传质分离过程_传质与分离过程

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传质分离过程

1.分离过程可以定义为借助于物理、化学、电学推动力实现从混合物中选择性的分离某些成分的过程。

2.分离过程可分为机械分离和传质分离两大类。机械分离的对象是两相以上的混合物。传质分离过程用于各种均相混合物的分离。特点是有能量传递现象发生。3.传质分离过程分为平衡分离过程和速率分离过程。

4.相平衡的准则为各相的温度、压力相同，各组分的逸度也相等。5.相平衡的表示方法有相图、相平衡常数、分离因子。6.维里方程用来计算气相逸度系数。7.闪蒸是连续单级蒸馏过程。

8.指定浓度的组分成为关键组分，其中易挥发的成为轻关键组分，难挥发的成为重关键组分。

9.若溜出液中除了重关键组分外没有其他重组分，而釜液重除了轻关键组分外没有其他轻组分，这种情况称为清晰分割。

10.多组分精馏与二组分精馏在浓度分布上的区别可以归纳为：在多组分精馏中，关键组分的浓度分布有极大值；非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中，轻组分仅出现在溜出液中；重、轻非关键组分分别在进料板下、上形成接近恒浓的区域；全部组分均存在于进料板上，但进料板浓度不等于进料浓度。塔内各组分的浓度分布曲线在进料板处是不连续的。

11.最小回流比是在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回流比。12.特殊精馏分为萃取精馏（加入的组分称为溶剂）、共沸精馏、加盐精馏。

13.气体吸收是气体混合物一种或多种溶质组分从气相转移到液相的过程。解吸为吸收的逆过程，即溶质从液相中分离出来转移到气相的过程。

14.吸收过程按溶质数可以分为单组分吸收和多组分吸收；按溶质与液体之间的作用性质可以分为物理吸收和化学吸收；按吸收温度状况可以分为等温吸收和非等温吸收。15.吸收的推动力是气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸气压力之差。

16.难溶组分即轻组分一般只在靠近塔顶的几级被吸收，而在其余级上变化很小。易溶组分即重组分主要在塔底附近的若干级上被吸收，而关键组分才在全塔范围内被吸收。17.吸收塔的操作压力、操作温度和液气比是影响吸收过程的主要参数。操作压力越大吸收率越大，操作温度越低吸收率越大。液气比越大吸收率越大。

18.超临界流体萃取是一种以超临界流体作为萃取剂，从固体或液体中提取出待分离的高沸点或热敏性物质的新型萃取技术。超临界流体是状态处于高于临界温度、压力条件下的流体，它具有低粘度、高密度、扩散系数大、超强的溶解能力等特性。与传统的溶液萃取的优势：超临界流体具有极强的溶解能力，能实现从固体中提取有效成分；可通过温度、压力的调节改变超临界流体的溶解能力的大小，因而超临界流体萃取具有较好的选择性；超临界流体传质系数大，可大大缩短分离时间；萃取剂的分离回收容易。

19.二氧化碳是最理想的超临界流体。

20.超临界流体的典型萃取流程：等温法、等压法、吸附法。

21.反胶团萃取有效的解决了溶剂萃取过程中蛋白质不溶于有机溶剂和易变性、失活的问题。

22.吸附是指流体与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递并附着在固体内、外表面形成单分子层或多分子层的过程。23.物理吸附与化学吸附的判断方法：物理吸附热与冷凝热的数量级相同，而化学吸附热与其反应热的数量级相同；适宜温度和压力条件下，所有气体——固体体系中都将发生物理吸附，而化学吸附只有当气体分子与吸附剂表面能形成化学键时才发生；物理吸附的吸附质分子可通过降低压力的方法解吸，而化学吸附的吸附质分子的解吸要困难得多，往往是不可逆的；物理吸附可以是单分子层吸附也可以是多分子层吸附，而化学吸附通常只是单分子层吸附，某些情况下，化学吸附单分子层还可能发生物理吸附；物理吸附瞬时发生，而化学吸附一般需要达到一定的活化能才发生。24.常用的有机吸附剂有活性炭，常用的无机吸附剂有硅胶、氧化铝、硅藻土。

25.膜分离是以天然或合成薄膜为质量分离剂，以压力差、化学位差等为推动力，根据液体或气体混合物的不同组分通过膜的渗透率的差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程。

26.膜的分离性能主要用选择性和透过性来表示。

27.膜分离按分离体系的状态可以分为气体膜分离过程、液体膜分离过程等。28.反渗透，纳滤，超滤，微滤。

29.分离过程的最小功表示了分离过程耗能的最低限。最小分离功的大小标志着物质分离的难易程度。

2012年下学期传质分离背诵纲要整理

分离过程：机械分离（分离对象是有两项以上所组成的混合物）过滤，沉降，离心分离，旋

风分离，静电除尘

传质分离（用于各种均相混合物的分离，有质量传递形象），平衡分离过程和速

率分离过程

平衡分离过程借助分离媒介（热能，溶剂或吸附剂），是均相混合物系统变成两相混合物系统。再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配性质为依据而实现。（闪蒸，部分冷凝，普通精馏，萃取精馏，共沸精馏，吸收，解吸，结晶，凝聚，浸取，吸附，离子交换，泡沫分离等）

速率分离过程在某种推动力（浓度差，温度差，压力差，电位差等的作用下，又是在学则透过性膜的作用下，利用各组分扩散速度的差异实现组分的分离。（微滤，超滤，反渗透，渗析和电渗析等）

相平衡是指混合物所形成的若干相保持物理平衡而共存的状态。相平衡的准则：各相的温度，压力相同，各组分的逸度也相等。相平衡的判断依据：相图，相平衡常数，分离因子（相对挥发度）普瓦廷因子是校正压力偏离饱和蒸汽压的影响。

溶剂在萃取精馏中的作用是使原有组分的相对挥发度按所希望的方向改变，并有尽可能大的相对挥发度。

气体吸收：气体混合物一种或多种溶剂组分从气相转移到液相的过程 解吸：溶质从液相中分离出来转移到气相中。

吸收过程：单组分吸收和多组分吸收，物理吸收和化学吸收，等温吸收和分等温吸收 吸收的推动力：气相中溶质的实际分压与溶液中溶质的平衡蒸汽压力之差。

吸收塔操作压力大利于吸收，温度高不利于吸收，液气比大利于吸收，塔板数多利于吸收。超临界流体的特点：低粘度，高密度，扩散系数大，超强的溶解能力等 二氧化碳是最理想的超临界流体

经典的萃取流程：等温法，等压法，吸附法。

反胶团萃取是生物技术领域中分离和纯化生物大分子的一项重要技术。吸附是指流体（气体或液体）与固体多孔物质接触时，流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面上形成单分子层或多分子层的过程。吸附剂对不同吸附质的吸附能力也不同

理化指标

物理吸附

化学吸附 吸附作用力

范德华力

化学键

吸附热

接近于液化热

接近于化学反应热 选择性

低

高

吸附层

单或多分子层

单分子层 吸附速率

快，活化能小

慢，活化能大 可逆性

可逆

不可逆

发生吸附温度

低于吸附质临界温度

远高于吸附质沸点 活性剂：活性炭，活性氧化铝，硅胶和硅藻土，沸石分子筛，吸附树脂。平均粒度为相当于筛下累积质量比为定值（常取做50%）除的筛孔尺寸值。

膜分离：以天然或合成薄膜为质量分离剂，以压力差、化学位差等为推动力，根据液体或气体混合物的不同组分通过膜的渗透率的差异实现组分的分离、分级、提纯或富集的过程。膜的两个特性：第一：膜必须具有两个界面，分别与上游侧与下游侧的流体物质互

相接触。

第二：膜应具有选择透过性。膜的特性主要由选择性和透过性来表示。

反渗透应用范围：

脱出溶剂中所有溶质或溶质浓缩

纳滤：

脱出低分子有机物或浓缩低分子有机物

超滤:

脱出溶剂中大分子或大分子与小分子溶质分离 微滤：

脱出或浓缩液体中的颗粒 分离过程的最小功表示了分离过程耗能的最低限。分离功的大小标志着分离物质分离的难易程度。

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