第4章-产物的分离与提纯...ppt

1、第四章 产物的分离与提纯,第一节 产物分离的原则 第二节 分离与精制技术 第三节 分离新技术和生化分离,第一节产物分离的原则,在化工生产中，产物的分离方法可分成机械分离和传质分离两大类。一般来讲，非均相混合物的分离主要采用机械分离法；均相混合物的分离采用传质分离法。 1机械分离 2传质分离,(2)在相内进行质量传递的分离过程。,这类传质分离操作的共同特点是依靠原料中不同组分在某种推动力(如压差、浓度差、电位差)作用下经过某种介质(如半透膜)时的传质速度差异而实现分离。如膜分离、热扩散和气体扩散。,二、基本原理 1气体产物的分离 2液体产物的分离 3固体产物的分离 三、分离流程的设计 1明确分离

2、目标 一般而言，产品纯度是据产品的使用目的来确定的。而回收率或产品总收率则在很大程度上决定着分离过程的经济性，所以经济性最佳就成为确定回收率的主要依据。 2确定可行的分离方法 3设计分离流程时的经验规则和注意事项,(1)反应产物有固体物的，不论它们是目的产物还是废弃物，一般要率先分离出来，免使管道设备堵塞，流程不顺。 (2)反应产物中对目的产物尤其有害的物质必须首先除去，甚至不惜能量的利用合理与否，这是工艺的要求。通常产品的收得率在经济上是最重的砝码，因为最终的产品利润最大。不能因为考虑能量的“合理”，而牺牲了产品的收率。 (3)反应产物中对后工艺有害的物质，首先分离。比如精馏过程，从能量上考

3、虑应当由挥发度从低到高逐级取出，但有时高沸点物质会聚合，会凝絮甚或较黑较脏，也要先把它分出。然后再降温从低沸物到高沸物地分离。这第一步似乎浪费能量但对流程和工艺有利。 (4)产物中，尽量优先把未反应原料分出来，循环使用，如果原料宝贵更应如此。 (5)把最难分离的组分或要求特高的产物应从分离系统中先取出粗产物，再设计精制分离方案。不要希望过早地拿出来，更不主张一次分离就得到高纯产物。,(6)尽量选用简单的分离方法，能用机械分离的先用机械法。一般是机械法-物理法-物理化学法-化学法的顺序，无论从操作和能量上都有可能。 (7)一般情况下或者先取出最少的组分，或者先取出最多的组分。 (8)一般情况下分

4、离的流程先易后难，容易除去的先除去，容易拿到的先拿到。 (9)尽量把多种杂质一次性除去，再研究从杂质中回收有用副产物。 (10)能用精馏的地方尽量采用简单精馏，除非有充分理由，不主张率先考虑萃取精馏、 夏应精馏、共沸精馏等。精馏过程仍是先易后难，最难分离的组分最后精馏。 (11)尽量利用热源，节省能量。 (12)尽量采用先进技术和先进设备。,第二节分离和精制技术,分离技术作一个鸟瞰 一、气固分离和除尘 1机械力分离法 (1)重力沉降法 (2)惯性沉降法(3)离心沉降法 2过滤分离法 二、液体分离 1液相非均一系分离 2. 液液萃取 三、液体分离和精馏 1概述 2精馏 3精馏塔 四、蒸发和结晶 五、干燥,第三节分离新技术和生化分离,一、离子交换 1概述 2对离子交换剂的一般要求 3离子交换树脂 4离子交换过程的工业应用 二、膜分离 1概述 2分离用膜 3膜分离设备 4各种膜分离过程简介 三、色谱分离 1概述 2应用 四、超临界流体萃取和其它萃取分离 1超临界流体萃取,表49常