固 体离子交 换树脂
液体，固 体树脂
气体扩 散
分离扩 散
热扩散
气体
气体 气体 或液 体
压力梯 度
可凝蒸 气
温度梯 度
几种气 体
几种气 体
几种气 体或液 体
Knudsen 速 率或通过多 孔隔离层的 扩散速率 对于错流蒸 气吹扫运动 的扩散系数
热扩散速率
从天然 UF6 中 浓 缩同U位23素5F6的 分离；从 甲烷中分 离氦气等
同位素分 离[20]
实例
使 萃取蒸
用 几
馏和恒 沸蒸馏
液体
种
分 包合
液体
离
剂 的 平
加合结 晶
液体
衡
过
程
液体和 热量
液体， 蒸气
挥发度
回收丁二 烯[2]
包合分 子和冷 量
加合物 和冷量
液体， 固体
液体， 固体
选择性的进 入晶体结构 中
选择性的进 入晶体结构 中
用于海水 淡化的水 合过程
二甲苯异 构体的分 离[19]
速 率 控
溶剂、吸收液、吸附剂、交换树脂、表面 活性剂、酸、碱、化学反应物、过滤介质、 助滤剂、膜、微生物，等等。
名称
表1-2 传质分离过程的种类
进 料
分离剂
产品
分离原理
实例
应 用
蒸发
液体 热量
液体, 蒸 挥发度（蒸 果 汁 浓 缩
汽
气压）
[2，3]
能
量 分
闪急 膨胀
液体
减 压 (能 液体, 蒸 挥发度（蒸 闪 蒸 法 淡
量)
汽
气压）
化海水[4]
离
剂 精馏 的
液体 和或 气体
热量
液体, 蒸 挥发度（蒸
汽
气压）
普 通 结晶 平
液体
冷却或 加热蒸 发
液体， 固体
凝固点或溶 解度
衡
过 程
固体 干燥
湿固 体
热量
干固体， 湿气体
挥发度
食品脱水
[5]
冷冻 干燥
凝华
双温 度交 换反 应
区域 熔融
冷冻 的含 水固 体 整气
流体
固体
阻止与树脂 电荷相同的 物质吸附
核酸的分离
[10]
毛细作用； 纸或凝胶 相
湿纸的若 干区域
选择性溶解 度和两相中 的吸附势
蛋白质的分 离[11]
固定的配 位基体
液体，配 位支承固 体
与配位基体 的可逆化学 反应
酶的分离[12，
13]
空气泡 （有时还 加表面活 性剂）
两种液体
在气液界面 上积聚的趋 势
• 《化工原理》《分离过程》《传递》之间 的关系；
• 举例：质量传递在精馏、吸收过程中的体 现；
• 质量守恒定律
– 连续性方程
• 能量守恒定律
– 热传导等传热模型
• 动量守恒定律
– 牛顿粘性定律 – 运动方程 惯性力=重力-净压力+粘性力 – 速度分布方程 – 柏努利方程 – 粘度导热系数扩散系数的估算
• 传质方程
– 质量传递速率的计算
1.1 教材体系
• 分离工程
袁惠新 中国石化出版社
• 化工分离过程
陈洪钫 刘家祺 化学工业出版社
• 化工分离工程
宋华 陈颖 哈尔滨工业大学出版社
• 膜分离 • 超临界萃取 • 渗透蒸发与蒸汽渗透 • 分子印迹技术
• Separation Process
C. Judson King University of California
反渗透
超滤
气体
热量
冷量 热量和 冷量 热量
干固体 水蒸气
，
升华点
固体， 蒸气
凝华点
两种流 体
组成不 同的固 体
在两个不 同温度下 的反应平 衡常数
凝固点或 溶解度
食品脱 水[5]
苯二酸 酐的精 制[2]
氢和氘 的分离[6]
金属的 超提纯[7]
气提 应
液体
不凝性 气体
液体， 蒸气
挥发度
从原油馏 分中除去 轻烃[1，2]
1.3 分离过程概述
Feed Stream One or more
Separation Agent
（matter or energy） 分离装置
Separation Device
Product
Streams （different in composition）
分离过程的分类
• 传质分离与机械分离； • 平衡分离过程与速率控制分离过程； • 能量分离剂过程与质量分离剂过程； • 相平衡分离、速度差分离与反应分离过程； • 相变分离与非相变分离过程； • 按分离过程的功能要求分，有提取、净化（澄清、提纯或精制）、浓
清除洗衣废 水中的洗涤 剂；矿石浮 选[14，15]
强
加
梯 度
等电位 聚焦
液体
电 场 ； 几 种 液 等电点（pH 蛋 白 质 的
pH值
体
值）
分离[16，17]
的 平 衡 过
等容超 速离心 分离
液体
离心力； 密度梯 度
几 体
种
液
压力扩散
生物物质 的分离[18]
程 名 称 进 料 分离剂
产品
分离原理