分离工程名词解释

化工分离工程 011. 引言化工分离工程是化工领域的重要分支之一，它涉及到物质的分离、净化和纯化等工艺过程。

本文将介绍化工分离工程的基本概念、分类、应用领域、工艺流程以及一些常用的分离技术。

2. 分离工程的基本概念分离工程是指根据物质的物理性质、化学性质或者两者的组合，将混合物中的组分进行分离的过程。

分离工程的基本任务是提高混合物中目标组分的纯度，并且尽可能地提高分离效率。

3. 分离工程的分类分离工程可以按照不同的分类标准来进行分类。

根据物质的性质，分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。

物理分离是根据物质的物理性质进行分离，包括蒸馏、吸附、萃取等技术；化学分离是根据物质的化学性质进行分离，如化学反应、化学析出等技术。

4. 分离工程的应用领域4.1 化工生产中的应用化工分离工程在化工生产中起着至关重要的作用。

通过分离工程，可以将原材料中的有用组分与杂质分离开来，从而提高产品的质量和产量。

例如，在石油炼制过程中，通过蒸馏工艺可以将原油中的轻质烃类和重质烃类分离出来，得到汽油、柴油等产品。

4.2 环境保护中的应用分离工程也广泛应用于环境保护领域。

例如，在废水处理过程中，可以通过吸附、离子交换等分离技术，将废水中的污染物与清水进行分离，从而净化废水，保护环境。

4.3 生物医药领域的应用化工分离工程在生物医药领域也有广泛的应用。

例如，在药物研发过程中，可以通过分离工程将混合物中的有效药物分离出来，提高药物的纯度和活性，从而提高药物的疗效。

5. 分离工程的工艺流程分离工程一般包括前处理、主分离和后处理等环节。

前处理是指对混合物进行预处理，如去除杂质、调整溶剂比例等；主分离是指将混合物中的目标组分与杂质分离开来；后处理是指对分离后的产物进行处理，如晶体过滤、溶剂回收等。

不同的分离工程可以采用不同的工艺流程，具体的流程可以根据混合物的特性和目标要求进行设计。

6. 常用的分离技术6.1 蒸馏蒸馏是一种基于组分的挥发性差异进行分离的技术。

分离工程知识点总结一、分离工程概述1.1 分离工程的定义分离工程是指利用特定的设备和工艺将混合物中的不同组分分离出来，以实现材料的纯化、浓缩或者提取等目的的工程过程。

分离工程广泛应用于化工、制药、食品等行业中，是一项重要的工业过程。

1.2 分离工程的分类根据不同的分离原理和分离过程，分离工程可以分为物理分离和化学分离两大类。

物理分离包括过滤、离心、蒸馏、结晶等；化学分离包括萃取、吸附、电泳、凝聚等。

1.3 分离工程的应用分离工程在化工生产中扮演着重要的角色，比如原料的提取、产品的纯化、废水的处理等都离不开分离工程。

此外，分离工程也被广泛应用于制药、食品、环保等领域。

二、分离工程的原理与设备2.1 过滤过滤是利用过滤介质将混合物中的固体颗粒分离出来的物理分离方法。

常见的过滤设备包括板框压滤机、真空过滤机、滤筒式过滤器等。

2.2 离心离心是利用离心力将混合物中的不同密度的组分分离出来的物理分离方法。

离心设备有离心机、离心沉降机等。

2.3 蒸馏蒸馏是利用液体的沸点差异将混合物中的不同组分分离的方法。

蒸馏设备包括塔式蒸馏装置、蒸馏锅、蒸馏塔等。

2.4 结晶结晶是利用物质溶解度的差异将混合物中的组分分离的物理分离方法。

结晶设备包括结晶器、结晶槽等。

2.5 萃取萃取是利用溶解度的差异将混合物中的组分分离的化学分离方法。

萃取设备包括萃取塔、萃取槽等。

2.6 吸附吸附是利用吸附剂将混合物中的组分吸附的化学分离方法。

常用的吸附剂有活性炭、沸石等。

2.7 电泳电泳是利用电场作用将混合物中的带电粒子分离的化学分离方法。

2.8 凝聚凝聚是利用沉淀剂将混合物中的悬浮物分离出来的方法。

三、分离工程的工艺流程3.1 分离工程的基本流程分离工程的基本流程包括进料、分离、收集和处理废物四个步骤。

进料是将混合物送入分离设备，分离是利用特定的原理将混合物中的组分分离，收集是将分离出来的组分进行收集，处理废物是处理分离工程产生的废弃物。

1、 简述分离工程的定义、应用领域、重要作用。

定义：将一混合物转变为组成不相同的两种或两种以上产物的操作。

应用：分离过程除了在化工、环保及能源领域、冶金行业（矿物中金属的提取和精制）、食品工业（食物脱水、果汁提纯）、核工业（同位素分离）、生化行业（生物分离，培养液和发酵液的分离）等。

作用：分离操作在环境保护和充分利用资源方面，在提高生产过程的经济效益和产品质量中起举足轻重的作用。

2、 什么是分离因子，其数学表达式是什么？影响分离因子的主要因素是什么？ 任何一种分离过程中任意两组分间能够达到的分离程度称为分离因子或分离因数。

数学表达式：分离因子反映组成差别及传递速率的不同，与分离设备的结构及流体流动的情况也有关。

3、 说出分离剂的种类并就每类分离剂列举出3个以上的实例。

分离剂是能量(热量、冷量或功等)，称为能量分离剂, 分离剂是物质(或另一种原料)，成为质量分离剂，分离剂还可以是某种强制力（如压力梯度、温度梯度、电场力、磁场力）及特殊膜等。

4、 简述分离过程的分类，每类列举出5个以上的实例，并说明其分离机理。

（1）分离过程按所加分离剂的不同可以分为：A.能量分离剂的平衡过程：这类过程的共同点是所加的分离剂均为能量(热量、冷量、减压等)。

简单冷凝、简单蒸发、部分冷凝、部分蒸发、节流、减压精馏等。

B.质量分离剂的平衡过程：吸收(以不挥发性液体作为分离剂)、气提(以不凝性气体作分离剂)，吸附和离子交换(分别以固体吸附剂和树脂作分离剂)及萃取(以不互溶液体做分离)等属于这类过程。

C.使用一个以上分离剂的平衡过程：萃取精馏和恒沸精馏过程就是同时使用能量和质量分离剂（加入热量和适当液体）速率控制过程：有些过程通过某种介质，在压力、温度、组成、电势或其他梯度所造成的强制力的推动下，依靠传递速率的差别而操作，叫速率控制过程。

电渗析、反渗透、膜分离等（2）分离过程分为机械分离过程和传质分离过程两大类。

A.机械分离过程是指分离装置所接受的是多于一个相的非均相进料，只要简单地分相就可以。

萃取1、分配定律分配常数分配系数萃取因子2、1）溶剂萃取：原理：利用化合物在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中的溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经反复多次萃取，部分化合物提取出来。

优点：（1）操作连续化，速度快，生产周期短；（2）对热敏物质破坏少；（3）采用多级萃取时，溶质浓缩倍数大，纯化度高。

缺点：（1）由于有机溶剂使用量大，对设备和安全要求高。

需要各项防火防水措施；（2）溶剂萃取会产生乳化现象。

2）双水相萃取原理：当两种分子聚合物之间存在相互排斥作用时，即一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两相。

优点：（1）两相间的界面张力小，易于分相，有利于强化相际间的的物质传递，操作条件温和，在常温常压下进行，对于生物活性物质的提纯，有助于保持生物活性和强化相际传质；（2）自然分相时间段，传质与平衡过程速度快，回收率高，能耗低；（3）含水量高，在接近生理环境的体系中进行萃取，不易造成生活活性物质失活或变性。

（4）易于连续操作，设备简单，并且可直接与后续提纯工序相连接（5）一般不存在有机溶剂残留问题，对环境污染小。

缺点：成相聚合物成本较高，大多数年度较大，不一定量控制，水溶相聚化合物难以挥发，使得需要反萃取，高聚合物回收困难。

3）液膜萃取：原理：是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜，将与之不相溶的液体分隔开来，是其中一侧中的液体中的溶质选择性透过液膜进入另一侧，从而实现溶质间的分离，做到萃取和反萃取，及目标产物的分离和回收。

优点：（1）集成萃取和反萃取过程；（2）提高分离速度；（3）降低设备投资和操作成本。

缺点：（1）液膜结构独特，操作投资大；（2）影响因素多，难以控制。

4）反胶团萃取;原理：是利用表面活性剂在有机相中形成的反胶团，从而在有机相内形成分散的亲水性微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中，消除了微生物分子，特别是蛋白类生物活性物质难溶解在有机相或有机相中发生不可逆变性的现象。

生化分离工程：为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称，指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。

富集因子concentration factor：富集后浓度与富集前浓度之比。

分离因子separative factor：产物与杂质富集因子之比。

回收率recovery：产物料中的浓度与原始料中的浓度之比。

纯化因子purification factor：对于具有生物活性的蛋白质或酶，分离前后目标产物的比活之比。

电泳electrophoresis：在电场的作用下，带电粒子在基质中向符号相反的电极移动的现象。

区带电泳Zone electrophoresis：在支持物上电泳后分离的各组分因迁移速度不同被多孔的凝胶或固体等支持物所稳定分布成区带的电泳技术。

电渗：在电场的影响下，带电荷的液体对携带相反电荷的固定介质进行相对运动的现象。

离子淌度：在一定溶剂中单位电场强度下离子的迁移速率，单位是m2s-1V-1。

等速电泳Isotachophoresis：将样品置于含有慢离子和快离子的缓冲液中电泳，快离子的电泳迁移率大于其他所有的离子，使其后面的离子浓度降低，形成一个低电势到高电势的梯度区，减慢了快离子的迁移速度，并促使后面的离子加速向前移动；而慢离子电泳迁移率小于其他所有的离子，同理会加速向前移动去靠近比它迁移快的离子；结果所有的离子都被压缩在慢离子和快离子之间，以几乎相等的速度迁移。

等电聚焦电泳isoelectric focusing：在凝胶内中添加两性电解质，阳极用酸，阴极用碱，形成均匀的pH梯度，蛋白质或核酸在电场中迁移到等于其等电点（pI）的pH处，最后形成稳定的区带。

反应界面：凝胶电泳中酸碱相互反应形成的界面。

二维凝胶电泳：第一相是等电聚焦电泳，第二相是SDS凝胶电泳，两者组合在一起的电泳方法。

自由电泳：不使用支持介质而用缓冲液来作为分离介质的电泳方法。

化工分离工程正文绪论一：分离工程在工业生产中的地位和作用：1．分离工程定义：将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作 2．化工生产装置：反应器+分离设备+辅助设备（换热器、泵） 3．分离工程重要性：（1）纯化原料：清除对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应、提高收率。

（2）纯化产品：使未反应物质循环。

（3）环境治理工程：去除污染物。

4．分离工程发展现状：5．分离过程在清洁生产中的地位和作用：废物减少（分离系统有效分离和再循环）废物直接再循环+进料提纯+除去分离过程中加入的附加物质+附加分离与再循环系统二：传质与分离过程的分类和特征： 1．过程：（1）机械分离：两相以上的混合物分离（过滤、沉降、离心分离、旋风分离、静电分离）（2）传质分离：均相混合物分离（精镏、吸收、结晶、膜分离、场分离、萃取、干燥、浸取、升华）△平衡分离过程：分离媒介（热、溶剂、吸附剂）使均相混合物变为两相体系，再以混合物中各组分在处于平衡的两相分配关系的差异实现分离。

（精镏、吸收、结晶、萃取、干燥、浸取、升华）△速率分离过程：推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差），组分选择性透过膜，各组分扩散速度的差异实现分离（膜分离、场分离）三：分离过程的集成化：新型1．反应过程与分离过程的耦合：化学吸收、化学萃取、催化精镏、膜反应器2．分离过程与分离过程的耦合：萃取结晶、吸附蒸馏、电泳萃取3．过程的集成：传统分离过程的集成（共沸精镏—萃取、共沸精镏—萃取精镏）传统分离过程与膜分离的集成（渗透蒸发—吸附、渗透蒸发—吸收、渗透蒸发—催化精镏）膜过程集成（微滤—超滤—纳滤—反渗透）第一章蒸馏与精馏§1—1 概述一：蒸馏定义和特点：1．定义：混合物中各组分挥发度差异进行分离提纯。

2．特点：工艺流程短、使用范围广、工艺成熟；但能耗大（汽相再冷凝）二：分类：1．蒸馏方式：闪蒸、简单蒸馏、精馏、特殊精馏、反应精馏 2．操作压力：加压蒸馏、常压蒸馏、真空蒸馏 3．混合物组分：两组分精馏、多祖分精馏 4．操作流程：间歇蒸馏、连续蒸馏三：精馏操作流程：精馏段精馏段提馏段图：连续精馏操作流程图：间歇精馏操作流程1—精镏塔 2—再沸器 3—冷凝器 1—精镏塔 2—再沸器 3—全凝器 4—观察罩 5—贮槽§1—2 简单蒸馏和闪蒸组分挥发度相差较大、分离要求低——预分离一：工艺流程：图：简单蒸馏图：平衡蒸馏（闪蒸）1—蒸馏釜 2—冷凝器 3—接受器 1—加热器 2—节流阀 3—分离器1．简单蒸馏：一次进料，馏出液连续出料（出料浓度逐渐降低），釜残液一次排放——压力恒定、温度变化 2．平衡蒸馏：连续进料，连续出料（出料浓度恒定）——压力、温度恒定混合液→加热器→温度＞料液泡点（分离器压力下）→节流阀（降压）→分离器→料液部分汽化、并在分离器中汽液分离（相平衡）二：原理：1．前提条件：理想物系——液相为理想溶液（拉乌尔定律）；汽相为理想气体（道尔顿分压定律） 2．原理：汽液共存区饱和蒸汽线(露点线)过热蒸汽区饱和液体线(泡点线)液相区图：苯—甲苯混合液的t—x—y图图：苯—甲苯混合液的x—y图图：简单蒸馏t—x—y图图：平衡蒸馏t—x—y图（1）简单蒸馏：任何瞬间，蒸汽与液相处于平衡。

分离工程1 分离技术的诞生与发展 最早的分离技术可以追朔到中国夏，商朝的酿酒业中的蒸酒技术；古人制糖和盐 掌握了蒸发浓缩和结晶技术；用蒸馏方法从煤焦油中提取油品。

十八世纪英国工业革 命，使化学工业这个巨人真正诞生和发展起来，随之分离工程也诞生并发展起来。

1901 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念， 1923 年美国学者刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》，从而确立了分离工程 理论。

2 分离工程简介 分离工程就是使混合物得以分离成为二种或 二种以上的较纯物质的—门工程技术、 它是化学工 程学科的一个重要分支。

分离过程可分为机械分离 和传质分离两大类。

2.1 机械分离 机 械分 离过程 的对 象都是 两相 或两相 以上 的 非均相混合物，只要用简单的机械方法就可将两相分离，而两相间并无物质传递现象 发生常见的机械分离有过滤、沉降、离心分离等。

过滤：用滤纸或其他多孔材料分离悬浮在液体或气体中固体颗粒、有害物质的一 种方法。

2.2 传质分离 传质分离过程的特点是相间传质，可以 在均相中进行，也可以在非均相中进行。

传 质分离可分为： 1）平衡分离过程如精馏、吸收、萃取、 结晶、吸附等，借助分离剂使均相混合物系 统变成两相系统，再利用混合物中各组分在 处于相平衡的两相中的不等同分配而实现分 离。

精馏：一种利用回流使液体混合物得到 高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、 化工、轻工、食品、冶金等部门 吸收：物质从一种介质相进入另一种介质相的现象。

萃取：利用化合物在两种互不相溶 (或微溶 )的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使 化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中而提取出来的过程。

物理吸附吸附：当流体与多孔 固体接触时， 流体中某一 组 分 或 多 个 组 分 在 固 体表 面处产生积蓄， 此现象称 为 吸 附 。

吸 附 方 式 有 物理 吸附和化学吸附。

膜分离的概念：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

或者：利用具有一定选择性透过特性的过滤介质进行物质的分离纯化。

离子交换: 在吸附剂与溶液间发生离子交换，即吸附剂吸附离子后，它同时要放出等当量的离子于溶液中。

亲和层析：是利用生物分子对之间所具有的专一而又可逆的亲和力使生物分子分离纯化的技术。

过滤：是在外力作用下，利用过滤介质使悬浮液中的液体通过，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的一种单元操作。

或者：利用薄片形多孔性介质（如滤布）截留固液悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的方法。

重结晶：是利用杂质和结晶物质在不同溶剂和不同温度下的溶解度不同，将晶体用合适的溶剂再次结晶，以获得高纯度的晶体的操作。

分辨率：也称分离度。

它是指相邻两色谱保留值之差与两峰底宽平均值之比。

晶体：形成新相（固体）需要一定的表面自由能。

因此，溶液浓度达到饱和溶解度时，晶体尚不能析出，只有当溶质浓度超过饱和溶解度后，才可能有晶体析出。

溶液达到过饱和状态是结晶的前提；过饱和度是结晶的推动力。

初级分离：指从菌体发酵液、细胞培养液、胞内抽提液（细胞破碎液）及其他各种生物原料初步提取目标产物，使目标产物得到浓缩和初步分离的下游加工过程。

截留率：表示膜对溶质的截留能力，可用小数或百分数表示。

（真实截留率和表观截留率）自溶：通过调节温度、PH值或添加有机溶剂，诱使细胞产生溶解自身的酶的方法，也是一种酶溶法。

：指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相保留体积VR体积。

：指色谱柱内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的死体积VM空间以及检测器的空间的总和，当后两项很小而可忽略不计时，V M可由t m与流动相体积流速F0(ml/min)的乘积计算。

理论塔板高度：单位理论塔板的长度称为理论塔板高度。

它等于色谱柱长度除以理论塔板数。

用理论塔板数与板高表示柱效率时是等价的。

分离工程各章知识点总结分离工程是指对混合物中不同组分进行分离和提纯的工艺过程。

在化工生产中，分离工程是非常重要的一部分，它涉及到原料的提取、产品的纯化、废物的处理等诸多方面。

分离工程的核心是通过不同的分离方法，将混合物中的各种组分分离出来，以获得纯度较高的单一物质。

分离工程主要包括以下几个方面：1、分离原理：分离工程的基础是分离原理，它包括各种分离方法的基本原理，如溶剂抽提、蒸馏、结晶、萃取、吸附、色谱等。

2、分离设备：分离工程中常用的设备包括离心机、蒸馏塔、萃取塔、结晶器、过滤器、冷凝器等。

3、分离过程：分离过程包括前处理、分离操作、后处理等环节，其中前处理包括混合物的预处理和预分离，分离操作包括各种分离方法的应用，后处理包括得到的产品的进一步提纯和废物的处理。

在分离工程中，要充分考虑原料的性质、产品的要求、成本的限制等因素，综合考虑各种因素，选择合适的分离方法和设备，设计出合理的分离工艺流程。

第二章：溶剂抽提溶剂抽提是一种常用的分离方法，它适用于多种情况下，如萃取有机物质、提取植物精华、分离金属离子等。

溶剂抽提的基本原理是通过合适的溶剂，溶解目标组分，并将其与底物分离。

在实际操作中，通常是将混合物和溶剂加热混合，再通过过滤或离心等操作将底物和溶液分离开来，接着通过蒸馏等方法将溶剂去除，得到目标组分。

溶剂抽提的优点包括操作简单、效率高、选择的溶剂可以回收利用等。

但也有其缺点，如溶剂的选择和回收比较麻烦，产生的有机废物处理也相对复杂。

第三章：蒸馏蒸馏是一种基本的分离方法，适用于分离挥发性组分的情况。

它的基本原理是利用不同组分的沸点差异，通过加热混合物，使其中某些组分蒸发，再通过冷凝，将蒸气凝结收集下来，从而实现不同组分的分离。

蒸馏可以分为简单蒸馏、分馏、连续蒸馏等多种类型，根据实际需要选择合适的蒸馏方法。

蒸馏的优点包括分离效果好、操作相对简单、适用范围广等。

但它也有缺点，如耗能大、设备成本高、不适用于非挥发性组分的分离等。