第九講分離技術(shù)概述

第九講分離技術(shù)概述第一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四9.1

分離過程的分類Classificationof第二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四根據(jù)機理分類通過生成新相實現(xiàn)分離(b)

通過加入新相實現(xiàn)分離(c)

通過壁壘實現(xiàn)分離(d) 通過固相分離劑實現(xiàn)分離(e) 通過外力場實現(xiàn)分離第三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四1、通過生成新相實現(xiàn)分離

Separationbyphasecreation

最普遍的分離技術(shù)是通過生成一個與加料相互不相溶的新相態(tài)（汽相、液相或固相）來實現(xiàn)某些化學成分的分離。新相態(tài)的生成必然伴隨著能量（熱或機械功）的加入或移出，或者是壓力的降低。典型的例子有蒸發(fā)、冷凝、升華、凝析、蒸餾、傾析、結(jié)晶、干燥等分離過程。第四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四2、通過加入新相實現(xiàn)分離

SeparationbyphaseAddition第二大類分離技術(shù)是以溶劑的形式向系統(tǒng)引入第二種相態(tài)，令其選擇性地溶解原料混合物中的某些組份，從而實現(xiàn)組份分離。典型的例子有吸收、萃取、浸取、汽提、氣提（吹脫）。第五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過生成新相/加入新相

實現(xiàn)分離的例子(1)第六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過生成新相/加入新相

實現(xiàn)分離的例子(2)第七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過生成新相/加入新相

實現(xiàn)分離的例子(3)第八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過生成新相/加入新相

實現(xiàn)分離的例子(4)第九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過生成新相/加入新相

實現(xiàn)分離的例子(5)第十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過壁壘實現(xiàn)分離

Separationbybarrier

一類還不太普遍但越來越重要的分離技術(shù)是利用一種壁壘來限制或強化某些化學組份相對于其它組份的運動能力，從而實現(xiàn)組份的分離。

典型的例子有滲透、反滲透、透析、納濾、超濾、微濾等分離過程。第十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過壁壘實現(xiàn)分離的例子(1)第十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過壁壘實現(xiàn)分離的例子(2)第十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過固相分離劑實現(xiàn)分離

Separationbysolidagent

另一種日漸重要的分離技術(shù)是加入一種固體顆粒，該顆粒對不同的化學組份產(chǎn)生不同的作用，從而實現(xiàn)組份的分離。

典型的例子有吸附、色譜分離、離子交換等分離過程。第十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過固相分離劑實現(xiàn)分離的例子(1)第十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過外力場實現(xiàn)分離

Separationbyforcefield

各種類型的外力場，通常是某種勢能場的梯度，只要其對不同的化學組份的作用有差異，就可用于化學組份的分離。典型的例子有電泳、電滲析、電解、磁場分離、離心分離、熱擴散分離等分離過程。第十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通過外力場實現(xiàn)分離的例子(1)第十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四9.2分離過程的熱力學基礎(chǔ)Thermodynamic

Foundamentalsof第十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四通用分離系統(tǒng)

GeneralSeparationSystem從熱力學觀點分析：通用分離系統(tǒng)的輸入、輸出和積累。第十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四對于連續(xù)穩(wěn)態(tài)流動系統(tǒng)的

普適性熱力學定律衡算方程組：能量衡算、熵衡算、衡算第二十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四對于連續(xù)穩(wěn)態(tài)流動系統(tǒng)的

普適性熱力學定律分離過程的熱力學效率第二十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四一個關(guān)鍵因素——相平衡大多數(shù)分離過程是通過相際傳質(zhì)而實現(xiàn)。分離程度能夠達到的極限在理論上由熱力學平衡所決定。因此，相平衡在分離過程的研究、開發(fā)、設(shè)計和操作中起著關(guān)鍵性的作用。第二十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(1)第二十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(2)基于自由能最小原則相平衡的判據(jù)等價于第二十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(3)第二十五頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(4)第二十六頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四純組分的零壓熱容可由下式計算：相平衡(5)理想氣體的摩爾焓：液體密度：(2-38)(2-36)(2-35)第二十七頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(6)非理想體系熱力學性質(zhì)模型1、狀態(tài)方程模型第二十八頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡(7)第二十九頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡(8)非理想液體混合物第三十頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡(9)第三十一頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡

(10)活度系數(shù)模型第三十二頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四相平衡(10)過量熱力學函數(shù)可以從活度系數(shù)計算。第三十三頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四9.2分離過程的動力學基礎(chǔ)Kinetic

FoundamentalsOf第三十四頁，共三十五頁，編輯于2023年，星期四傳質(zhì)與擴散

分離過程的動力學主要涉及相