现代分离技术样本.doc

看看当代分离技术整顿1.传质分离过程分为哪两个分离过程？平衡分离过程和速率分离过程2.从不同角度对分离效率有不同评价指标①分离办法和角度②产品纯度分离速率，辨别率，浓缩比，纯化限度，回收率。3.写出5种使用能量媒介和5种使用物质媒介分离操作。能量媒介：精馏、萃取精馏、吸取蒸出、再沸蒸出、共沸精馏、结晶物质媒介：萃取、浸提、吸取、吸附、液液萃取4.萃取精馏定义。1）定义：加入新组分不和原物系中组分形成恒沸物，只变化组分间相对挥发度，而其沸点比物系中其他组分沸点高分离过程。2）萃取剂作用：变化组分相对挥发度。加入萃取剂与其中一种组分形成正偏差溶液（非抱负溶液），与此外一种组分形成抱负溶液（负偏差溶液），来变化相对挥发度。3）萃取精馏塔中对萃取剂规定：不形成恒沸物沸点要高变化相对挥发度不能分层选取性强溶解度大沸点高，挥发度小热稳定性和化学稳定性好适当物性使用安全无毒，对设备不腐蚀，污染小，环境和谐，价格低廉，来源丰富5）萃取精馏塔中回收段作用：使溶剂不在塔顶浮现，达到回收效果。如果不设回收段会使塔顶物料中具有高浓度溶剂。去除塔顶产品中也许夹带溶剂，对于某些沸点很高溶剂可不使用6）萃取精馏塔塔顶产品不合格能否通过加大回流比办法来使塔顶产品合格？不能，由于加大回流比会使塔顶到塔底溶剂浓度减少，液相流率增长，将使液相中溶剂浓度xS下降，而使被分离组分间相对挥发度(a12)S减小,分离效果变差。7）精馏段萃取剂浓度公式推导：萃取剂挥发度比所解决物料挥发度低得多,用量较大,故在塔板上基本维持一固定浓度值,“恒定浓度”即假定：a恒摩尔流；b精馏段总物料衡算：萃取剂物料衡算：（A）设萃取剂S对被分离组分相对挥发度为(B)A=B（C）8)提馏段萃取剂浓度公式推导：溶剂对被分离组分相对挥发度普通很小,当≈0时,式(C)可简化为：类似地，提馏段溶剂浓度：当≈0时5.1）共沸精馏定义：加入新组分与被分离系统中一种或几种组分形成最低(最高)共沸物从塔顶(釜)采出。加入新组分称为共沸剂。共沸精馏是在原溶液中添加共沸剂S使其与溶液中至少一种组分形成最低（最高）共沸物，以增大原组分间相对挥发度非抱负溶液多元精馏。2）为什么会形成共沸物？解决真实溶液与抱负溶液有偏差且偏差特别大时候形成共沸物。形成二元共沸物时在恒沸点时，气液两相构成相等，恒沸点之前和之后构成相反。共沸物又分为最高共沸物与最低共沸物两种若溶液蒸气压对抱负溶液产生最大正偏差，即g>1，则形成最低共沸物；若溶液蒸气压对抱负溶液产生最大负偏差，即γ<1，则形成最高共沸物。共沸物特点：当压力不变时,共沸构成(共沸点)一定；在泡点线和露点线交点,汽化构成不变；共沸物体系特殊在共沸点,其他点都是非抱负溶液相平衡，用普通精馏办法不能通过共沸点，但在共沸点两侧仍有分离作用；对最低共沸物，在共沸点左侧，y>x，a>1；在共沸点右侧，y<x，a<1；同一物系共沸温度与构成随压力不同而异,对某些系统可采用变压精馏办法分离3）共沸精馏中，A、B组分中加入S，S加入过多或者过少用三角形相图表达：4）甲醇（1），沸点337.7k，丙酮（2）沸点329.4k，溶液具备最低共沸点，非抱负溶液，如用萃取精馏分离时，萃取剂应从酮类选还是从醇类选？请阐明因素选醇类。由于醇类沸点较高，相对挥发度区别大，并且污染小，环境和谐。5）变压精馏相图，流程图PPT上甲乙酮分离二元非均相恒沸精馏流程：分析流程图（二元非均相共沸精馏流程）P644-1314156）萃取精馏与共沸精馏比较（异同点）（1）萃取精馏萃取剂，不必要与分离系统中某组分形成共沸物，而规定它蒸气压远不大于分离混合物蒸气压，因而萃取剂选用范畴比较大。（2）萃取精馏操作条件与恒沸精馏相比，可以在较大范畴内变动。（3）萃取精馏因萃取剂不从塔顶蒸出，因而，蒸气消耗比恒沸精馏为少。（4）萃取精馏合用于从塔顶蒸出较多产品和从塔釜排出较少产品状况；而恒沸精馏合用于从塔顶蒸出较少产品和从塔釜排出较多产品状况。由于在上述萃取剂状况下萃取组分或共沸组分加入量相对较少，能量消耗也随之较少共同点：基本原理相似,都是通过加入适量MAS,变化组分之间互相作用,增大组分挥发度差别,实现精馏分离。不同点：①恒沸剂选取一定要符合能生成恒沸物条件，其用量也是受所形成恒沸物构成所控制，而萃取精馏所用溶剂无此限制，因而对特定体系可供选取作为恒沸剂数目远不如萃取剂多；②恒沸精馏中恒沸剂以汽态离塔，消耗潜热较多，萃取精馏中萃取剂基本不变化，因而恒沸精馏消耗能量普通比萃取精馏大;③在同样压力下，恒沸精馏操作温度普通比萃取精馏低，故恒沸精馏更合用于分离热敏性物料；④恒沸精馏可持续操作，也可间歇操作，萃取精馏普通只能持续操作。⑤恒沸精馏因受恒沸构成限制，操作条件比较苛刻(如塔内恒沸剂浓度等参数不能任意变动)。而萃取精馏操作参数则