化工分离工程知识串讲.ppt

《化工分离工程知识串讲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、汽液相平衡系统的分类液相汽相理想溶液实际溶液理想气体实际气体理想溶液实际气体实际不存在一、泡点计算1、泡点计算与有关方程已知求①相平衡关系：②浓度总和式：③相平衡常数关联式：2、计算方法①平衡常数与组成无关的泡点计算1、混合物的相态判断混合物在指定温度和压力下是否处于两相区=1进料处于泡点>1可能为汽液两相区<1进料为过冷液体=1进料处于露点>1可能为汽液两相区<1进料为过热蒸汽2.名词解释①关键组分：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。轻关键组分，指在塔釜液中该组分的浓度有严格限制，并在进料液中比该组分

2、轻的组分及该组分的绝大部分应从塔顶采出重关键组分，塔顶重塔釜2.4.1萃取精馏一、流程ABSA，B特点：1.二塔串联;2.S为难挥发组分，一般在近于塔顶加入.加入萃取剂的原则1、不形成恒沸物2、沸点较料液中组分高溶剂的作用溶剂的作用：体现：原溶液沸点差不大（）非理想性不很强时，★稀释原溶液：体现：当原溶液沸点差大，非理想性很强时，加S后，浓度下降，而增加，由（2-162）：小，突出了作用。★对原溶液1、2组分产生不同的作用，提高12a恒沸精馏流程(1)系统有一对二元共沸物丙酮为夹带剂，分离苯和环已烷。当塔顶产品不合格时,不能采用加大回流的办法来调节。

3、一般调节方法有:①加大萃取剂用量;②减少进料量,同时减少塔顶产品的采出量。这也就是在不改变下降液量的前提下加大了回流比。吸收章节①原理不同吸收是根据各组分溶解度不同进行分离的。精馏利用组分间相对挥发度不同使组分分离。物质传递的机理包括以下两种：⑴分子扩散。⑵对流传质双膜论惠特曼要点：1、气液相界面两侧各存在一层静止的或作层流流动的气膜和液膜2、传质阻力集中于该两测的液膜和气膜3、界面无阻力吸收塔的物料衡算塔顶塔底稀端浓端（3-35）（3-36）全塔物料衡算：（3-37）物理吸收：A的扩散通量即通过液膜传递的量化学吸收：液膜传递的量+液膜中A与B反应消

4、耗量膜中反应通量（图3-12）增强因子：化学吸收与物理吸收速率的比值()化学吸收速率和增强因子1.化学吸收由于化学反应存在，降低液膜阻力，提高了反应速率（提高了液膜传质系数）2.气膜：化学平衡改变了A的气相平衡分压，增大了推动力平均吸收因子A理论板数的计算方法闪蒸闪蒸的定义计算公式2、三角形相图中辅助线的作法及应用:R1E1、R2E2、R3E3连线都有一定斜率，故K点一般不是溶解度曲线顶点。S临界混溶点或褶点ABPQR1R2R3E1E2E3KB%ERS%A%C1C2C3C图4-5辅助线的作法及应用萃取章节结论：萃取分离效果取决于两相区大小和联结线斜率

5、，而这两因素又为所选择萃取溶剂和操作温度决定。ABSRR’FE’EMEmE’m联结线斜率越大，萃余液浓度越小。相切时萃取液浓度最高温度越高，溶解度大，两相区缩小萃取章节E’m已知某混合物组成XF，萃余液组成XR，拟用纯溶剂S进行单级萃取，溶解度曲线如图示。在操作范围内溶质A的分配系数kA=1，试说明用作图法求加入萃取剂量？4.3.1单级萃取SABRFEM单级萃取的最小与最大萃取剂用量DG单级萃取的最小与最大萃取剂用量令b1=mS1/B,则X1=XF/(b1+1)平衡线Y=mXY1Y2Y3Y4X4X3X2X1XFXYE1E2E3E4E04.3.2多级错

6、流萃取（2）解析法萃取因数同理……错流，萃取剂与原溶剂不互溶（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：YEP1S0X4.3.3多级逆流萃取b=mS/B（12-15）（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。亲水亲油（HLB）值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2.5

7、nm以下微孔吸附剂上的吸附等温线属于这种类型。例如78K时N2在活性炭上的吸附及水和苯蒸汽在分子筛上的吸附。qpT1T2T3吸附等温线的类型(Ⅱ)常称为S型等温线。在低压时为单分子层吸附，但随着压力增加，形成多分子层吸附。吸附等温线的类型(Ⅲ)这种类型较少见。在低压时就是多分子层吸附。当吸附剂和吸附质相互作用很弱时会出现这种等温线，如352K时，Br2在硅胶上的吸附。吸附等温线的类型(Ⅳ)多孔吸附剂发生多分子层吸附时会有这种等温线。在比压较高时，有毛细凝聚现象。例如在323K时，苯在氧化铁凝胶上的吸附属于这种类型。吸附等温线的类型(Ⅴ)发生多分子层吸

8、附，有毛细凝聚现象。例如373K时，水汽在活性炭上的吸附属于这种类型。（2）朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温