分离工程内容概要。
第一章绪论。
1、物料平衡；2、相平衡；3、传质速率式； 4、热平衡；5、数学工具（迭代法、牛顿法）
第二章精馏。
一）概述。1、精馏；2、理论板和板效率；3、精馏与相平衡。
二）气液平衡关系。
1、精馏原理
2、平衡关系。
1）一般式。
2）低压条件，
3）中压条件（理想溶液）、（非理想溶液）
4）高压条件。
3、平衡关系的应用。
1）、泡点计算；2）、**计算；3）、用相对挥发度表示的泡点和**方程。
5、绝热闪蒸。
1）关系式、、
2）计算步骤。
三）物料衡算。
1、清晰分割。
1） 清晰分割条件；2）清晰分割；
3） 两种清晰分割的物料衡算方法及关系式。
2、不清晰分割物料衡算。
1） 不清晰分割条件。
2） 物料衡算 （汉斯克方程）
3、确定塔顶、塔底的产品数量和组成的计算步骤
四）精馏工艺计算。
1、最小理论板计算简捷法：
和。2、最小回流比。
2）的求解：；
3、操作回流比：
4、理论级（板）数。
其中： 5、实际板数及板效率、全塔效率。
6、进料位置确定：
7、简捷法计算步骤。
8、严格法步骤。
第三章特殊精馏。
一、基本概念。
1、特殊精馏意义和分类。
2、恒沸精馏和萃取精馏。
1）定义；2）用途；
二、非理想溶液相平衡。
1、非理想溶液相平衡类型。
2、活度和活度系数。
3、活度系数的确定：
范拉尔方程：
方程： 其中：
基团贡献法：
3、二元液液平衡。
三、恒沸精馏。
1、恒沸现象、恒沸物分类、恒沸点特征。
2、恒沸精馏原理—三角相图。
3、恒沸剂量确定。
四、恒沸精馏主要流程。
1、自夹带流程；2、非均相恒沸精馏流程；3、均相恒沸精馏流程；4、变压精馏流程。
五、自夹带恒沸精馏物料衡算。
塔1： 或。
操作线方程。
六、自夹带理论板数确定步骤。
1）通过简捷法得到最小理论板数
2）计算最小回流比：
3）通过操作线方程得到回流比。
4）通过吉利兰关系式初定理论板数。
5）根据得到理论板数，初步确定塔内各板温度及相平衡常数或相对挥发度、活度系数；
6）运用操作线方程和相平衡关系从塔釜开始，逐板计算各板的汽液相组成，直到塔顶；
7）当计算结果符合要求时，计算结束； 若与要求不符，重新设定塔板数，重复“5）~6）”。
第四章多组分吸收。
一、概述。1、吸收操作定义；2、吸收操作的应用；3、吸收操作的分类。
二、平衡关系。
1、混合物浓度表示（量浓度、质量浓度、摩尔分率、质量分率、比摩尔分率和比质量分率）
2、溶解与相平衡。
3、相平衡关系：1）亨利定律；2）、拉乌尔定律；3）相平衡曲线。
4、相平衡系数确定。
1）溶解形成理想溶液：；2）形成非理想溶液：
4、相平衡关系影响因素。
三、吸收计算。
1、吸收基本概念。
2、多组分吸收计算内容。
3、平均吸收因数法。
1）吸收分率和最小吸收因数：
2）吸收因数；3）最小液气比；4）液气比；
4、理论板数确定，
5、平均吸收因数法确定理论级步骤。
四、吸收热平衡。
1、溶解热分类。
1）理想溶液；2）不电离的非理想溶液：
2、溶解热确定方法。
1）理想溶液：查焓图、查冷凝热数据，气液之差即为熔解热。
2）非理想溶液：查溶解热数据或估算。
3）估算式；
3、吸收热平衡。
1）由于相变，吸收过程有热释放，导致系统温升；温度不同，吸收效果不同；
2）当温升大于20℃时，需考虑温度对吸收的影响。
4、理想溶液热平衡。
5、非理想溶液热平衡。
-混合热，。
五、有效吸收因数数法。
1、有效吸收因子：
2、步骤。1）、估算理论级、吸收量、溶剂量等初值；
2）、根据吸收量设定缩减量及塔顶塔底的液气比；
3）、采用霍顿—富兰克林流体流量分布、温度分布估计尾气温度：
4）、热平衡，确定富液温度，尾气量、富液量采用初值；
5）、根据进料、贫液、富液和尾气温度，计算相平衡常数及吸收因子；
6）、根据有效吸收因子计算吸收分率及组成、；
7）、重复2~6， ，比较两次计算结果，如果温度几乎相同，可结束计算，否则重复（7）。
8）、如吸收分率未达到设计要求，需重新确定吸收剂初值，重复上述计算步骤。
六、吸收蒸出塔。
1、蒸出塔物料衡算。
2、重要关系式。
1）吸收段末端因吸收产生的组分液体量：
2）蒸出段上端因蒸出产生的组分气体量：
3）进入吸收段组分气体量：
4）进入蒸出段组分的液体量：
3、蒸出塔的设计步骤。
1、确定关键组分及，并初步确定塔底塔顶物料量。
2、根据进料条件，确定进料气化率、气液相的量和气液相组成；
3、确定吸收段、蒸出段的平均温度。
4、确定。5、确定最小液气比和液气比。
6、确定。7、确定。
8、确定各组分的。
9、确定进入吸收段气相组分的量：；
10、确定进入蒸出段液相组分的量：
11、确定吸收段、蒸出段各组分的量。
12、确定塔顶、塔底、及溶剂的量；
13、核算液气比。
14、确定塔顶、塔底温度；
15、热量衡算；
16、核算，如不符合要求，则重复（1）-（16
第五章吸附。
一、吸附现象。
1、吸附现象。
2、吸附分类：物理吸附和化学吸附/变温吸附、变压吸附、离子交换。
3、吸附应用：空分、制氢、净化。
二、吸附原理。
1、吸附。1）定义：在固相-气相、固相-液相、固相-固相、液相-气相、液相-液相等体系中某个相的物质密度或溶于该相中的溶质密度在相界面上发生改变的现象。
2）机理：界面存在剩余力场。
3）正负吸附判断：
2、吸附平衡。
1）吸附量：吸附量通常以单位质量吸附剂所吸附的吸附质在标准状态下的体积表示（气体）
2）等温吸附和等压吸附：、
3）吸附等温线：六大类，四种典型（不可逆型、线性、优惠型、非优惠型）
4）吸附等温式：、、
3、吸附过程速率。
1）多孔吸附剂的吸附过程分为3 个过程：
2）吸附速率（略）
3）界膜扩散速度：
4）颗粒内扩散速度。
（1）颗粒内扩散分为细孔扩散和表面扩散。
（2）细孔扩散。
努森扩散：、
分子扩散：过度区扩散：、
扩散模型：平行：
或。随机：
3）表面扩散。
系数估算：
4）综合扩散：
或。5）颗粒内物料衡算式：
或。5）有效系数的估算（略）
4、吸附双膜理论。
5、吸附速度关系式：
3）外扩散阻力很大，内扩散可忽略，为外扩散控制，有：
内扩散阻力很大时，外阻力可忽略，为内扩散控制过程：
（4）内扩散阻力系数和颗粒内有效扩散系数关系
三、吸附曲线。
1、吸附过程。
1）吸附过程；2）负荷曲线；3）吸附带：、；4）透过曲线。
2、吸附速度及影响因素。
2）线性吸附等温线：
优惠型吸附等温线：，低浓度下。
3、其他影响因素。
4、吸附带在活塞流床层中移动浓度分布。
1）一般式：
2）线性推动力时的近似解：
误差函数，或概率积分函数。可通过查表得到数据。
四、变温吸附。
1、物料衡算：
2、操作线方程：
1）等温线为直线时，其推动力为浓度差。
2）当等温线为优惠型时。
3、吸附带宽度计算：
5）当等温线为线性时，则。
4、吸附传质系数确定。
1）气体多采用以双膜理论为基础的解析法；
2）液体。（1）解析法；（2）实验法。
5、吸附柱高度计算。
6、 水力计算
2）压降。五、变压吸附。
1、定义及特点。
2、吸附系数或（） 考虑死空间）
3、分离系数 （考虑死空间）
4、单台吸附器运行的不足：**率低。
5、通用流程：4塔流程、8塔流程。
6、四塔流程吸附过程（7个步骤）
7、变压吸附计算。
7）压力降。
第六章膜分离技术。
一、膜分离简史。
二、膜。1、分离膜分类。
1）按膜组件分，有平板型、管型、螺旋型、空心纤维型；
2）按分离原理分，有微滤膜、超滤膜、反渗透（纳滤）膜、电渗析膜、渗透气体膜和气体分离膜；
3）按膜的结构分：多孔膜、非多孔膜、复合膜和液膜；
4）如果按驱动力分：压力驱动膜、浓度驱动膜、电驱动膜和热驱动膜微滤膜。
2、膜分离过程符号：渗析；：微滤；：超滤；：膜蒸发；：气体渗透；：反渗透。
3、膜分离技术特点：
三、膜材料和膜组件。
1、膜特材料特性：
2、天然膜材料的原料包括木材、橡胶和纤维素。
3、人工合成膜材料的聚合物主要包括纤维素衍生物：
4、膜结构。
四、膜设备、膜组件。
1、一般是利用被称为膜设备或膜分离装置来实现分离目的的：膜设备由膜分离器（膜组件）、泵、过滤器、阀及管路仪表等构成。
2、膜组件：其中膜分离器是一种将膜以某种特定形式组装在一个基本单元设备内，能在外界驱动力作用下实现对混合物中各组分分离的器件。
3、膜元件：构成膜组件是被称为膜元件的具有特定形状的膜材料。
膜元件又分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜
4、膜元件组装成膜组件主要形式有板框式、圆管式、螺旋卷式和中空纤维式。
5、膜组件应达要求：
五、渗透平衡。
六、渗透分离机理。
1）．毛细管流学说。
1）氢键理论；（2）筛网效应模型；（3）优先吸附-毛细管流机制：
2）．溶解-扩散模型：
3）．孔隙开闭学说：
六、膜扩散速率
1、渗透率和渗透系数。
2、速率关系式。
七、传递形式。
1）多孔膜：主体流动；选择性扩散；受限制的扩散。
2）致密膜(无孔膜):溶解-扩散。
八、主体流动。
分离工程作业答案
二 4.一液体混合物的组成为 苯0.50 甲苯0.25 对二甲苯0.25 摩尔分率 分别用平衡常数法和相对挥发度法计算该物系在100kpa时的平衡温度和汽相组成。假设为完全理想系。苯 1n 20.7936 2788.51 t 52.36 甲苯 1n 20.9065 3096.52 t 53.67 对...
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