分離工程與技術(shù)第一講

匯報人:AA2024-01-24分離工程與技術(shù)第一講目錄CONTENCT分離工程概述分離技術(shù)基礎(chǔ)膜分離技術(shù)蒸餾分離技術(shù)萃取分離技術(shù)色譜分離技術(shù)01分離工程概述分離工程定義分離工程分類分離工程定義與分類分離工程是研究物質(zhì)分離原理和技術(shù)的科學領(lǐng)域，旨在通過物理、化學或生物方法將混合物中的不同組分進行分離和純化。根據(jù)分離原理和技術(shù)的不同，分離工程可分為物理分離、化學分離和生物分離三類?；ゎI(lǐng)域環(huán)保領(lǐng)域生物醫(yī)學領(lǐng)域在化工生產(chǎn)中，分離工程用于原料的預處理、產(chǎn)品的純化和回收等方面，如蒸餾、萃取、結(jié)晶等。在環(huán)保領(lǐng)域，分離工程用于廢水處理、廢氣治理和資源回收等方面，如膜分離、吸附等。在生物醫(yī)學領(lǐng)域，分離工程用于藥物提取、蛋白質(zhì)純化、基因工程等方面，如層析、電泳等。分離工程應(yīng)用領(lǐng)域新型分離技術(shù)開發(fā)分離過程強化與優(yōu)化多學科交叉融合分離工程發(fā)展趨勢通過對分離過程的強化與優(yōu)化，可以提高分離效率、降低能耗和減少廢棄物排放，如反應(yīng)精餾、熱集成等。分離工程涉及物理、化學、生物等多個學科領(lǐng)域，未來發(fā)展趨勢將更加注重多學科交叉融合，以推動分離工程技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。隨著科技的不斷發(fā)展，新型分離技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如膜分離技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)等，這些技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。02分離技術(shù)基礎(chǔ)利用混合物中各組分在物理或化學性質(zhì)上的差異，通過特定的操作或設(shè)備，實現(xiàn)混合物中各組分的分離和提純。具有選擇性、高效性、經(jīng)濟性和環(huán)保性等特點。分離技術(shù)原理及特點分離技術(shù)特點分離技術(shù)原理01020304蒸餾法萃取法吸附法膜分離法常見分離方法介紹利用混合物中各組分在吸附劑表面的吸附能力差異，通過吸附劑的選擇性吸附實現(xiàn)分離的方法。利用混合物中各組分在溶劑中的溶解度差異，通過加入溶劑使組分溶解并分離的方法。利用混合物中各組分揮發(fā)性的差異，通過加熱使組分揮發(fā)并冷凝收集的方法。利用混合物中各組分在膜材料中的滲透性差異，通過膜的選擇性滲透實現(xiàn)分離的方法?；旌衔镄再|(zhì)分離要求經(jīng)濟性環(huán)保性分離技術(shù)選擇依據(jù)包括混合物的組成、性質(zhì)、濃度、粘度等，直接影響分離技術(shù)的選擇。包括分離純度、收率、處理量等，是選擇分離技術(shù)的重要考慮因素。包括設(shè)備投資、運行費用、能源消耗等，是選擇分離技術(shù)時必須考慮的因素。包括廢物排放、資源利用等，是現(xiàn)代分離技術(shù)選擇的重要考慮因素。03膜分離技術(shù)原理膜分離技術(shù)是利用特定膜的透過性能，依據(jù)料液中不同組分在通過膜時表現(xiàn)出的物理、化學性質(zhì)的差異，實現(xiàn)物質(zhì)分離的過程。分類根據(jù)膜的性質(zhì)和分離原理，膜分離技術(shù)可分為微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、氣體分離膜技術(shù)等。膜分離技術(shù)原理及分類膜材料的選擇需考慮其化學穩(wěn)定性、機械強度、耐溫性、耐溶劑性、成膜性等因素，常用的膜材料包括聚合物、陶瓷、金屬等。材料選擇膜制備過程包括原料準備、制膜液配制、制膜、后處理等步驟，具體方法包括浸漬法、相轉(zhuǎn)化法、拉伸法、復合法等。制備膜材料選擇與制備水處理氣體分離生物醫(yī)藥化工領(lǐng)域膜分離技術(shù)應(yīng)用實例01020304膜分離技術(shù)可用于飲用水凈化、工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域，如反滲透技術(shù)可用于海水淡化。氣體分離膜可用于空氣分離制取氧氣、氮氣等，也可用于工業(yè)廢氣中回收有用氣體。超濾和納濾技術(shù)可用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的藥物分離純化、蛋白質(zhì)濃縮等。膜分離技術(shù)可用于化工生產(chǎn)中的物質(zhì)分離與提純，如染料脫鹽、油品脫硫等。04蒸餾分離技術(shù)蒸餾原理利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差異，通過加熱使部分組分汽化，再經(jīng)過冷凝使汽化物重新變?yōu)橐后w，從而實現(xiàn)混合物中各組分的分離。蒸餾分類根據(jù)操作方式的不同，蒸餾可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾和特殊精餾等。蒸餾原理及分類蒸餾設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作蒸餾設(shè)備結(jié)構(gòu)主要包括加熱裝置、汽化裝置、冷凝裝置和收集裝置等。蒸餾操作首先將待分離的液體混合物加熱至沸騰，使部分組分汽化；然后將汽化物通過冷凝裝置冷卻為液體；最后收集不同組分的液體。在石油煉制過程中，通過常壓蒸餾和減壓蒸餾等方法，將原油分離為不同沸點的餾分，如汽油、煤油、柴油等。石油煉制在化工生產(chǎn)中，蒸餾技術(shù)被廣泛應(yīng)用于分離和提純各種有機化合物和無機化合物，如乙醇、丙酮、苯等?；どa(chǎn)在食品加工領(lǐng)域，蒸餾技術(shù)可用于提取和濃縮食品中的香味成分和色素等，如白酒、白蘭地、威士忌等酒類的生產(chǎn)。食品加工在醫(yī)藥制造中，蒸餾技術(shù)可用于提取和純化藥物中的有效成分，如中藥提取液、注射用水等的制備。醫(yī)藥制造蒸餾技術(shù)應(yīng)用實例05萃取分離技術(shù)利用物質(zhì)在兩種不互溶或部分互溶的溶劑中溶解度或分配系數(shù)的不同，使物質(zhì)從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中。萃取原理根據(jù)萃取劑和被萃取物質(zhì)的性質(zhì)，可分為液-液萃取、固-液萃取、超臨界流體萃取等。萃取分類萃取原理及分類萃取劑選擇選擇對被萃取物質(zhì)有良好溶解性、與原溶劑不互溶、易于回收和再生的萃取劑。萃取劑優(yōu)化通過改變萃取劑的組成、濃度、溫度等條件，提高萃取效率和選擇性。萃取劑選擇與優(yōu)化萃取技術(shù)應(yīng)用實例用于從石油中分離出各種餾分和組分，如汽油、煤油、柴油等。用于從礦石中提取和分離有色金屬，如銅、鋅、鎳等。用于從中藥或合成藥物中提取和純化有效成分，如青蒿素、紫杉醇等。用于處理含重金屬離子、有機物等廢水，實現(xiàn)資源的回收和環(huán)境的凈化。石油化工有色金屬冶煉制藥工業(yè)環(huán)境保護06色譜分離技術(shù)色譜原理及分類色譜法是一種物理或物理化學的分離分析方法，利用不同物質(zhì)在固定相和流動相之間分配系數(shù)的差異進行分離。色譜原理根據(jù)流動相和固定相的狀態(tài)，色譜法可分為氣相色譜法、液相色譜法、超臨界流體色譜法等。色譜分類VS根據(jù)形狀可分為填充柱和毛細管柱；根據(jù)分離機制可分為吸附柱、分配柱、離子交換柱等。填料選擇填料的性質(zhì)對色譜分離效果至關(guān)重要，需根據(jù)被分離物質(zhì)的性質(zhì)、分離機制等因素選擇合適的填料。色譜柱類型色譜柱類型與填料選擇環(huán)境分析食品藥品分析生物醫(yī)學分析工業(yè)分析色譜技