低甲基础重点知识.docx

一、基础知识1、:(一)概念:物质从一种介质相进入另一种介质相的现象,根据气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的不同而进行分离。若溶入溶剂中的气体不与溶剂发生明显的化学反应,此种过程叫物理吸收。若气体溶解后与溶剂或预先溶于溶剂里的其它物质进行化学反应,这种过程称为化学吸收。(二)吸收的机理:在化学工业中,经常需将气体混合物中的各个组分加以分离,其目的是: ①回收或捕获气体混合物中的有用物质,以制取产品; ②除去工艺气体中的有害成分,使气体净化,以便进一步加工处理;或除去工业放空尾气中的有害物,以免污染大气。实际过程往往同时兼有净化与回收双重目的。气体混合物的分离,总是根据混合物中各组分间某种物理和化学性质的差异而进行的。根据不同性质上的差异,可以开发出不同的分离方法。吸收操作仅为其中之一,它根据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。吸收流程如图3所示   A+B混合气即吸收尾气 S溶剂 A+S叫吸收液 A溶质 B叫惰性气体(化工术语,注意与初等化学中的概念区分)或叫惰性成分(三)双膜理论(1)相互接触的气液两相存在一个稳定的相界面,界面两侧分别存在着稳定的气膜和液膜。膜内流体流动状态为层流,溶质A以分子扩散方式通过气膜和液膜,由气相主体传递到液相主体。(2)相界面处,气液两相达到相平衡,界面处无扩散阻力。(3)在气膜和液膜以外的气液主体中,由于流体的充分湍动,溶质A的浓度均匀,溶质主要以涡流扩散的形式传质。(四)影响吸收的因素:(1)气流速度(2)汽\液比(3)温度(4)压力(5):(一)概念:蒸馏是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取、Absorption等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。蒸馏的特点:,可以直接获得所需要的产品,而吸收和萃取还需要如其它组分。,历史悠久。,在生产过程中产生大量的气相或液相。(二)蒸馏的原理:利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。(一)概念:采用简单蒸馏分离混合液,只能使混合液得到部分分离,若要求得到高纯度的产品,则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝的蒸馏方法,这就是精馏。(二)精馏的原理:一般原料进入的那层塔板称为进料板,进料板以上的称为精馏段,进料板以下的塔段(包括进料板)称为提馏段。双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置(图1),包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质,位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔顶,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化,蒸气沿塔上升,余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降,进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中,汽液两相逆流接触,进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相,汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系,只要设计和操作得当,馏出液将是高纯度的易挥发组分,塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。两段操作的结合,使液体混合物中的两个组分较完全地分离,生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时,须有n-1个塔。精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离,关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相,从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比,称为回流比,它是精馏操作的一个重要控制参数,它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。(三)影响精馏操作的因素(1)塔底要有能产生蒸汽的再沸器,即保证塔底温度(