《化工分离技术(第2版)/"十二五"职业教育国家规划教材》主要是介绍化工生产中常用的 分离方法,包括这些分离方法的基本原理、工艺计算 、 主要设备及设备的日常维护、操作及工业应用。教材 以“过程的认识”“装备的感知”“基本理论 知识”“过程的操作”“安全生产”及“工业应用” 等全新的思路组织编写,倡导“能力本位”, 更加突出“实用、实际和实践”的高职特色,力求体 现对高职学生职业素质及学习能力的培养。
《化工分离技术(第2版)/"十二五"职业教育国家规划教材》内容包括:多组分精馏、多组分吸收及解吸、膜 分离及层析四个模块,将特殊精馏及其它分 离方法作为拓展内容供各学校自行选择学习。
《化工分离技术(第2版)/"十二五"职业教育国家规划教材》适用于石油化工技术、应用化工技术、制 药技术、环保及相关专业的高职教材,也可 用作其他各类化工及制药技术类职业学校参考教材和 职工培训教材,亦可供化工及其相关专业工 程应用型本科学生和其他相关工程技术人员参考阅读 。
绪论
一、化工分离技术的发展
二、化工分离技术的应用
三、化工分离过程的分类
四、化工分离过程的选择
五、化工分离过程的物料衡算平衡关系和过程速率。
模块一 多组分精馏
学习目标
本模块主要符号说明
项目一 认识多组分精馏
一、多组分精馏概述
二、多组分精馏的特点
三、多组分精馏流程的选择
项目二 多组分精馏的技术理论与必备知识
一、多组分溶液的相平衡
二、相平衡常数的应用“
三、多组分精馏的关键组分的确定
四、多组分精馏的物料衢算
五、多组分精馏的回流比的确定。
六、多组分精馏的塔板数的确定
项目三 板式塔
一、塔板类型
二、几种典型的溢流塔板
三、溢流塔板结构
四、容器接管”
五、视镜或液位计
六、人孔与手孔
项目四 精馏塔的操作
一、精馏塔的开工准备
二、精馏塔的开停车操作
三、精馏的操作与调节
四、精馏的操作故障及处理
五、精馏塔的日常维护和检修
六、精馏塔的节能
七、精馏操作的安全技术
项目五 特殊精馏
一、恒沸精馏
二、萃取精馏
三、反应精馏
四、加盐精馏
五、分子蒸馏
项目六 多组分精馏的工业盥用实例
一、石油裂解气的分离
二、甲醇生产工业中粗甲醇的精制
三、混合二氯苯体系的分离
四、芳烃分离
五、粗苯乙烯的分离与精制
测试题
知识拓展泡沫分离技术
模块二 多组分吸收及解吸
学习目标
本模块主要符号说明
项目一 认识多组分吸收及解吸
一、吸收及解吸概述
二、多组分吸收与解吸概述
三、多组分吸收及解吸的特点
四、多组分吸收及解吸的应用
五、多组分吸收及解吸的流程及选择
项目二 多组分吸收及解吸的技术理论与必备知识
一、气一液平衡
二、传质机理
三、传质速率与吸收系数
四、多组分吸收的计算
项目三 填料塔
一、填料塔的构造及特点
二、填料的类型及特性
三、填料塔附件
项目四 多组分吸收及解吸操作
一、多组分吸收及解吸的开停车
二、多组分吸收及解吸的操作与调节
三、多组分吸收及解吸的故障及处理
四、吸收塔的日常维护和检修
五、多组分吸收及解吸的安全生产技术
项目五 多组分吸收及解吸的工业应用实例
一、焦炉煤气中苯的回收
二、天然气的脱水
三、二氧化氯的生产
四、苯氧化法生产顺丁烯二酸酐
五、乙炔气相法合成氯乙烯
测试题
知识拓展浸取
模块三 膜分离
学习目标
本模块主要符号说明
项目一 认识膜分离
一、膜分离过程
二、膜分离特点
三、膜的分类
四、膜分离的应用和发展方向
项目二 膜分离装置及流程一
一、反渗透和纳滤装置及流程
二、超滤装置及流程
三、微滤装置及流程
四、渗析装置及流程
五、电渗析装置及流程
六、其它膜分离装置及流程
项目三 膜分离的技术理论与必备知识
一、压力特征
二、浓差极化,
三、膜分离理论
四、表征膜性能的参数
项目四 膜分离操作
一、预处理过程
二、膜的选择
三、膜的操作
四、膜的污染及清洗
五、膜的再生
六、膜分离操作中的常见故障及处理
七、膜分离的安全技术
八、膜分离操作的工业应用实例
测试题
知识拓展电泳”
模块四 层析
学习目标
本模块主要符号说明
项目一 凝胶过滤层析
一、认识凝胶过滤层析
二、凝胶过滤层析的知识准备
三、凝胶过滤层析设备
四、凝胶过滤层析操作
五、凝胶过滤层析的工业应用实例”
项目二 离子交换层析
一、认识离子交换层析
二、离子交换层析的技术理论与必备知识
三、离子交换层析设备
四、离子交换层析操作
五、离子交换层析的工业应用实例
项目三 吸附层析
一、认识吸附层析
二、吸附层析的技术理论与必备知识
三、吸附层析设备
四、吸附层析操作
五、吸附层析的工业应用实例
复习思考题
知识拓展沉淀分离
参考文献
(二)待处理混合物的物性
分离过程得以进行分离的关键是混合物中各组分的物性的差异,如物理、化学等性质方面的不同。物理性质是指分子量、分子大小与形状、熔点、沸点、密度、黏度、蒸气压、渗透压、溶解度、临界点等;力学性质是指其表面张力、摩擦力等,还有电磁性质、化学特性常数等。
利用混合物中各组分的性质的差异来选择分离方法是最为常用的。若溶液中各组分的挥发度相差较大,则可考虑精馏的方法来分离;若混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度的差异比较大,则可考虑用吸收的方法来分离;若极性大的组分的浓度很小,则用极性吸附来分离是合适的。
(三)分离产物的价值与处理规模
生产规模通常是指产物或产品的量的大小,通常将生产规模分为超大型、大型、中型、小型几种,它们之间没有明显的界限。目前由投资额度的大小来表示其工程规模的大小。
分离过程的生产规模与分离方法的选择密切相关。对廉价产物,常用低能耗的大规模的生产过程,如海水的淡化、合成氨的生产、聚乙烯的生产、聚丙烯的生产等;而高附加值的产物可采用中小规模生产,如药物中问体的生产。规模的大小也与所采用的过程有关,如很大规模的空气分离装置,采用低温精馏过程最为经济;而小规模的空气分离装置,往往采用变压吸附或中空纤维气体膜分离等方法更为经济;又如小规模海水淡化时,反渗透比蒸发更为经济。
(四)分离产物的特性
分离产物的特性是指产物的热敏性、吸湿性、放射性、氧化性、分解性、易碎性等一系列物理化学特征。这些物理化学特征常是导致产物变质、变色、损坏等的根本原因。
对热敏性物料而言,当采用常压精馏使其因热而损坏时,可采用减压精馏的方式来避免其受热损坏;对于某些产物而言,在提取、浓缩与纯化的过程中,不能将有关的溶剂带到产物中,否则会严重影响产物质量;对于易氧化的产物需要考虑解吸过程中所用的气体是否有氧气存在;对生物制品而言,若深度冷冻的话,会导致生物制品的不可逆的组织破坏,应加以避免。
(五)分离产物的纯度与回收率
产物的纯度与回收率二者之间存在一定的关系。在选择分离过程中,首先要规定其分离产物的纯度和回收率,产物的纯度取决于它的用途,而回收率的规定反映了过程的经济性。一般情况下,纯度越高,提取成本越大,而回收率也会随之降低。因此在选用分离方法时常需综合考虑。
(六)分离过程的经济性
选择分离过程最基本的原则是经济性,然而经济又受到许多因素的制约。分离过程能否商业化,取决于其过程的经济性是否优于常规分离方法,如膜分离虽具有特色。
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