分离过程复习材料Word格式.docx
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如精馏筛板塔改造为效率更高的填料塔。
2）新型分离过程开发：
如膜分离、反胶团萃取、超临界萃取等。
3）分离与反应耦合以及分离过程之间的耦合：
如反应精馏、吸附精馏、膜精馏等。
第二章
1.相平衡条件：
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。
公式2-1到2-14
2相平衡常数的计算
1）状态方程法
（2—15）、（2—16）适用于气、液、固相，是计算的普遍化方法，并且要会对上述两个公式进行解释。
2）活度系数法（公式2-21，掌握其校正意义）
计算汽液平衡常数的简化形式4种（P19-P20）
（填空或解答其含义）
3会查P-T-K图（P21和P22的图）
4泡点温度或压力露点温度或压力的计算（掌握流程）
（1）泡点温度
（2）泡点压力
（3）露点温度
（4）露点压力
5等温闪蒸和部分冷凝过程（P40-41，核算闪蒸问题是否成立，例题2.8）
课后习题：
2、3、6
第三章
6设计变量（计算题）
P54-P58、表3-1和作业
7多组分精馏过程分析（P59）
A关键组分：
把指定的两个组分称为关键组分
其中挥发度大的组分，称轻关键组分（LK）；
挥发度小的组分，称重关键组分（HK）.
B精馏塔的任务:
LK尽量多的进入塔顶馏出液；
HK尽量多的进入塔釜釜液
C非关键组分
D关键组分的特点
◆LK和HK形成分离界线，且相对挥发度越小，分离越难
精馏中：
LK绝大多数在塔顶出现，在釜中量严格控制；
HK绝大多数在塔釜出现，在顶中量严格控制。
只有无LNK，且相对挥发度较大，塔顶可采出纯LK；
只有无HNK，且相对挥发度较大，塔釜可采出纯HK。
E清晰分割法:
（P59）
非清晰分割法：
各组分在顶、釜都有可能存在
F看图会写关键组分或非关键组分（图3-7，3-8，3-9）
11最小回流比
A恒浓区——精馏塔中全部浓度不变的区域
顶釜同时出现的组分——分配组分
只在顶或釜出现的组分——非分配组分
LK、HK和中间关键组分为分配组分；
非关键组分可以是分配组分，也可以是非分配组分。
（理解）
非关键组分和非分配组分的区别
B多元精馏特点：
▼各组分相互影响，存在上、下恒浓区
▼所有进料组分中有非分配组分的影响
▼恒浓区位置不一定在进料板处
C图3-10（P64）
DUnderwood公式（计算，例题3-1）：
12最少理论塔板数计算（P66，公式3-8到3-12）
13实际回流比、理论板数
根据这个会查P71的图3-13
14特殊精馏，共沸精馏，萃取精馏的定义、区别和联系（P73）
A
B公式看书本（P73-74，公式3-22到3-26）
简述下面萃取精馏的流程并说明其特点：
（P73）
C
D公式讨论
E溶剂的作用
（1）稀释原溶液：
体现：
当原溶液沸点差大，非理想性很强时
（2）对原溶液1、2组分产生不同的作用
原溶液沸点差不大，非理想性不很强时
F溶剂的选择（PPT100-101）
15共沸精馏
它的计算：
看书本P82的例题
B二元非均相共沸物（看书本P83-84）
C：
三元均相共沸物相图（p84-85）
16共沸剂的选择（p85）
17吸收是单向传质过程，精馏过程：
双向传质过程
18溶解热取决于什么
20溶解热的影响
溶解热大，温度变化大，对吸收率影响大a、温度升高，相平衡常数大，吸收推动力小。
b、由于吸收过程要放热，使汽液温差大，除发生传热过程外，还有传质过程发生
21吸收因子法
吸收因子和蒸出因子
吸收过程定义：
A=L/KV——i组分的吸收因子或因素（省i）
a、无因次数群；
b、L/V↑，K↓——A↑，有利于吸收；
c、分离要求一定：
A↑，N↓
N一定：
A↑，吸收程度↑——A的大小说明吸收难易。
蒸出过程定义：
S=KV/L=1/A——i组分的蒸出因子或因素
1.平均吸收因子法（计算题）
3P99图3-39，例题3-8
22、蒸出因子法（计算题）
23、化学吸收
增强因子的概念，P103
24、萃取（自己看化工原理下册的萃取原理和各种三角型相图）
1.错流流程2逆流萃取3分馏萃取
习题2，6，7，13，18
第四章
1MESH方程（P120-121）
第五章
1气液传质设备处理能力的影响因数
液泛，雾沫夹带压力降停留时间
2
第七章
1分离效率用截留率表示：
（R）
截留率；
表示膜对溶质的截留能力，可用小数或百分数表示。
.
透过通量：
单位时间通过单位膜面积的物理量。
2反渗透的定义（课本P207）
3选择吸附——毛细孔流动模型
ⅰ）水优先吸附膜表面，形成纯水层厚度t=1nm
ⅱ）无机离子受排斥，不能进入纯水层，价数越高，斥力越强。
ⅲ）当膜孔径≤2t时，透过的是纯水，孔径增大，溶质开始透过，越大，透过溶质越多。
∴孔径为2t时称临界孔径。
4浓差极化的定义（P209）
浓差极化对过程的不利影响：
1）使
2）使截留率下降
3）XAi高于溶解度时，会出现沉淀，使膜阻力增加。
减轻浓差极化的有效途径：
提高传质系数
方法：
增加料液流速；
增加湍流速度；
提高温度；
清洗膜面。
5.超滤过程
膜:
非对称性膜,表面活性层孔径10-200Å
微孔,
能截留分子量500以上大分子或胶体微粒.
压差:
0.1-0.5MPa
原理:
原料液在压差作用下,小分子物质与小分子量物质透过膜上微孔,流到低压侧.
机理:
筛分机理.
6吸附平衡
吸附平衡关系决定了吸附过程的方向和极限，是吸附过程的基本依据。
吸附平衡关系通常用等温下吸附剂中吸附质的含量与流体相中吸附质的浓度或分压间的关系表示（等温曲线）。
五类实验吸附等温线:
（重点）
І类：
简单，适应单分子层吸附，常用于处于临
界温度以上的气体；
Ⅱ类：
复杂，与多分子层吸附有关，气体温度低于临界温度，压力较低，但接近饱和蒸汽压。
第一吸附层的吸附热大于后继吸附层的吸附热，后者等于冷凝。
——显示出强吸附能力，是人们希望的。
Ⅲ类：
只有在高压下才变的易吸附，相应于多层吸附，少见。
Brunauer提出：
微孔尺寸可限制吸附层数由于发生毛细管冷凝现象，在达到饱和蒸汽压之前，显示出很大吸附程度。
ⅣⅤ类：
是ⅡⅢ类因毛细管冷凝现象而演变。
在多分子吸附区域出现滞后现象。
滞后圈的上行吸附的分支表示多层吸附和毛细管冷凝同时发生，而在曲线的下行解析分支，则仅有毛细管冷凝现象。
不同类型的吸附等温线反映了吸附剂吸附过程的不同机理，因此提出了多种吸附理论和表达吸附平衡关系的吸附等温关系式。
然而对于实际固体吸附剂，由于复杂的表面和孔结构，很难符合理论的吸附平衡关系，因此提出了很多经验的、使用的吸附等温关系式。
7吸附机理
吸附质在吸附剂的多孔表面上的吸附过程分四步：
（1）.吸附质由流体主体通过分子扩散与对流扩散穿过薄膜或边界层传递到吸附剂外表面，称为外扩散过程。
（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，称微内扩散过程。
（3.）吸附质沿孔表面的表面扩散。
（4）.吸附质被吸附在孔表面上。
8、选择分离过程最基本的原则是经济性。
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