第九讲分离技术概述

第九讲分离技术概述第一页，共三十五页，2022年，8月28日9.1

分离过程的分类Classificationof第二页，共三十五页，2022年，8月28日根据机理分类通过生成新相实现分离(b)

通过加入新相实现分离(c)

通过壁垒实现分离(d) 通过固相分离剂实现分离(e) 通过外力场实现分离第三页，共三十五页，2022年，8月28日1、通过生成新相实现分离

Separationbyphasecreation

最普遍的分离技术是通过生成一个与加料相互不相溶的新相态（汽相、液相或固相）来实现某些化学成分的分离。新相态的生成必然伴随着能量（热或机械功）的加入或移出，或者是压力的降低。典型的例子有蒸发、冷凝、升华、凝析、蒸馏、倾析、结晶、干燥等分离过程。第四页，共三十五页，2022年，8月28日2、通过加入新相实现分离

SeparationbyphaseAddition第二大类分离技术是以溶剂的形式向系统引入第二种相态，令其选择性地溶解原料混合物中的某些组份，从而实现组份分离。典型的例子有吸收、萃取、浸取、汽提、气提（吹脱）。第五页，共三十五页，2022年，8月28日通过生成新相/加入新相

实现分离的例子(1)第六页，共三十五页，2022年，8月28日通过生成新相/加入新相

实现分离的例子(2)第七页，共三十五页，2022年，8月28日通过生成新相/加入新相

实现分离的例子(3)第八页，共三十五页，2022年，8月28日通过生成新相/加入新相

实现分离的例子(4)第九页，共三十五页，2022年，8月28日通过生成新相/加入新相

实现分离的例子(5)第十页，共三十五页，2022年，8月28日通过壁垒实现分离

Separationbybarrier

一类还不太普遍但越来越重要的分离技术是利用一种壁垒来限制或强化某些化学组份相对于其它组份的运动能力，从而实现组份的分离。

典型的例子有渗透、反渗透、透析、纳滤、超滤、微滤等分离过程。第十一页，共三十五页，2022年，8月28日通过壁垒实现分离的例子(1)第十二页，共三十五页，2022年，8月28日通过壁垒实现分离的例子(2)第十三页，共三十五页，2022年，8月28日通过固相分离剂实现分离

Separationbysolidagent

另一种日渐重要的分离技术是加入一种固体颗粒，该颗粒对不同的化学组份产生不同的作用，从而实现组份的分离。

典型的例子有吸附、色谱分离、离子交换等分离过程。第十四页，共三十五页，2022年，8月28日通过固相分离剂实现分离的例子(1)第十五页，共三十五页，2022年，8月28日通过外力场实现分离

Separationbyforcefield

各种类型的外力场，通常是某种势能场的梯度，只要其对不同的化学组份的作用有差异，就可用于化学组份的分离。典型的例子有电泳、电渗析、电解、磁场分离、离心分离、热扩散分离等分离过程。第十六页，共三十五页，2022年，8月28日通过外力场实现分离的例子(1)第十七页，共三十五页，2022年，8月28日9.2分离过程的热力学基础Thermodynamic

Foundamentalsof第十八页，共三十五页，2022年，8月28日通用分离系统

GeneralSeparationSystem从热力学观点分析：通用分离系统的输入、输出和积累。第十九页，共三十五页，2022年，8月28日对于连续稳态流动系统的

普适性热力学定律衡算方程组：能量衡算、熵衡算、衡算第二十页，共三十五页，2022年，8月28日对于连续稳态流动系统的

普适性热力学定律分离过程的热力学效率第二十一页，共三十五页，2022年，8月28日一个关键因素——相平衡大多数分离过程是通过相际传质而实现。分离程度能够达到的极限在理论上由热力学平衡所决定。因此，相平衡在分离过程的研究、开发、设计和操作中起着关键性的作用。第二十二页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(1)第二十三页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(2)基于自由能最小原则相平衡的判据等价于第二十四页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(3)第二十五页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(4)第二十六页，共三十五页，2022年，8月28日纯组分的零压热容可由下式计算：相平衡(5)理想气体的摩尔焓：液体密度：(2-38)(2-36)(2-35)第二十七页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(6)非理想体系热力学性质模型1、状态方程模型第二十八页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡(7)第二十九页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡(8)非理想液体混合物第三十页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡(9)第三十一页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡

(10)活度系数模型第三十二页，共三十五页，2022年，8月28日相平衡(10)过量热力学函数可以从活度系数计算。第三十三页，共三十五页，2022年，8月28日9.2分离过程的动力学基础Kinetic

FoundamentalsOf第三十四页，共三十五页，2022年，8月28日传质与扩散

分离过程的动力学主要涉及相