第七章 分离方法选择.
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第七章分离序列综合化工生产过程中通常包括多组分混合物分离操作,分离操作广泛用于原料净化、产物分离、成品提纯和废料处理等工艺过程。
分离过程与设备在整个装置投资和设备费中占有很大比重,从而构成过程系统中重要组成部分。
选择合理的分离方法与确定最优的分离序列,是分离序列综合的主要目的。
物质分离是通过设计合理的方法,依靠化学位的差异而实现有序地迁移。
一般可按照混合物中各物质的物性差异来选择分离方法。
这些物理性质是:沸点、熔点、挥发性、在不同溶剂中的溶解度、吸附性能、吸收性能、相对密度、尺寸(粒度)、电磁性能、化学反应性能等。
表7-1 是常见的工业分离方法表7-1 工业常用的分离方法在选择分离方法时,要注意选择方法的有效性,要注意考虑所选用的方法能否使产品达到所需的纯度要求;另外应尽量选择已成熟的技术,尽量少用化学法。
一般对于高产值低产量的精细化学品,分离成本不是重要问题,常选用效率高的新型分离装置,按产品需要可选用膜分离、色谱法等;对于低产值大产量的产品必须考虑分离成本,并尽可能降低能量消耗。
精馏是分离均相液体混合物的单元操作,其基本依据是组分挥发性的差异。
在工业生产上,精馏往往是首先分离方法。
精馏是实现传质分离的重要手段,其节能降耗问题一直是研究热点。
通过对流程合理安排以降低各项费用,是精馏分离序列综合的主要内容。
为了找到最优的分离序列,需要采用某种评价指标以便对分离序列的优劣进行判断。
分离序列的评判指标可以认为是其中所有独立分离单元评价简单加和。
定量的评价指标为设计参数条件下,年度费用总和,通过严格的模拟分析进行优化综合,计算过程非常复杂;为了简化计算,通常采用定性指标:分离易度系数(CES )分离难度系数(CDS )作为置信指标。
分离易度系数:∆⨯=f CES ,f (≤1)为塔顶与塔釜产品摩尔流量比,△为相邻组分间的沸点差绝对值。
即其中D 表示塔顶出料摩尔流量,W 表示塔底出料摩尔流量。
α:相对挥发度分离难度系数定义:——轻、重组分在塔顶摩尔分数比 ——轻、重组分在塔低摩尔分数比 分离易度系数越大或分离难度系数越小,表示轻、重关键组分越易被分离;对特定分离序列,其中独立分离单元分离易度系数总和越大分离难度系数总和越小,该分离序列也就更优。
第七章蛋白质的分离、纯化与表征一、是非题1 一个蛋白质样品,在某一条件下用电泳检查,显示一条带。
因此说明,该样品是纯的()2 逆流分溶和纸层析,这两个分离氨基酸的方法是基于同一原理()3 蛋白质的SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳和圆盘电泳是两种完全不同的技术()4 凝胶过滤法可用于测定蛋白质的分子量,分子量小的蛋白质先流出柱,分子量大的后流出柱()5 蛋白质在小于等电点的PH溶液中,向阳极移动,而在大于等电点的PH溶液中,将向阴极移动()6 电泳和等电聚焦都是根据蛋白质的电荷不同,即酸碱性质不同的两种分离蛋白质混合物的方法()二、填空题1 现欲分离某蛋白质溶液中的四个蛋白质成分,它们分子量和等电点列于表内蛋白质成分Mr pIA 12000 10B 62000 4C 28000 7D 9000 5如不考虑次要因素,它们在葡聚糖凝胶G-75柱上分离时,流出的先后次序将是:最先,,其次,最后流出的蛋白质是如选用羧甲基纤维素柱分离上面四种蛋白质,并用盐浓度梯度洗脱,流出的先后次序将是:、、、2 分离蛋白质混合物的各种方法主要根据蛋白质在溶液中的下列性质,,,3 蛋白质时两性电介质,当溶液的PH在其等电点以上时蛋白质分子带电荷,而PH在等电点一下时,带电荷三、选择题1.下列哪种方法可得到蛋白质的“指纹”图谱?A.酸水解,然后凝胶过滤B.彻底碱水解并用离子交换层析测定氨基酸的组成C.用氨肽酶降解并测定被释放的氨基酸的组成D.用胰蛋白酶降解,然后进行纸层析和纸电泳E.用2,4-二硝基氟苯处理蛋白质2.若用电泳分离Gly-Lys、Asp-Val和Ala-His三种二肽,在下列哪个pH条件下电泳最为合适?A.pH2以下B.pH2~4C.pH7~9D.pH10~12E.pH12以上3.进行疏水吸附层析时,以下哪种条件比较合理A.在有机溶剂存在时上柱,低盐溶液洗脱B.在有机溶剂存在时上柱,高盐溶液洗脱C.低盐条件下上柱,高盐溶液洗脱D.高盐溶液上柱,按低盐,水和有机溶剂顺序洗脱。
第七章分离序列综合化工生产过程中通常包括多组分混合物分离操作,分离操作广泛用于原料净化、产物分离、成品提纯和废料处理等工艺过程。
分离过程与设备在整个装置投资和设备费中占有很大比重,从而构成过程系统中重要组成部分。
选择合理的分离方法与确定最优的分离序列,是分离序列综合的主要目的。
物质分离是通过设计合理的方法,依靠化学位的差异而实现有序地迁移。
一般可按照混合物中各物质的物性差异来选择分离方法。
这些物理性质是:沸点、熔点、挥发性、在不同溶剂中的溶解度、吸附性能、吸收性能、相对密度、尺寸(粒度)、电磁性能、化学反应性能等。
表7-1 是常见的工业分离方法在选择分离方法时,要注意选择方法的有效性,要注意考虑所选用的方法能否使产品达到所需的纯度要求;另外应尽量选择已成熟的技术,尽量少用化学法。
一般对于高产值低产量的精细化学品,分离成本不是重要问题,常选用效率高的新型分离装置,按产品需要可选用膜分离、色谱法等;对于低产值大产量的产品必须考虑分离成本,并尽可能降低能量消耗。
精馏是分离均相液体混合物的单元操作,其基本依据是组分挥发性的差异。
在工业生产上,精馏往往是首先分离方法。
精馏是实现传质分离的重要手段,其节能降耗问题一直是研究热点。
通过对流程合理安排以降低各项费用,是精馏分离序列综合的主要内容。
为了找到最优的分离序列,需要采用某种评价指标以便对分离序列的优劣进行判断。
分离序列的评判指标可以认为是其中所有独立分离单元评价简单加和。
定量的评价指标为设计参数条件下,年度费用总和,通过严格的模拟分析进行优化综合,计算过程非常复杂;为了简化计算,通常采用定性指标:分离易度系数(CES )分离难度系数(CDS )作为置信指标。
分离易度系数:∆⨯=f CES ,f (≤1)为塔顶与塔釜产品摩尔流量比,△为相邻组分间的沸点差绝对值。
即其中D 表示塔顶出料摩尔流量,W 表示塔底出料摩尔流量。
α:相对挥发度 分离难度系数定义:——轻、重组分在塔顶摩尔分数比 ——轻、重组分在塔低摩尔分数比 分离易度系数越大或分离难度系数越小,表示轻、重关键组分越易被分离;对特定分离序列,其中独立分离单元分离易度系数总和越大分离难度系数总和越小,该分离序列也就更优。
化工分离工程第七章__新分离方法在化工分离工程中,分离过程是非常重要的环节。
传统的分离方法包括蒸馏、萃取、吸附、结晶等。
然而,随着科学技术的不断进步和发展,新的分离方法也逐渐被应用于化工分离工程中。
本章将介绍几种目前最新的分离方法。
一、离子交换膜技术离子交换膜技术是一种通过离子交换作用实现离子分离的方法。
它利用具有选择性离子渗透性的膜,通过对电渗透效应和离子交换效应的结合实现对溶液中离子的分离。
离子交换膜技术具有高选择性、高透过率和稳定性好等优点,已广泛应用于水处理、电力工业、化工领域等。
二、超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用超临界流体具有可调节性、高扩散系数和低表面张力等特点,用于有效分离和提取化合物。
在超临界条件下,流体的物理和化学性质发生了很大的改变,使得溶液和非溶质之间的传质和传热效果得到了提高。
超临界流体萃取技术已广泛应用于天然药物提取、废水处理等领域。
三、薄膜分离技术薄膜分离技术是指利用薄膜具有选择透过性,通过物质在薄膜表面的扩散和渗透,实现对混合物的分离。
薄膜分离技术具有结构简单、成本低、操作方便等优点,广泛应用于分离纯化、浓缩、脱水等领域。
薄膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多个方法。
四、离子液体分离技术离子液体是一类具有独特性质的新型溶剂,由有机阳离子和无机阴离子组成。
离子液体分离技术是指利用离子液体的溶解性、热稳定性和反应性等特点,实现对混合物的分离和提纯。
离子液体分离技术已广泛应用于化学、生物、环境等领域,具有非常广阔的应用前景。
以上介绍的是目前化工分离工程中的一些新分离方法,它们在分离效率、能耗、环保性等方面都具有优势。
随着科技的不断进步,新的分离方法也将不断涌现,为化工分离工程提供更多的选择和可能性。
作为化工工程师,需要不断学习和掌握新的分离技术,以提高分离工程的效率和质量。