分离工程复习市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件

第一章概论分离过程分类（表1-1）1、什么是机械分离过程？什么是传质分离过程？2、什么是平衡分离过程？什么是速率分离过程？分离因子1、分离因子定义是什么？分离因子用途？分离过程开发方法

1、经验放大法？数学模型方法？第1页第二章精馏

一．相平衡

1．求取相平衡常数两条路径：

①②适合用于中压下非理想弱烃类系统适合用于中压下液相非理想强系统2．相平衡系统分类（表2.1）第2页二、掌握泡、露点计算和等温闪蒸计算方法

1.熟悉计算机计算目标函数和迭代变量计算类型目标函数迭代变量泡点温度1/T泡点压力P露点温度T露点压力P等温闪蒸e=V/F第3页相平衡关系归一方程相平衡常数式当Ki=f(T，P)可手算，则泡、露点温度计算步骤为：2.泡、露点计算基本方程N调整TN调整T习题1-①第4页塔操作压力（上限）塔釜：泡点方程

由塔釜组成计算得到。塔操作压力（下限）塔顶：全凝器分凝器由塔顶组成计算得到。

泡点方程露点方程3.求塔操作压力当汽相是理想气体，液相是实际溶液特殊精馏-3第5页计算

同时满足∑ziKi>1和∑zi/Ki>1则是汽液混合物。4．确定物料相态(已知zi，T和P）露点方程泡点方程习题1-②第6页三．精馏操作型严格计算M——i组分物料衡算方程E——i相平衡方程S——摩尔流率加和归一方程H——热量衡算方程（j板）Lj-1xi,j-1hj-1LjhjxijUjQjVj+1Hj+1yij+1WjFjzihFjVjHj,yi,j1、MESH方程第7页2．严格计算两种方法三对角线矩阵算法：

适合用于非理想性不强烃类系统1、BP法－泡点法（适合用于宽沸程精馏操作）2、SR法－流率加和法（适合用于窄沸程吸收操作）

N-S全变量迭代法：

适合用于非理想性强系统，以及精馏、吸收、萃取平衡级计算第8页三个概念：关键组份、恒浓区、分布组份芬斯克方程

恩德吾德方程

四．精馏设计型简捷计算吉利兰关联第9页2、最小回流比时恒浓区位置由系统非分布组分所决定ABCDLLKHKHB,C是分布组分(K)，有上下两个恒浓区

A,B是分布组分(K)，有上恒浓区和加料板恒浓区C,D是分布组分(K)，有下恒浓区和加料板恒浓区A,B,C,D都是分布组分，有加料板两个恒浓区第10页

①清楚分割法基本假定：轻组分L全部到塔顶，di＝fi，bi＝0

重组分H全部到塔底；bi＝fi，di＝0

LK、HK关键组分依据分离要求作物料衡算。3.估算塔顶、塔底产品组成和量②非清楚分割法基本假定：部分回流浓度分布≈全回流浓度分布给出：η—例题2-5x—习题-3,5第11页溶剂作用①

α12→1物料，利用溶剂对两个组分不一样作用②α12＝1物料，利用溶剂稀释作用

③

xs浓度越高越好（但不是主要作用）④溶剂选择性β（α12→1，α12＝1）萃取精馏操作特点五．特殊精馏1、萃取精馏第12页恒沸物特点：夹带剂选择特点恒沸精馏操作特点

①精馏产物与塔分离能力相关，与全部进料总组成(F组成、S用量)相关。②当MF一定，有不一样塔釜组成xBi,服从杠杆规则；③塔内温度不会出现极值。2.恒沸精馏特殊精馏习题-2,3第13页五．塔效率

2．AICHE效率估算方法此方法有两点未考虑：①汽液两相不均匀流动和板间汽体不完全混合不利影响；②板上液体横向流动作用。板上某点传质EOG混合流动EMV夹带漏液Ea平衡线操作线1．理论板与实际板差异（从①点

②面③空间，三个位置加以讨论）第14页EMV随塔径改变有一极值，其范围在1.5～6m。塔径小，近似全混，EMV＝EOG

；

塔径↑，板上有部分混合，存在浓度梯度，EMV>EOG；

塔径太大，板上液相不均匀流动，板间汽相不完全混合产生，使EMV↓；3.塔径与板效率关系1.5—6m1D第15页4.Oldershaw塔测得效率与工业规模大塔效率关系Oldershaw塔测得板效率相当于大塔经雾沫夹带校正后点效率。②小塔板效率与大塔点效率在相同泛点百分下相当。③试验小塔板效率用于大塔，结果是偏保守，计算得到塔板数是偏多。第16页5.塔效率与物性关系第17页依据H单位来判断所用公式。1）亨利定律2)亨利系数与相平衡常数Hi－亨利系数KPa/mol分率H’－亨利系数KPa/(kmol/m3)H”－溶解度系数(kmol/m3)/KPa第三章吸收1、物理吸收相平衡第18页由(1,2,3)式寻求相平衡时pA=f(CA)关系式。2.化学吸收相平衡基本关系式：建立pA=f(CA)关系式：第19页3．化学吸收中增强因子定义①

增强因子β（表示化学反应对吸收影响）：在相同扩散系数，相同推进力下液膜传质系数增加了β倍或液膜阻力降低了β倍

第20页②

在讨论不可逆一级化学反应吸收时，得到

当CAl≠0，则可能出现β＜1。β＝1，β＜1，是否有增强作用呢？

③化学反应对吸收贡献：降低了液膜阻力，

改变了汽液两相相平衡化学反应使，CA0↑,

CA*↓，pA↓，第21页二、不可逆化学吸收速率式1．一级不可逆反应（当CBL是恒值，二级反应作拟一级处理）要使慢反应进行完全，改进化学反应条件，增加积液量。例题-3-7浓度分布图3-16第22页1）膜内浓度分布

2．瞬间反应气膜界面反应面液膜气膜界面反应面液膜第23页

不可逆瞬间反应吸收速率计算步骤：1.计算：2.判别：若CBL≥CCBL

则NA＝kgpA

气膜控制若CBL＜CCBL

则NA＝βklCAi

双膜控制阻力：气膜控制双膜控制A(g)＋bB(l)→Q(l)（例题3-8）第24页3.二级不可逆反应吸收速率xCBiCAiCALCBL界面

液膜

第25页

二级不可逆反应吸收速率计算思绪例题3-9第26页

1）瞬间反应全塔气膜控制，则塔底

2）计算填料层高度，一定要确定塔两端pA和CBL，方法：物料衡算填料层高度计算双膜控制，公式较繁。吸收习题5②第27页1、求理论板N：a．最小液气比依据关键组分b.操作液气比：

c．求AK：d.求N：3）吸收因子法计算步骤：吸收习题6,7第28页1）当l0,i＝0

时，kmol/h2）3）塔顶尾气量：4）出塔吸收剂量:5）出塔组成:2.求尾气量与组成，g1,i=?，y1,i=?，η=？方法：3.溶剂循环量：L0第29