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化工分离工程
第一章 绪论
1.1概述
1.1.1 分离过程的发展与分类
随着世界工业的技术革命与发展,特别是化学工业的发展,人们发现尽管化工产品种类繁多,但生产过程的设备往往都可以认为是由反应器、分离设备和通用的机、泵、换热器等构成 。其中离不开两类关键操作: 一是反应器,产生新物质的化学反应过程,其为化工生产的核心; - 其中离不开两类关键操作: 一是反应器,产生新物质的化学反应过程,其为化工生产的核心; - 于是研究化学工业中具有共同性的过程和设备的规律,并将之运用于生产的“化学工程”这一 学科应运而生 。
分离过程可分为机械分离和传质分离两大类 。 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 。 传统的单元操作中,蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、浸取、干燥、结晶等单元操作大多在两相中进行 。 依据处于热力学平衡的两相组成不相等的原理,以每一级都处于平衡态为手段,把其他影响参数均归纳于效率之中,使其更符合实际。它的另一种工程处理方法则是把现状和达到平衡之间的浓度梯度或压力梯度作为过程的推动力,而把其他影响参数都归纳于阻力之中,传递速率就成为推动力与阻力的商了 。 上述两种工程处理方法所描述的过程,都称作平衡级分离过程 。 分离行为在单级中进行时,往往着眼于气相或液相中粒子、离子、分子以及分子微团等在场的作用下迁移速度不同所造成的分离 。 热扩散、反渗透、超过滤、电渗析及电泳等分离过程都属此类,称速率控制分离过程,都是很有发展潜力的新分离方法 。 综上所述,分离过程得以进行的基础是在“场”的存在下,利用分离组分间物理或化学性质的差异,并采用工程手段使之达到分离 。 显然,构思新颖、结构简单、运行可靠、高效节能的分离设备将是分离过程得以实施乃至完成的保证。
分离工程—李志林
第一章：精馏过程的数学模型与模拟
第一节：汽液相平衡及相平衡常数的计算………………………………………………1
1：相平衡条件（判据）
2：Gibbs相率：f=c-π+2
3：相平衡常数的计算：a用相平衡常数表示汽液平衡关系
b 逸度系数/逸度系数模型
c逸度系数/活度系数模型
4：相平衡常数计算的简化方法
5：相平衡常数计算方法的选择
6：相平衡常数计算小结与举例：甲醇、水
第二节：多组分物系泡、露点的计算……………………………………………………5
1：泡点和露点计算任务：相率分析、温度和压力不能同时给定
2：泡点和露点计算模型
（摩尔分率加和方程，每个模型有2个方程表示：a模型方程（控制方程、
约束方程）b模型参数计算方程）
3：泡点温度的计算：a简化K模型：①Newton-Raphson法②割线法
b严格K模型：①双层循环迭代②变量共同矫正
4：泡点压力的计算：精馏塔操作压力的确定（P6）
5：露点温度和压力的计算
第三节：闪蒸（平衡蒸馏）计算…………………………………………………………9
1：闪蒸过程 a:部分汽化b：部分冷凝c绝热闪蒸
2：闪蒸过程数学模型与分析：---闪蒸方程R-R（MES）+焓平衡方程(H)
a：模型方程（MESH方程）
B：模型参数（相平衡常数、进料、气体、液体的摩尔焓）计算方程
C：闪蒸方程（R-R）：MES汽化分率e=V/F
D：闪蒸曲线（气化率曲线 T~e）
制药分离工程重点总结
目录
第一章 绪论
1、制药工业分类
①生物制药、②化学制药、③中药制药。
2、分离过程的本质
3、制药分离工程特点
第二章 萃取分离
1、物理萃取与化学萃取
2、液固萃取
3、液固萃取的萃取过程
4、液固萃取浸取溶剂选择原则
5、按萃取级数及萃取剂与原料接触方式分萃取操作的三种基本形式
①单级浸取；②多级错流浸取；③多级逆流浸取。
6、液液萃取
7、乳化、形成乳化条件、乳状液形式
①水包油型乳状液；②油包水型乳状液。
8、物理液液萃取、化学液液萃取的传质过程
9、反胶团、反胶团萃取
10、反胶团萃取蛋白质“水壳模型”的传质过程
11、双水相的形成、双水相萃取及其基本原理
12、双水相萃取过程
13、超临界流体、超临界流体萃取
14、超临界流体基本特性
15、超临界CO2作萃取剂优点
16、依分离条件分超临界流体萃取分离操作基本模式
（1）恒温变压法：（2）恒压变温法：（3）恒温恒压吸附法。
17、超临界流体萃取天然产物质量传递过程
18、超声波在萃取中的作用
19、微波在萃取中的作用
第三章 膜分离
1、膜分离
2、膜分离物质传递方式
（1）被动传递；（2）促进传递；（3）主动传递。
3、膜分离物质分离机理
（1）筛分模型。（2）溶解—扩散模型。
4、分离膜两个基本特性
5、实用分离膜应具备的基本条件
6、膜分离的膜组件形式
7、膜分离操作的死端操作和错流操作
8、膜分离过程的浓差极化
9、浓差极化的改善除工艺设计充分注意外，在具体运行过程中可采取以下措施
10、纳滤、超滤、微滤、反渗透相比膜孔径大小顺序
11、微滤膜分离的截留机理
（1）膜表面截留：（2）膜内部截留。
第四章 蒸馏分离
1、蒸馏、精馏
2、精馏式间歇精馏、提馏式间歇精馏
3、间歇共沸精馏、间歇萃取精馏：
4、水蒸气蒸馏
5、水蒸气蒸馏操作方式
（1）过热水蒸气蒸馏；（2）过饱和水蒸气蒸馏。
第二章发酵液的预处理和固液分离的方法
一、名词 1、凝聚：凝聚作用就是向胶体悬浮液中加入某种电解质，在电解质中异电离子作用下，胶粒的双电层电位降低，
使胶体体系不稳定，胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集（1mm左右）的现象。
2、絮凝：是指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶
粒表面上，产生桥架联接时，形成粗大的絮凝团（10mm）的过程。絮凝是一种以物理的集合为主的过程。
3、混凝：对于非离子型和阴离子型高分子絮凝剂通常会与无机电解质凝聚剂搭配使用。在发酵液中首先加入无机电解质凝聚剂，使得悬浮粒子间的相互排斥能降低，脱稳而凝聚成微粒，然后再加入絮凝剂，通过分子间引力和氢
键作用产生吸附架桥形成絮凝团的过程。这种包括凝聚和絮凝机理的过程称为混凝。
4、亲和絮凝：利用絮凝剂和细胞膜表面某种组分间具有的专一性亲和连接作用而产生吸附架桥。如硼酸盐（四硼
酸纳）可与多羟基的糖类化合物（甘露糖醇、山梨糖醇）发生专一性亲和连接作用而产生吸附架桥。
5、凝聚价：电解质的凝聚能力可用凝聚价或凝聚值来表示，使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度（毫摩尔／升） 6、过滤：过滤是借助过滤介质，将悬浮在发酵液中的固体颗粒与液体进行分离的过程。
7、质量比阻：衡量过滤特性的主要指标是滤饼的质量比阻（𝑟𝐵），表示单位滤饼厚度的阻力系数，与滤饼结构特性
有关。
8、离心技术：离心技术是借助离心机旋转所产生的离心力，对具有不同沉降系数或浮力密度的物质进行分离、浓
缩和提纯的一项技术；其目的是达到固-液或液-液的分离。 9、分离因子（Z）：离心力/重力加速度(g)的比值，也称为相对离心力(RCF)。衡量离心程度的一个参数,用于离心机
的分类。
10、沉降系数：指单位离心力作用下颗粒沉降的速度。一般用斯维德贝格单位(Svedbergs) S 表示， 1S =10−13 s。
11、壁效应：由于溶剂在层析容器周壁附近流动不均匀造成分离区带在边缘部分扩散和弯曲的现象。在电泳、层析
