化工分离过程_胡大乔_第1章绪论

1、胡大乔Email:QQ:251039726返回返回中文教材中文教材参考教材参考教材TextbookJ.D.Seader, E.J.Henley. Separation Process PrinciplesJ. D. Seader199820062002J. D. Seader20041. Development of new mathematical methods for solving large sets of nonlinear equations to obtain multiple solutions. 2. Mathematical studies of computer- ai

2、ded process synthesis and design. References-Books Phillip C. Wankat Separation Process Engineering (2006) J.L.Humphrey, G.E. Keller Separation Process Technology (1997) Kirk-othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 4th ed, New York, Wiley. Cary Judson King Separation processes (1980) Ernest J. H

3、enley, J. D. Seader Equilibrium-stage separation operations in chemical engineering (1981)References-JournalsAIChE Journal, ACSChemical Engineering Science, Elsevier ScienceIndustrial & Engineering Chemistry Research, ACSChemical EngineeringTechnology, WileySeparation and Purification Technology，Els

4、evier ScienceReferences-JournalsJournal of membrane Science,Elsevier ScienceFundamentals of various separation processes and the tools necessary for selecting the most suitable separation sequence for a required task. Equilibrium-based processes such as distillation, extraction, absorption and strip

5、ping, adsorption and crystallization as well as rate-governed processes such as membrane separation.Discussion of comparative energy requirements, economics, advantage and disadvantages of proposed separation tasks. Course DescriptionCourse objectivevGet an overview on separation processes relevant

6、to the chemical and process industryvLearn some of these separation processes in varying degrees of detail: Principles Applications Calculations教学目标教学目标-Objective 利用已学的利用已学的物理化学、化工原理、物理化学、化工原理、化工热力学、传递过程化工热力学、传递过程等课程中有等课程中有关相平衡热力学和动力学机理，传关相平衡热力学和动力学机理，传热、传质和动量传递理论来研究化热、传质和动量传递理论来研究化工生产实际中复杂物系的分离和提工生

7、产实际中复杂物系的分离和提纯技术。纯技术。 着重基本概论的理解，为分离过着重基本概论的理解，为分离过程的选择、特性分析和计算奠定基程的选择、特性分析和计算奠定基础。从分离过程的础。从分离过程的共性共性出发，讨论出发，讨论各种分离方法的特征。强调将工程各种分离方法的特征。强调将工程和工艺相结合的观点及设计和分析和工艺相结合的观点及设计和分析能力的训练；强调理论联系实际，能力的训练；强调理论联系实际，提高解决问题的能力。提高解决问题的能力。教学要求教学要求-Requirements掌握各种常用分离过程的基掌握各种常用分离过程的基本原理，操作特点，简捷和本原理，操作特点，简捷和严格计算方法，强化改进

8、分严格计算方法，强化改进分离过程操作的途径，并了解离过程操作的途径，并了解一些新型分离技术。一些新型分离技术。 教学课时：教学课时：36课时课时考核方式：考试考核方式：考试成绩：成绩：70（期末）（期末）+ 15（平时到堂率）（平时到堂率）+ 15（小组（小组presentation) 第一章第一章 绪绪 论论第一章第一章 绪绪 论论Chapter 1 Introduction1.1 传质分离过程的分类传质分离过程的分类 Classes of Separation Operation1.2 分离过程的研究和技术开发分离过程的研究和技术开发 Study on Separation Process

9、 and Development 主要内容及要求：主要内容及要求： 了解分离操作在化工生产中的重要性，了解分离操作在化工生产中的重要性，分离过程的分类。分离过程的分类。 了解化工分离过程的研发现状和发展了解化工分离过程的研发现状和发展趋势。趋势。What is Separation?Gas (air, N2/O2) separationWhat is Separation?纯组分变成混合物，是熵增自发过程，反之，纯组分变成混合物，是熵增自发过程，反之，混合物变成纯净物则需作功。混合物变成纯净物则需作功。Mixing is inherent in nature: The increase in

10、entropy associated with the randomness of a mixture lowers the Gibbs free energy.To “unmix” a solution we must overcome the entropic driving force to mix.What is Separation?借助一定的分离剂，实现混合物中的组分分级借助一定的分离剂，实现混合物中的组分分级（Fractionalization）、浓缩）、浓缩（Concentration）、富集（）、富集（Enrichment）、）、纯化（纯化（Purification）、精制（

11、）、精制（Refining）与）与隔离（隔离（Isolation）等的过程称为分离过程。）等的过程称为分离过程。Why Separate？In Human BodySeparation processes: Our life depends on theseKidney: the perfect ultrafilter静脉静脉动脉动脉肾小球肾小球输尿管输尿管Separation of oxygen from air and of CO2 from blood in the lungsSelective removal of water and waste products of metabol

12、ism from blood in the kidneysSelective absorption of nutrients in the intestines. In IndustryWhy Separate？ 工程应用需要纯物质（如半导体材料）；工程应用需要纯物质（如半导体材料）；Need for pure material in engineering application (semiconductors) 原料提纯；原料提纯； Preparation of raw materials into their components 材料加工需要纯物质；材料加工需要纯物质；Need for

13、 pure material for materials processing 有毒有害物质或非活性物质的去除（如药物）；有毒有害物质或非活性物质的去除（如药物）；Need to remove toxins or inactive components from solution (drugs) 测试或检测用超纯标准品；测试或检测用超纯标准品； Need for ultrapure samples for testing 混合物组成检测（如混合物组成检测（如DNA检测）；检测）；Need for analysis of the components of the mixture (DNA te

14、sting) Separation ProcessThe separation process may be defined as those operations which transform a mixture of substances into two or more products which differ from one another in composition.Analytical Separations small scale quantitative analysisPreparative Separations small scale materials for

15、R&DIndustrial Separations large scale economicalExample:ChromatographyExample:CentrifugationExample:DistillationDistillation ColumnExample: Refinery of crude oilRefinery for converting crude oil into a variety of marketable products.Example: Production of p-xylene16. 1orthopara02. 1metaparaDistillat

16、ionCrystallizationSeparation processes The legacyExamples for early separation techniquesvSalt by evaporating sea water 晒盐晒盐vMetals extracted from ores 冶金冶金vPerfumes extracted from plants 香料提取香料提取vVarious drinks, medicines extracted from plants 天然饮料和药物生产天然饮料和药物生产vLiquors distilled from plants 果酒生产果酒

17、生产Separation processesLiquid-liquid extraction 液液萃取液液萃取Adsorption 吸附吸附Filtration 过滤过滤Solid-liquid extraction (leaching) 固液萃取固液萃取Elution chromatography 洗脱色谱洗脱色谱Membrane separation processes 膜分离膜分离Distillation 精馏精馏Affinity separation processes 亲和分离亲和分离Drying and evaporation 干燥和蒸发干燥和蒸发Freeze-drying 冷冻干

18、燥冷冻干燥Precipitation 沉淀沉淀Crystallization 结晶结晶Electrophoresis 电泳电泳Centrifugation 离心分离离心分离Mechanical sieving 机械筛分机械筛分Technological and use maturities of separation processes分离过程的分类分离过程的分类有无传质发生：有无传质发生：机械分离、传质分离机械分离、传质分离处理两相以上的混合物处理两相以上的混合物如过滤、沉降、离心分离等。如过滤、沉降、离心分离等。处理均相混合物处理均相混合物Classificatin of Separati

19、on OperationMechanical Separation processes(feed consisting of more than one phase of matter and simply serves to separation the phases from one another) Heterogeneous MixtureMass transfer Separation processes(There is only one phase in feed) Homogeneous MixtureSettlingFiltrationCentrifugationSEPARA

20、TIONPROCESSESMechanism of Separations UNMIXING is not a spontaneous process in natureA process requiring no external driving forceReduces randomness and thus the entropy of the system Separations involve nonspontaneous processes Usually the mixture to separate is a homogeneous, single phase: If not,

21、 then often one will phase separate first gravity centrifugation filtration.1.1 Classifications of Mass Transfer Separation Processes按物理化学原理的不同，传质分离可分为：按物理化学原理的不同，传质分离可分为：传质分离过程的分类传质分离过程的分类平衡分离过程：平衡分离过程：速率分离过程速率分离过程：借助分离剂使均相混合物系统变成两相系统，借助分离剂使均相混合物系统变成两相系统，再利用混合物中各组分在处于相平衡的两相中再利用混合物中各组分在处于相平衡的两相中的不等同

22、分配而实现分离。的不等同分配而实现分离。在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，利用各组分扩散速率的差位差等）的作用下，利用各组分扩散速率的差异实现分离。异实现分离。如精馏、吸收、萃取、结晶、吸附等。如精馏、吸收、萃取、结晶、吸附等。如微滤、超滤、反渗透、电渗析等。如微滤、超滤、反渗透、电渗析等。Mass transfer Separation processes Equilibration Separation ProcessesIf the mixture to be separated is a homogeneous singl

23、e-phase solution, a second phase must generally be developed before separation, and the subsequent separation of chemical species can be achieved by employing difference in partition for different species between two phases. This second phase can be created by an energy separation agent (ESA) or by

24、a mass separation agent (MSA). 平衡分离过程平衡分离过程混合物混合物（气、液、固）（气、液、固）分分 离离 过过 程程产品产品1产品产品2产品产品n能量分离剂能量分离剂 ESA质量分离剂质量分离剂 MSA极限程度极限程度- 热力学热力学分离速率分离速率- 动力学动力学Limits:Extent = Thermodyanmics Rate = Transport平衡分离过程平衡分离过程分离设备分离设备混合物混合物产品产品分离媒介分离媒介分离媒介：分离媒介：能量（能量（ESA）、物质（）、物质（MSA）平衡分离过程平衡分离过程借助分离媒介，使均相混合物系统变借助分离媒

25、介，使均相混合物系统变 成两相系统，再以混合物中成两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡各组分在处于相平衡 的两相中不等同的分配的两相中不等同的分配为依据而实现分离。为依据而实现分离。平衡分离过程的分离单元操作闪蒸原料相态： 液体分离媒介： 减压分离原理：挥发度（蒸汽压）有较大差别工业应用：海水淡化生产纯水；吸收液的解吸。精馏原料相态：汽、液或汽液混合物分离媒介：热量，有时用机械功 同上石油裂解气的深冷分离；苯、甲苯、二甲苯的分离。吸收蒸出原料相态：气体或 液体分离媒介：液体吸收剂（MSA）；加入热量（ESA） 分离原理：挥发度（蒸汽压）有较大差别工业应用： 由催化裂化装置主蒸塔顶产物中回收

26、乙烷及较轻的烃。萃取或共沸精馏原料相态：汽、液或汽液混合物液体溶剂（MSA）或塔釜加热（ESA）液体共沸剂（MSA）或塔釜加热（ESA）改变原溶液的相对挥发度 以苯酚作溶剂由沸点相近的非芳烃中分离芳烃；以醋酸丁酯作共沸剂从稀溶液中分离醋酸。MSAL或或VLLL或或VMSALV返回返回An MSA may be partially immiscible with one or more of the species in the mixture. In this case, the MSA is frequently the constituent of highest concentratio

27、n in the second phase. Application of an ESA involves heat transfer and/or work transfer to or from the mixture to be separated. Alternatively, a second phase may be created by reducing the pressure.ESA & MSA闪蒸闪蒸 （Flash）部分冷凝部分冷凝 （Partial Condensation）精馏精馏 （Distillation）特殊精馏特殊精馏 （Enhanced Distillatio

28、n） 萃取精馏萃取精馏 （Extractive Distillation） 共沸精馏共沸精馏 （Azeotropic Distillation）萃取萃取 （Extraction）、超临界流体萃取）、超临界流体萃取 （SCFE）吸收吸收 （Absorption）、解吸）、解吸 （Desorption）结晶结晶 （Crystallization）吸附吸附 （Adsorption）、离子交换）、离子交换 （Ion Exchange）膜蒸馏、膜萃取、双水相萃取、反胶团萃取膜蒸馏、膜萃取、双水相萃取、反胶团萃取 、变压吸附、变压吸附Examples of Equilibration Separation

29、 Processes The rate-governed separation processes is usually diffusion under the influence of a concentration field, temperature difference, electrical field, etc. A separation of species can be achieved based on difference in transport rates. Separation processes produce product streams which are t

30、he same phase of feed streams and which are miscible with one another. Rate-governed Separation Processes速率分离过程速率分离过程在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）的作用下，或在选择性透过膜的配合下，利用各组分的作用下，或在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速率的差异实现分离。扩散速率的差异实现分离。 膜分离过程示意膜分离过程示意 For the microporous membranes, separation is effe

31、cted by differing rates of diffusion through the pores; while for nonporous membranes, separation occur because of difference in both solubility in the membrane and the rate of diffusion through the membrane.Membrane Separation MechnismsSolution-diffusionRestricted diffusionDiffusion through poresBu

32、lk flow through poresDiffusion through a membranemembranefeedpermeateDiffusion through a membranemembranefeedpermeatediffusionDiffusion through a membranemembranefeedpermeateMicroporous Membrane Separation膜分离过程的主要特点膜分离过程的主要特点（1 1）多数膜分离过程无相变，一般能耗较低；）多数膜分离过程无相变，一般能耗较低；（2 2）一般无需另加物质，可节约资源，保护环境；）一般无需另加物

33、质，可节约资源，保护环境；（3 3）分离与浓缩、分离与反应可同时进行，提高过）分离与浓缩、分离与反应可同时进行，提高过程效率；程效率；（4 4）通常在温和条件下进行，特别适用于热敏性物）通常在温和条件下进行，特别适用于热敏性物质分离；质分离；（5 5）适用于特殊溶液体系分离，如共沸物或近沸物；）适用于特殊溶液体系分离，如共沸物或近沸物；（6 6）膜性能可灵活调节；）膜性能可灵活调节；（7 7）膜组件简单，可连续操作，易与其它过程耦合，）膜组件简单，可连续操作，易与其它过程耦合，易于自控和维修，易于放大。易于自控和维修，易于放大。主要的膜主要的膜分离过程分离过程 微滤（微滤（Microfiltr

34、ation） 超滤（超滤（Ultrafiltration） 纳滤（纳滤（Nanofiltration） 反渗透反渗透 （Reverse Osmosis） 气体膜分离（气体膜分离（Gas separation） 渗透蒸发（渗透蒸发（Pervaporation） 电渗析（电渗析（Electrodialysis） 液膜分离（液膜分离（Liquid Membrane）微孔过滤（微孔过滤（MF）：）：推动力：推动力：压力差（压力差（100kPa） 进料进料（液体和气体）（液体和气体）溶剂、水、溶剂、水、气体气体颗粒、纤维颗粒、纤维目的：溶液脱粒子，气体脱粒子目的：溶液脱粒子，气体脱粒子超滤（超滤（UF）

35、：）：推动力：推动力：压力差（压力差（1001000kPa）膜孔径：膜孔径：1 20nm进料进料溶剂、水溶剂、水胶体大分子胶体大分子目的：溶液脱大分子，大分子溶液脱小分子，大目的：溶液脱大分子，大分子溶液脱小分子，大分子分级。分子分级。反渗透（反渗透（RO）：）：推动力：推动力：压力差（压力差（100010000kPa）应用：海水和苦咸水的淡化及生物制品的分离和应用：海水和苦咸水的淡化及生物制品的分离和浓缩。浓缩。为何叫反渗透？为何叫反渗透？进料进料溶剂、水溶剂、水溶质、盐溶质、盐目的：从溶液中脱离出溶剂的膜分离过程。目的：从溶液中脱离出溶剂的膜分离过程。反渗透（反渗透（RO）：）：推动力：推

36、动力：压力差（压力差（100010000kPa）应用：海水和苦咸水的淡化及生物制品的分离和应用：海水和苦咸水的淡化及生物制品的分离和浓缩。浓缩。为何叫反渗透？为何叫反渗透？进料进料溶剂、水溶剂、水溶质、盐溶质、盐目的：从溶液中脱离出溶剂的膜分离过程。目的：从溶液中脱离出溶剂的膜分离过程。渗析（渗析（D）：）：推动力：推动力：浓度差浓度差操作时，操作时，膜的一侧流过料液，另一侧流过接收液，料液中的膜的一侧流过料液，另一侧流过接收液，料液中的渗透组分透过膜而进入接受液中。渗透组分透过膜而进入接受液中。透过物：透过物：小分子溶质或较小的溶质小分子溶质或较小的溶质截留物：截留物：截留截留0.02um离

37、子、截留血液离子、截留血液0.005um离子离子应用：应用：人工肾，废酸回收，溶液脱酸和碱液精制等。人工肾，废酸回收，溶液脱酸和碱液精制等。进进料料接受液接受液净化液净化液扩散扩散液液目的：利用膜对溶质的选择透过性，实现不同溶目的：利用膜对溶质的选择透过性，实现不同溶质的分离。质的分离。 Membrane Materials Membranes are usually fabricated from natural fibers, synthetic polymers, ceramics , or metals, but they may also consist of liquid film

38、s. Membrane ModulesSolid membranes are fabricated into flat sheets, tubes, hollow fibers, or spiral-wound sheets.板框式板框式管式管式螺旋卷式螺旋卷式中空纤维式中空纤维式Summary1. More than 25 different separation operations are commercially important. 近近30种分离操作在工业上具有重要地位。种分离操作在工业上具有重要地位。2. The extent of separation achievable b

39、y a particular separation operation depends on exploitation of the differences in certain properties of the species. 分离效率取决于组分在性质上的差异。分离效率取决于组分在性质上的差异。3. The more widely used separation involve the transfer of species between two phases, one of which is created by energy transfer or the reduction pr

40、essure, or by introduction as a MSA. 依靠依靠ESA或或MSA的传质分离过程应用最为广泛。的传质分离过程应用最为广泛。1.2 Research and Developmentin Separation Technology化工分离过程的特点化工分离过程的特点(1)(1)化工分离技术的多样性化工分离技术的多样性 由于化工分离技术的应用领域十分由于化工分离技术的应用领域十分广泛，决定了分离技术的多样性。广泛，决定了分离技术的多样性。 KellerKeller于于19871987年总结了一些常用分年总结了一些常用分离技术和应用成熟度关系图。离技术和应用成熟度关系图

41、。 精馏、萃取、吸收、结晶精馏、萃取、吸收、结晶等仍是当等仍是当前应用最多的分离技术。液膜分离虽然前应用最多的分离技术。液膜分离虽然构思巧妙，但技术上仍有局限性，仅在构思巧妙，但技术上仍有局限性，仅在药物缓释等方面得到了应用。药物缓释等方面得到了应用。 按放大容易程度按放大容易程度的递减顺序的递减顺序 多级布置的容易程度多级布置的容易程度 平行单元的需要平行单元的需要精馏精馏 容易容易 不需要不需要吸收吸收 容易容易 不需要不需要萃取和共沸精馏萃取和共沸精馏 容易容易 不需要不需要液液萃取液液萃取 容易容易 有时需要有时需要膜分离膜分离 级间需要加压级间需要加压 需要需要 吸附吸附 容易容易

42、需要再生循环需要再生循环结晶结晶 不容易不容易 有时需要有时需要干燥干燥 不方便不方便 有时需要有时需要 (2)(2)化工分离技术的复杂性化工分离技术的复杂性 化工分离技术的多样性决定了它的化工分离技术的多样性决定了它的复杂性。即使对于精馏、萃取这些较为复杂性。即使对于精馏、萃取这些较为成熟的技术，多组分体系大型设备的设成熟的技术，多组分体系大型设备的设计仍是一项困难的工作，问题是缺乏基计仍是一项困难的工作，问题是缺乏基础特性数据和大型塔器的可靠设计方法。础特性数据和大型塔器的可靠设计方法。化工分离过程的特点化工分离过程的特点 对于高温、高压、多组分和强非对于高温、高压、多组分和强非理想体系，

43、不仅平衡数据和分子扩理想体系，不仅平衡数据和分子扩散系数难以准确计算，就连界面张散系数难以准确计算，就连界面张力粘度等物性数据也难以求得。力粘度等物性数据也难以求得。 催化剂和反应萃取之类的耦合催化剂和反应萃取之类的耦合分离技术的基础特性数据更为缺乏。分离技术的基础特性数据更为缺乏。大型塔器设计的放大的主要难度在大型塔器设计的放大的主要难度在于塔内两相流和传质特性十分复杂，于塔内两相流和传质特性十分复杂，数字模型尚不完善。沿用了百余年数字模型尚不完善。沿用了百余年的平衡级模型虽然简单直观，但用的平衡级模型虽然简单直观，但用于多组分分离过程的缺点已显而易于多组分分离过程的缺点已显而易见。见。 非

44、平衡模型被称为非平衡模型被称为 可能开创板可能开创板式分离设备设计和模拟新纪元式分离设备设计和模拟新纪元 优点优点显著，但缺乏传质系数实验数据和模显著，但缺乏传质系数实验数据和模型参数过多，使其工程应用存在困难。型参数过多，使其工程应用存在困难。已开发出的软件功能强大，已在工程已开发出的软件功能强大，已在工程设计中得到应用，但工程经验和中试设计中得到应用，但工程经验和中试实验仍是不可缺少的。实验仍是不可缺少的。 (3)分离技术的广适性分离技术的广适性 随着能源、资源、环境、新材料等随着能源、资源、环境、新材料等基础工业和高新技术的发展，分类技术基础工业和高新技术的发展，分类技术面临着新的机遇和

45、挑战。石化领域的分面临着新的机遇和挑战。石化领域的分离过程必需进一步节能和降耗，充分利离过程必需进一步节能和降耗，充分利用能源和资源。生产装置大型化步伐正用能源和资源。生产装置大型化步伐正在加快，能耗和成本不断降低。在加快，能耗和成本不断降低。化工分离过程的特点化工分离过程的特点 在生物制药工程方面，随着基因在生物制药工程方面，随着基因工程和细胞工程的发展，生物药品得工程和细胞工程的发展，生物药品得到迅速发展。利用到迅速发展。利用COCO2 2作为溶剂的超临作为溶剂的超临萃取具有不污染产品和选择性高等优萃取具有不污染产品和选择性高等优点。色谱分离、电泳分离等方法由于点。色谱分离、电泳分离等方法

46、由于其高效、常温常压特点而成功地应用其高效、常温常压特点而成功地应用于实验室研究和生产。于实验室研究和生产。 随着环境意识的加强，随着环境意识的加强， 三废三废 处理引起了重视。从工业生态学的处理引起了重视。从工业生态学的角度分析，许多工艺过程排出的角度分析，许多工艺过程排出的 废废物物 ，不再是，不再是 无用无用 的，而是没有完的，而是没有完全利用的物质，全利用的物质， 三废处理三废处理 对分离对分离技术是一种新的挑战。技术是一种新的挑战。专用化学品和新材料等方面专用化学品和新材料等方面 无论是高附加值的专用化学品无论是高附加值的专用化学品还是纳米材料、还是纳米材料、C C6060等新材料的

47、发展，等新材料的发展，都需要有相匹配的分离技术，也是都需要有相匹配的分离技术，也是产品成功的主要关键之一。其中有产品成功的主要关键之一。其中有的分离过程需要数百、上千个理论的分离过程需要数百、上千个理论级，有的分离过程需要在超洁净条级，有的分离过程需要在超洁净条件下进行，对分离技术有更严格的件下进行，对分离技术有更严格的要求，同时也为分离技术提供了广要求，同时也为分离技术提供了广阔的发展空间。阔的发展空间。 (4)分离技术的特殊性分离技术的特殊性 竞争促进了分离过程的强化，分离竞争促进了分离过程的强化，分离过程的强化包括新装置新工艺方法两个过程的强化包括新装置新工艺方法两个方面。任何能使设备小

48、型化、能量高效方面。任何能使设备小型化、能量高效化和有利于可持续性发展的化工分离新化和有利于可持续性发展的化工分离新技术均属于分离过程的强化之列。这是技术均属于分离过程的强化之列。这是化工分离技术发展的重要趋势之一。化工分离技术发展的重要趋势之一。化工分离过程的特点化工分离过程的特点 耦合分离技术受到关注。催化剂耦合分离技术受到关注。催化剂精馏、膜精馏、吸附精馏、反应萃取、精馏、膜精馏、吸附精馏、反应萃取、络合吸附、反胶团、膜萃取、发酵萃络合吸附、反胶团、膜萃取、发酵萃取、化学吸附和电泳萃取等新型耦合取、化学吸附和电泳萃取等新型耦合分离技术得到了长足的发展，并实现分离技术得到了长足的发展，并实

49、现了工业化。耦合分离技术可能解决许了工业化。耦合分离技术可能解决许多传统分离难以完成的任务。电动耦多传统分离难以完成的任务。电动耦合色谱可以高效地分离维生素。合色谱可以高效地分离维生素。 信息技术推动了分离技术的发展。信息技术推动了分离技术的发展。分离科学和技术具有多学科交叉的特分离科学和技术具有多学科交叉的特点，信息技术和传统化工方法结合加点，信息技术和传统化工方法结合加速了分离技术的进步。速了分离技术的进步。化工分离过程的研发热点化工分离过程的研发热点1. 低成本的低成本的N2、O2和稀有气体和稀有气体Ar、Kr、Xe的分离方法的分离方法 膜分离：高选择性，高通量的膜膜分离：高选择性，高通

50、量的膜 如聚酰亚胺膜，碳分子筛膜，含沸石膜如聚酰亚胺膜，碳分子筛膜，含沸石膜 吸附：专用吸附剂吸附：专用吸附剂Gas (air, N2/O2) separation二、流程 Gas separation by adsorption碳分子筛制氮机，是一种新型的空气分离设备，以压缩空气为原料，碳分子筛为吸附剂，采用变压吸附流程（简称P.S.A.），在常温低压下，利用空气中的氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同，把氧和氮加以分离，从而在不吸附相中获得带有一定压力不含油污的洁净氮气， 2. 低成本低成本H2的分离方法的分离方法 吸附：吸附：活性炭、碳分子筛、碳纳米管活性炭、碳分子筛、碳纳米管3. 酸性气体脱除酸性气体脱除石油馏分和天然气中存在的石油馏分和天然气中存在的CO2、H2S、SO2 吸收：胺类溶剂洗涤吸收：胺类溶剂洗涤 吸附吸附 膜分离：气体分离膜膜分离：气体分离膜4. CO2、CH4等温室气体的捕集方法等温室气体的捕集方法 吸附吸附 吸收吸收 膜分离膜分离5 . 有机物有机物/有机物分离有机物分离汽油中脱苯；柴油中脱芳烃；有机异构体（如二甲汽油