資源描述：
《第7章傳質(zhì)與分離過程概論ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《化工原理》（下冊）第七章傳質(zhì)與分離過程概論6第八章氣體吸收14第九章蒸餾16第十章液-液萃取和液-固浸取2第十一章固體物料的干燥10第十二章其他分離方法2學時安排總學時54授課50期中考試2復習課4通過本章學習，應掌握傳質(zhì)與分離過程的基本概念和傳質(zhì)過程的基本計算方法，為以后各章傳質(zhì)單元操作過程的學習奠定基礎。學習目的與要求第七章傳質(zhì)與分離過程概論物質(zhì)以擴散方式從一處轉(zhuǎn)移到另一處的過程，稱為質(zhì)量傳遞過程，簡稱傳質(zhì)。在一相中發(fā)生的物質(zhì)傳遞是單相傳質(zhì)，通過相界面的物質(zhì)傳遞為相際傳質(zhì)。傳質(zhì)過程廣泛運用于混合物的分離操作；它常
2、與化學反應共存，影響著化學反應過程，甚至成為化學反應的控制因素。掌握傳質(zhì)過程的規(guī)律，了解傳質(zhì)分離的工業(yè)實施方法，具有十分重要的意義。質(zhì)量傳遞的起因是系統(tǒng)內(nèi)存在化學勢的差異，這種化學勢的差異可以由濃度、溫度、壓力或外加電磁場等引起。原料反應產(chǎn)物目的產(chǎn)物副產(chǎn)物分離過程反應過程分離過程在化工生產(chǎn)中的應用示例：三氯甲烷的甲烷氯化的制備方法。示例：石油煉制過程中的常減壓蒸餾。原料目的產(chǎn)物副產(chǎn)物分離過程7.1概述7.2質(zhì)量傳遞的方式與描述7.3傳質(zhì)設備簡介我們依據(jù)分離原理的不同，可以將傳質(zhì)與分離過程劃分為平衡分離和速率分離兩大類：
3、一、平衡分離過程平衡分離指借助分離媒介（如熱能、溶劑、吸附劑等）使均相混合物變?yōu)閮上囿w系，再以混合物中各組分處于平衡的兩相中分配關系的差異為依據(jù)而實現(xiàn)分離的過程。不難看出，平衡分離屬于相際傳質(zhì)過程。相際傳質(zhì)是我們后面重點學習討論的內(nèi)容。7.1概述7.1.1傳質(zhì)與分離方法氣體吸收利用氣體中各組分在液體溶劑中的溶解度不同，使易溶于溶劑的物質(zhì)由氣相傳遞到液相。相際間的傳質(zhì)過程，分為流體相間和流固相間的傳質(zhì)兩類。1.流體相間的傳質(zhì)過程①氣相-液相包括氣體的吸收、氣體的增濕、液體的蒸餾等單元操作（圖7-1a、b、c）。增濕是將干
4、燥空氣與液相接觸，水分蒸發(fā)進入氣相。液體蒸餾是依據(jù)液體中各組分的揮發(fā)性不同，使其中沸點低的組分氣化，達到分離的目的。①氣相-固相固體的干燥（圖7-1h）含有水分或其它溶劑的固體，與比較干燥的熱氣體相接觸，被加熱的濕分氣化而離開固體進入氣相，從而將濕分除去。②液相-液相在均相液體混合物中加入具有選擇性的溶劑，系統(tǒng)形成兩個液相（圖7-1d）。2.流-固相間的傳質(zhì)過程氣體吸附或脫附（圖7-1f）氣體吸附傳遞方向恰與固體干燥相反，它是氣相某個或相間某些組分從氣相向固相的傳遞過程；脫附是吸附的逆過程。結(jié)晶含某物質(zhì)的過飽和溶液與同
5、一物質(zhì)的固相相接觸時，其分子以擴散方式通過溶液到達固相表面，并析出使固體長大。②液相一固相包括結(jié)晶（或溶解）、液體吸附、浸取和離子交換等過程。（圖7-1e、f、g）固體浸取是應用液體溶劑將固體原料中的可溶組分提取出來的操作。液體吸附是固液兩相相接觸，使液相中某個或某些組分擴散到固相表面并被吸附的操作。離子交換是溶液中陽離子或陰離子與稱為離子交換劑的固相上相同離子的交換過程。相平衡常數(shù)和分離因子在平衡分離過程中，相平衡常數(shù)表示ｉ組分在兩相中的組成關系，用Kｉ來表示：Ki大小取決于物系特性及操作條件i、j組分的Ki和Kj之
6、比稱為分離因子αｉj通常將K值大的作分子、小的為分母，故αｉj一般大于1.0。我們可以用分離因子的相對大小，判斷平衡分離的難易程度，即αｉj值越大越容易分離。傳質(zhì)過程一般要涉及的兩個主要問題是：相平衡和傳遞速率二、速率分離過程速率分離過程是指借助某種推動力（如壓力差、溫度差、電位差等）的作用，利用各組分擴散速度的差異而實現(xiàn)混合物分離的單元操作。速率分離過程的特點是所處理的物料和產(chǎn)品通常屬于同一相態(tài)，僅有組成的差異。速率分離過程主要分為膜分離和場分離兩類。1.膜分離是指在選擇性透過膜中利用各組分擴散速率的差異，而實現(xiàn)混合
7、物分離的單元操作。主要有：超濾（UF）、納濾（NF）、滲透與反滲透（RO）等，它們都是以壓力差為推動力的膜分離過程。2.場分離是在外場（如電場、磁場）作用下，利用各組分擴散速率的差異而實現(xiàn)混合物分離的單元操作，如電泳、熱擴散、高梯度磁場分離等。應該指出，能量消耗通常是制約傳質(zhì)分離過程單位產(chǎn)品成本的主要因素，因此降低能耗是傳質(zhì)分離研究的熱點之一。而膜分離和場分離是新型分離操作，具有節(jié)能、環(huán)保等特點，有著較為廣泛的應用前景，我們以后選擇性地介紹膜分離和場分離的一些方法。三、分離方法的選擇選擇分離方法時主要考慮的因素：1.被
8、分離物系的相態(tài)2.被分離物系的特性3.產(chǎn)品的質(zhì)量要求4.經(jīng)濟程度7.1.2相組成的表示方法在傳質(zhì)過程中,為了分析問題與設計計算的方便,通常采用不同的組成表示方法。常用的組成表示方法有一、質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度二、質(zhì)量分數(shù)與摩爾分數(shù)三、質(zhì)量比與摩爾比一、質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度1.質(zhì)量濃度指單位體積內(nèi)的物質(zhì)的質(zhì)量，對A組分對氣體混合物
