化工分离过程相关知识

SeparationProcessesinChemicalEngineering

化工分离

过程教学内容chap1绪论chap2单级平衡过程chap3多组分多级分离过程分析与

简捷计算chap4多组分多级分离的严格计算chap6分离过程的节能chap7膜分离和反应精馏2023/6/72023/6/72023/6/7SeparationProcessesinChemicalEngineering

化工分离

过程教学内容chap1绪论chap2单级平衡过程chap3多组分多级分离过程分析与

简捷计算chap4多组分多级分离的严格计算chap6分离过程的节能chap7膜分离和反应精馏2023/6/7第一章

绪论§1.1

分离工程的研究

内容和重要性

§1.2

分离过程的特

征与分类

§1.3分离因子2023/6/7§1.1分离工程的研究

内容和重要性20世纪初(化工单元操作的概念)

20世纪中叶(分离工程理论的形成和完善)

20世纪后期(分离应用领域的拓宽与推广)一、化工过程

原料预处理反应粗产品产品精制三废2023/6/7化工过程的特点：以物料的物理和化学变化及加工处理为特征的过程。（化工厂的心脏）（化工厂的嘴和消化系统）二、分离过程的重要性

1、预处理：分离可以保证原料的纯度，避免催化剂中毒；2、反应产物的分离：粗产品一般为混合物反应器分离设备两类关键设备产物未反应物副产物2023/6/7例1：乙烯水合生产乙醇1-固定床催化反应器；2-分凝器；3、5、9-吸收塔；4-闪蒸塔；6-粗馏塔；

7-催化加氢反应器；8-脱轻组分塔；10-产品塔涉及分离过程：吸收：3、5、9；

精馏：6、8、10；闪蒸：4；分凝器：2乙烯93%产品废水乙醛12345678910水循环乙烯水放空放空水氢水废水2023/6/7化工厂中分离设备投资约占总投资的50～90％！！！2023/6/7三、分离工程的研究内容

分离过程：将一混合物转变组成互不相同的两种或几种产品的那些操作分离工程：研究过程工业中物质分离与提纯的工程学科。研究目的：

①

选择好的分离方法、流程和操作条件；

②

分离装置的选型与设计。邻二甲苯间二甲苯对二甲苯沸点℃144.411139.104138.351熔点℃﹣25.173﹣47.87213.263Ex：2023/6/7§1.2分离过程的特征与分类一、分离过程的特征

分离过程为熵减小的过程，不能自发进行，要使其进行，必须外界对其做功（施加分离剂）分离剂能量(ESA)物质(MSA)热、离心力、如：过滤介质、吸附剂、如：吸收剂、离子交换树脂电压力、2023/6/7混合物（气、液、固）分离装置产品1产品2产品n能量分离剂ESA质量分离剂MSA极限程度＝热力学分离速率＝动力学2023/6/7二、分离过程的分类

1

根据分离剂不同(1)

能量分离剂过程：

精馏、(2)

质量分离剂过程：

蒸发、干燥、电泳如吸收、吸附、过滤如2

根据原料物流的状态

(1)

机械分离：

过滤、旋风分离、如沉降、离心分离处理对象：非均相混合物特点：相间无物质传递(2)

传质分离：（本课程重点讨论的内容）特点：相间有质量传递，可以在均相中进行，也可以在非均相中进行。2023/6/7A、平衡分离（蒸馏、吸收、吸附、萃取、离子交换等）包括：气液传质过程（蒸馏、吸收）；液液传质过程（萃取）；气固传质过程（吸附）；液固传质过程（离子交换、浸取）对象：非均相混合物分离依据：利用两相平衡组成不等的原理均相混合物SA两相2023/6/7B、速率控制分离包括：膜分离（如反渗透RO、超滤UF、微滤MF

）；场分离（如电泳）；对象：均相混合物分离依据：利用各组分传质速度的差异我们要重点掌握的是传质分离中的平衡分离2023/6/7总趋势：

多样化、精细化、洁净化（环境友好）。

三、发展趋势1）传统分离技术改造：如精馏筛板塔改造为效率更高的填料塔。2）新型分离过程开发：如膜分离、反胶团萃取、超临界萃取等。3）分离与反应耦合以及分离过程之间的耦合：如反应精馏、吸附精馏、膜精馏等。2023/6/7§1.3分离因子分离因子理论分离因子（固有分离因子）：表示分离难易实际分离因子：表示分离程度受平衡组成、传质速率、设备结构、分离流程等的影响产品1产品2指处于相平衡状态的分离程度固有分离因子是根据相平衡计算的，实际分离因子与固有分离因子的差异用板效率表示。2023/6/72.

吸收

（其中A为吸收质，B为惰性组分）若B不溶于S

中，＝0，最理想情况3.

萃取

选择性系数1.

精馏相对挥发度2023/6/7分离作用是由于加入（分离剂）而引起的，因为分离过程是（熵减过程）。分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。衡量分离的程度用（分离因子）表示，处于相平衡状态的分离程度是（固有分离因子）.工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（固有分离因子）。分离因子表示任一分离过程所达到的（分离程度），其定义为（）。2023/6/7分离因子（等于1），则表示组分i及j之间不能被分离。分离剂可以是（能量ESA）或（物质MSA），有时也可两种同时应用。平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（效率）中。速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。分离过程是将一混合物转变为组成（互不相同）的两种或几种产品的哪些操作。

2023/6/7《化妆品术语》起草情况汇报中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所一、标准的立项和下达时间2006年卫生部政法司要求各标委会都要建立自己的术语标准。1ONE二、标准经费标准研制经费：3.8万三、标准的立项意义术语标准有利于行业间技术交流、提高标准一致性、消除贸易误差，作为标准体系中的基础标准，术语标准在各个领域的标准体系中均起着重要的作用。随着我国化妆品卫生标准体系建设逐步加快，所涉及的术语和定义的数量也在迅速增长，在此情形下，化妆品术语标准的制定就显得尤为重要。四、标准的制订原则1.合法性遵守《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》中关于化妆品的定义。2.协调性直接引用或修改采用的方式，与相关标准中的术语和定义相协调。3.科学性对于没有国标或定义不统一的术语，在定义时体现科学性的原则。4.实用性在标准体系中出现频率较高，与行业联系较紧密的术语优先选用。五、标准的起草经过

第一阶段：资料搜集

搜集国内外相关法规、标准、文献并对国外文献如美国21CFR进行翻译。第二阶段：2007年末形成初稿

初稿内容包括一般术语、卫生化学术语、毒理学术语、微生物术语、产品术语、人体安全和功效评价术语，常用英文成份术语等７部分。第三阶段：专家统稿1.2007年12月第一次专家统稿会（修订情况：1.在结构上增加原料功能术语、相关国际组织和科研机构等内容；2.在内容上增加一般术语、产品术语的种类，将化妆品行业的新产品类别纳入本标准；3.对于毒理学、卫生化学、微生物学术语进行修改；4.删除与化妆品联系不紧密、无存在必要的常用英文成分术语。2.2009年1月第二次专家统稿会会议意见：1.修改能引用国家标准的尽量引用国家标准；对存在歧义的个别用词进行修改。2.删除由于本标准中的“产品术语”一章和香化协会所制定的某个标准存在重复，因此删除“产品术语”一章的内容；对“原料功能术语”的内容进行梳理，删除了20余条内容。3.增加专家建议增加“化妆品限用物质”等若干项术语。第四阶段：征求意见2009年2月面向全国公开征求意见。第五阶段：征求意见的处理与形成送审稿。在征求意见的处理阶段再次征求了相关专家的意见。六、标准的内容依据1.《化妆品卫生监督条例》、《化妆品卫生监督条例实施细则》;2.《化妆品卫生规范》;3.美国21CFR；4.相关领域国家标准如：GB5296.3-2008消费品使用说明化妆品通用标签，GB/T14666-2003分析化学术语等；5.国内外化妆品的相关文献，如《化妆品监督管理及安全性评价》等。七、标准的结构和主要内容（一）结构：1.范围2.一般术语3.毒理学试验方法术语4.卫生化学检验方法术语5.微生物检验方法术语6.人体安全性和功效性评价术语7.常用原料术语8.缩写9.中英文索引（二）主要内容：1).一般术语39条涉及化妆品的基本定义、化妆品生产和监督管理中出现频率较高的术语。2).毒理学试验方法术语40条收录了《化妆品卫生规范》中涉及的术语，以及在毒理学领域出现频率较高、与化妆品毒理学试验方法联系较密切的术语。3).卫生化学检验方法术语22条收录了化妆品的卫生化学检验方法中较常用的术语。

4).微生物检验方法术语6条收录了《化妆品卫生规范》中所涉及的术语。5).人体安全性和功效性评价术语38条收录了人体安全性和功效性评价的常用术语。6).常用原料术语55条收录了常用原料术语，与《化妆品管理及安全性和功效性评价》保持一致，并根据企业、专家的意见进行了适当修改。7).缩写涉及国际机构缩写以及化妆品毒理学、化学、人体安全性和功效评价等领域专业术语的缩写34条。七、征求意见处理情况2009年2月20日，《化妆品术语》在全国公开范围内公开征求意见，截止到2009年3月末共收到来自企业、和社会各界的意见和建议共146条，分布情况如下：征求意见来源统计图二一般术语三毒理学四化学五微生物六人体七原料八缩写各部分