ch1_1化工传质与分离过程

化工传质与分离过程
一、化工传质与分离过程
1. 定义
化工传质与分离过程指的是通过物理、化学或其他方式将原料中的物
质从一种物料中分离出来的过程，而另一种物料就是传质该物质的媒介。

2. 目标
将原料通过不同方式分离，将其形成符合工艺要求的单一物质料或多
种物质料。

3. 方法
（1）蒸馏：即利用不同沸点液体的差别，用蒸汽来将高沸点液体蒸发，得到更高沸点或低沸点液体；
（2）萃取：即利用萃取剂把溶解物从溶液中萃取出来分离；
（3）透析：即利用分子过滤的原理，将分子的大小作为界限，把分子
大的物质离开分子小的物质，得到分离的结果；
（4）聚类：即利用物料聚合的方法，将多种物料按照一定的聚类规则，聚合成一定形态一致的多种物料，进行分离；
（5）沉淀：即利用水溶液的pH值或溶质的活性，把有溶解或悬浮的
物质分离为比较纯净的物质。

4. 作用
（1）物料的分解：将原料中的物质按照一定的分离过程，分解成多种
物质；
（2）物料的提纯：将原料中的物质通过分离过程，可以提纯成单种物料，使之更加纯净；
（3）物料的精制：将原料中中的物质通过传质分离，可以使溶液中的物质增添成分，以达到高精度处理；
（4）物料的控制：通过传质分离，可以控制几种物料中比例、浓度和均匀性，以达到高效率工艺。

5. 应用
化工传质分离过程用于各种化工行业中，如原油加工，把原油分成石油气体、石油液体和各类残渣，并可获得更多的油产品；在电解废水处理中，能有效分离废水中的铁离子和阴离子，使铁离子含量尽可能降低；在食品饮料行业中，能有效把原料中的活性成分分离出来，以符合食品饮料行业的要求。

简述传质分离过程在化工生产中的意义及应用，并举例说明传质分离过程是指一类以质量传递为主要理论基础、用于各种均相混合物分离的单元操作。

按物理化学原理，工业常用的传质分离操作可分为平衡分离过程和速率分离过程两大类。

传质分离过程在化工生产过程中占有极其重要的地位。

无论是从天然物料中提取产品，还是人们通过化学反应制取所需要的产品都离不开分离过程，通过分离过程从混合物中提取需要的产品，除去其中有害的杂质。

在很多情况下，一个新产品的生产过程能否实现并不取决于是否能够实现其化学合成，而是取决于能否用有效的方法从反应生成的混合物中将该产品提取出来。

一个产品的使用价值与价格常常因其中杂质的去除、纯度的提高而成倍甚至成10倍地提高。

生产过程中未反应原料的回收利用、反应副产物的分离与利用以及生产中“三废”的处理对于降低产品成本，保护环境将起重要作用。

这些都需要通过采用适当的分离方法来实现。

因此，分离过程常成为生产过程成败与提高经济效益的关键。

早在公元前，人们就知道从矿石中提取金属和从植物中提取药物的方法，这些是传质分离过程最早的应用。

在近代化学工业的发展过程中，传质分离过程起了特别重要的作用。

例如：经传质分离制得纯净的氮氢混合气,使合成氨的工业生产成为可能;将原油分离制得各种燃料油、润滑油和石油化工原料，后者是石油化工的基础。

同样，没有分离提纯制得高纯度的乙烯、丙烯、丁二烯等单体，就不可能生产出各种合成树脂、合成橡胶和合成纤维。

几乎没有一个化工生产过程是不需要对原料或反应产物进行分离和提纯的。

用来作为传质分离装置的高耸塔群是化工厂最醒目的标志，而且传质分离过程的应用不限于化学工业的范围，例如核工业用各种分离方法提取核燃料，并对其废弃物进行后处理。

可以说在现代生活中，从航天飞机到核潜艇、从生物化工到环境保护，都离不开对混合物的分离。

下面就按照平衡分离过程和速率分离过程两大类分别加以介绍：1、平衡分离过程借助分离媒介（如热能、溶剂和吸附剂），使均相混合物系统变成两相系统，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为依据而实现分离。

化工传质与分离过程范文模板及概述1. 引言1.1 概述化工传质与分离过程是化学工程领域一个重要的研究方向。

传质作为化工过程中物质转移的基本现象，对于提高反应效率，优化分离过程以及实现工业生产具有至关重要的作用。

分离过程则是指将混合物中的不同组分分离出来的一系列工艺和技术手段。

本文将结合传质基础知识，探讨传质在分离过程中的作用以及分离过程对传质性能的影响，并进一步探讨如何优化实际分离过程以提高效率。

1.2 文章结构本文总共包括五个主要部分：引言、传质基础、分离过程概述、传质与分离过程的关系和结论。

在引言部分，我们首先概述了化工传质与分离过程的研究背景和意义，并介绍了本文所涵盖的内容。

之后，文章将详细阐述传质基础知识，包括传质定义、传质机制和传质模型。

接着，在第三部分中，我们会对各种常见的分离过程进行概述，包括定义、分类和应用领域。

第四部分将重点讨论传质在分离过程中的作用以及分离过程对传质性能的影响，并探讨如何通过优化过程来提高效率。

最后，在结论部分，我们将总结文章的主要观点和要点，并展望未来发展方向。

1.3 目的本文的目的是介绍化工传质与分离过程的基础知识和关系，并探讨如何通过优化分离过程来提高传质性能。

通过深入了解传质基础知识和各种常见的分离过程，读者可以更好地理解传质在实际工程中的应用。

此外，本文还旨在为相关领域研究者提供一个全面而清晰的概述，帮助他们在自己的研究项目中更好地设计和优化分离过程。

2. 传质基础2.1 传质定义传质是指在不同相的两个物质之间发生物质或能量交换的过程。

在化工领域中，传质通常涉及物质的扩散、溶解和析出等过程。

2.2 传质机制传质机制是指描述物质在不同相之间传递的方式和规律。

主要有以下几种传质机制：2.2.1 扩散扩散是指物质由浓度高的区域向浓度低的区域自发移动的过程。

根据扩散介质的性质，可以分为气体扩散、液体扩散和固体扩散三种形式。

2.2.2 对流对流是指由于流体的运动而导致物质传递的过程。

目　录绪　论0.1　复习笔记0.2　名校考研真题详解第1章　传质过程基础1.1　复习笔记1.2　名校考研真题详解第2章　气体吸收2.1　复习笔记2.2　名校考研真题详解第3章　蒸　馏3.1　复习笔记3.2　名校考研真题详解第4章　气液传质设备4.1　复习笔记4.2　名校考研真题详解第5章　液-液萃取5.1　复习笔记5.2　名校考研真题详解第6章　固体物料的干燥6.1　复习笔记6.2　名校考研真题详解第7章　其他传质与分离过程7.1　复习笔记7.2　名校考研真题详解绪　论0.1　复习笔记一、传质分离方法的分类依据物理化学原理的不同，传质分离过程可分为平衡分离和速率分离两大类。

1平衡分离过程平衡分离过程是指借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等），使均相混合物系统变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差异为依据而实现分离的过程。

根据两相状态的不同，平衡分离过程可分为：（1）气液传质过程，如吸收（或脱吸）、气体的增湿和减湿。

（2）汽液传质过程，如液体的蒸馏和精馏。

（3）液液传质过程，如萃取。

（4）液固传质过程，如结晶（或溶解）、浸取、吸附（脱附）、离子交换、色层分离、参数泵分离等。

（5）气固传质过程，如固体干燥、吸附（脱附）等。

在平衡分离过程中，i组分在两相中的组成关系常用分配系数（又称相平衡比）K i来表示，即K i值的大小取决于物系特性及操作条件（如温度和压力等）。

组分i和j的分配系数K i和K j之比称为分离因子αij，即通常将K值大的当作分子，αij一般大于1。

当αij偏离1时，可采用平衡分离过程使均相混合物得以分离，a ij越大越容易分离。

2速率分离过程速率分离过程是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物分离操作的过程。

速率分离过程可分为：（1）膜分离；（2）场分离。

二、传质设备1对传质设备性能要求（1）单位体积中，两相的接触面积应尽可能大，两相分布均匀，避免或抑制短路及返混；（2）流体的通量大，单位设备体积的处理量大；（3）流动阻力小，运转时动力消耗低；（4）操作弹性大，对物料的适应性强；（5）结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行可靠安全。