化工原理下 传质分离精细化工产品分离理论复习

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1、一、蒸馏及精馏技术1、蒸馏分离依据蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异来分离液体混合物的传质过程。4、回流及其作用；全回流与最少理论塔板数；回流比对精馏操作的影响回流：从精馏塔引出的蒸汽冷凝液，其中一部分作为塔顶产物，称为镏出液，其余部分送回塔内，作为塔顶第一块塔板的回流。作用：补充塔板上的易挥发组分，使塔板上的液相组成相数量保持稳定，提供热质传递所需的另一相。是保证精馏塔的稳定、正常操作的必要条件。全回流：塔顶蒸汽经冷凝后，全部回流至塔内，这种方式称为全回流。最少理论塔板数：因在全回流时，操作线与平衡线间的距离最大，与对角线重合，达到规定的分离要求，所

2、需要的理论板数最少。芬斯克方程回流比对精馏操作的影响：精馏操作中，由精馏塔塔顶返回塔内的回流液流量L与塔顶产品流量D的比值,即R=L/D。随着回流比的增加，精馏段操作线的截距越小，操作线偏离平衡线越远，或越接近于对角线，那么所需的理论塔板数越少，减少了设备费用，反之，回流比R减小，理论塔板数增加。另一方面，回流量增大也增大了操作费用，只有适宜回流比，才能效果好。回流比的选择是一个经济问题，是在操作费（主要取决于能耗）和设备费（塔板数以及再沸器和冷凝器的传热面积）之间作出权衡。5、二组分理想溶液精馏的工艺计算：物料衡算；操作线方程；理论塔板数的计算；最小回流比

3、、回流比的确定；板效率与实际塔板数。6、对传质设备的一般要求7、常见精馏的不正常操作现象产生的原因及调整方法P428、精馏塔的操作控制目标；控制参数（1）温度、压力、组成之间关系组成一定，压力P↑，温度（沸点）T↑压力P一定，组分重↑，温度T↑，温度与组成有一一对应关系，塔顶至塔底温度低→高，物料组成轻→重，利用这个对应的关系控制分离效果，保证产品质量。塔板温度受塔压力和物料组成的影响，与加热量的大小无关。常压塔中，塔顶温度接近于塔顶纯物料的沸点温度，塔底温度是一种或几种重组分的泡点温度。（2）工艺参数影响1.进料温度：精馏塔的进料通常接近泡点温度。如果进料

4、低于泡点温度，可增大提馏段来帮助精馏段，这样将会提高塔顶组分纯度，降低塔底组分纯度。相反，如果进料已经部分汽化，那么精馏段将帮助提馏段，这些都是指在假定其他参数都保持不变的情况下进行的。2.塔压：在精馏时，塔压不是操作参数，这并不意味着精馏好坏不受压力影响。在正常操作情况下塔压保持为常数等于设计压力，如果塔压增加，平衡就会改变，即对同样的精馏需要增加较多的热量。压力增加，分离难度增加。3.回流：精馏过程区别于简单蒸馏就在于有回流，回流对精馏塔的操作都有重耍影响。增大回流比，精馏段操作线的截距减小，操作线离平衡线越远，每一梯级的垂直线段及水平线段都增长，说明每

5、层理论板的分离程度加大，为完成一定分离任务所需的理论板数就会减少。但是增大回流比又导致冷凝器、再沸器负荷增大，操作费用增加，根据工艺上的要求，又要考虑设备费用（板数多少及冷凝器、再沸器传热面积大小）和操作费用，来选择适宜回流比。4.灵敏板温度控制：设备结构已定，生产负荷和产品比例基本不变的操作过程中，精馏塔的进料量F、组分x、蒸汽量、冷却剂量、釜液出料量w处于相对稳定状态，往往是通过回流比的调节来控制灵敏板的温度。当灵敏板温度T上升时，通过加大回流量L，来降低灵敏板温度；当灵敏板温度T下降时，通过减少回流量L，来提高灵敏板温度。5.温差控制和物料平衡控制一、

6、吸收技术1.吸收分离的依据1)在同一溶剂中，不同气体的溶解度差异很大2)同一溶质在相同的温度下，随气体分压的提高，在液相中的溶解度加大3)同一溶质在相同的气体分压下，随温度的提高，在液相中的溶解度加大2.吸收剂的选择原则及常用吸收剂(P56)选择原则1)溶解度大2)选择性好3)挥发度小1)再生易2)黏度低3)较好的化学稳定性4)腐蚀性低5)无毒、无害、廉价常用吸收剂：水，5.吸收计算（P62）7.吸收过程中控制因素（P84）1)压力2)温度3)吸收剂的进口浓度4)填料层的压降和气流速度5)液体喷淋密度和填料表面润湿6)液气比8.吸收操作调节（P87）1)流量

7、的调节a)进气量的调节b)吸收剂流量的调节2)温度与压力调节a)吸收及温度的调节b)维持塔压3)塔底液位的维持三、萃取技术1、萃取适用范围：实现萃取过程，进行接触的两种液体必须是单独的两相，它们必须是不互溶或部分互溶。即两种溶剂互不相溶；溶质在两种溶剂中，溶解度有较大差异；溶质不与萃取剂发生任何反应。2、萃取分离原理及步骤：原理：萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作，利用相似相溶原理。步骤：混合传质过程：充分接触，相界面传质；沉降分层过程：密度差分离萃取相E、萃余相R；脱除溶剂过程：精馏、蒸发、结晶等。6、萃取操作的计算三、结晶技

8、术1.结晶及其实质含义：结晶是固体物质以晶体状态从蒸