新型分离技术课件.ppt

1、INFORMATION ECONOMIC）新型分离技术新型分离技术主讲主讲 林晓艳林晓艳E_mail:xylin-西南科技大学网络教育系列课程西南科技大学网络教育系列课程INFORMATION ECONOMIC）绪论绪论吸附分吸附分离技术离技术离子交离子交换分离换分离分子蒸分子蒸馏技术馏技术新型分离技术新型分离技术泡沫吸泡沫吸附分离附分离其他分其他分离技术离技术色谱分色谱分离技术离技术薄层薄层色谱色谱色谱分色谱分离原理离原理液相液相色谱色谱超临界超临界流体色谱流体色谱膜分离膜分离技术技术微滤微滤超滤超滤纳滤纳滤反渗透反渗透液膜液膜分离分离膜分离膜分离概述概述亲和膜亲和膜分离分离萃取分萃取分离技

2、术离技术超临界超临界萃取萃取胶团胶团萃取萃取萃取分萃取分离原理离原理双水相双水相萃取萃取INFORMATION ECONOMIC）分离技术分离技术是指利用混合物中各组分在物理性质和化是指利用混合物中各组分在物理性质和化学性质上的差异学性质上的差异, , 通过适当的方法和装置通过适当的方法和装置, , 将混合物将混合物分成彼此不同的两种或多种产物的手段。分成彼此不同的两种或多种产物的手段。INFORMATION ECONOMIC） 分离技术是人们认识物质世界的必经之路。分离技术是人们认识物质世界的必经之路。 分离技术是各种分析技术的前提。新型分离技术是各种分析技术的前提。新型分离技术大分离技术大

3、大提高了人类生活的品质。大提高了人类生活的品质。 分离技术广泛应用于化工、材料、生物、环境、能分离技术广泛应用于化工、材料、生物、环境、能源等领域，贯穿整个生产过程，是获得最终产品必不可源等领域，贯穿整个生产过程，是获得最终产品必不可少的重要环节。少的重要环节。 新型分离技术提高了分离效率、降低能耗、降低成新型分离技术提高了分离效率、降低能耗、降低成本、提高质量，是劳动力密集型企业转向技术密集型，本、提高质量，是劳动力密集型企业转向技术密集型，形成新兴的高利润、高技术产业的重要手段。形成新兴的高利润、高技术产业的重要手段。INFORMATION ECONOMIC）分离分离反应反应原料原料杂质杂

4、质空气废气废气废水废水回收物回收物副产物副产物循环循环产品产品水水分离分离分离分离回收物回收物分离分离INFORMATION ECONOMIC）、分离技术是人们认识物质世界的必经之路、分离技术是人们认识物质世界的必经之路人们发现或合成一种新物质，必须通过分离技术得到它人们发现或合成一种新物质，必须通过分离技术得到它纯品，才能进一步研究其物理化学性质。纯品，才能进一步研究其物理化学性质。、分离技术是各种分析技术的前提、分离技术是各种分析技术的前提分析对象往往处于一个复杂的样品基体中，共存物干扰分析对象往往处于一个复杂的样品基体中，共存物干扰目标物质的测定。样品的物理、化学状态不适合于直接目标物质

5、的测定。样品的物理、化学状态不适合于直接测定，样品有剧毒或危险。必须在分析前应用分离技术测定，样品有剧毒或危险。必须在分析前应用分离技术对样品进行适当分离。对样品进行适当分离。INFORMATION ECONOMIC）、分离技术在化工工业中具有重要作用、分离技术在化工工业中具有重要作用 分离技术广泛应用于石油、化工、医药、食品、冶金、分离技术广泛应用于石油、化工、医药、食品、冶金、原子能等领域。分离装备和能量消耗在整个生产成本中原子能等领域。分离装备和能量消耗在整个生产成本中占绝大部分分额。占绝大部分分额。、分离技术在日常生活中具有重要作用、分离技术在日常生活中具有重要作用 人们日常生活所用水

6、、食物、饮料、燃料油等都是分人们日常生活所用水、食物、饮料、燃料油等都是分离技术的产品。现代分离技术大大提高了人类生活的品离技术的产品。现代分离技术大大提高了人类生活的品质，如纯洁水、色拉油、各种方便食品和药物等。质，如纯洁水、色拉油、各种方便食品和药物等。INFORMATION ECONOMIC）、分离技术在人类健康和保健中具有重要作用、分离技术在人类健康和保健中具有重要作用人工肾、人工肝、人工肺等是膜分离技术在医药工业人工肾、人工肝、人工肺等是膜分离技术在医药工业应用的结果。应用的结果。、分离技术在能源再生和利用方面具有重要作用、分离技术在能源再生和利用方面具有重要作用 化石能源日趋枯竭，

7、迫使人们不断开发新能源和提化石能源日趋枯竭，迫使人们不断开发新能源和提高利用率。如贫矿铀的富集、氢能源开发、风能水能高利用率。如贫矿铀的富集、氢能源开发、风能水能的利用等均需要高效分离技术。的利用等均需要高效分离技术。INFORMATION ECONOMIC）、发展、发展新型分离技术新型分离技术是以高效、节能为核心的对传统分是以高效、节能为核心的对传统分离操作进行技术改造的需要。离操作进行技术改造的需要。 能源开发、石油产品的深度加工、煤化工的更新振兴、能源开发、石油产品的深度加工、煤化工的更新振兴、精细化工的持续发展都带来了多样化产品分离和高纯物质精细化工的持续发展都带来了多样化产品分离和高

8、纯物质的再提纯任务。蒸馏、吸收、萃取、吸附等传统的分离单的再提纯任务。蒸馏、吸收、萃取、吸附等传统的分离单元操作必不可少，且占据重要的地位。因此，采用新型分元操作必不可少，且占据重要的地位。因此，采用新型分离技术、提高分离效率、降低能耗、降低成本、提高质量，离技术、提高分离效率、降低能耗、降低成本、提高质量，是促使传统分离技术不断进步的重要任务。是促使传统分离技术不断进步的重要任务。INFORMATION ECONOMIC）、现代科学的发展促进、现代科学的发展促进新型分离技术新型分离技术的发展。的发展。现代工业的发展和科学技术的进步，对产品分离纯现代工业的发展和科学技术的进步，对产品分离纯度的

9、要求更高，难度也在不断加大。如蛋白质和基因工程度的要求更高，难度也在不断加大。如蛋白质和基因工程产品的分离和纯化，产品往往是很昂贵的，因此，发展新产品的分离和纯化，产品往往是很昂贵的，因此，发展新型分离技术是形成新兴的高利润、高技术产业的需要。当型分离技术是形成新兴的高利润、高技术产业的需要。当前，某些重要的生物制品，如某些标准蛋白或激素由于提前，某些重要的生物制品，如某些标准蛋白或激素由于提取困难，价格竞高达每毫克数万美元。一些发达园家正在取困难，价格竞高达每毫克数万美元。一些发达园家正在或已放弃了一些劳动力密集型企业，转向技术密集型的高或已放弃了一些劳动力密集型企业，转向技术密集型的高利润

10、产业。新型分离技术是实现这一目标的重要手段。利润产业。新型分离技术是实现这一目标的重要手段。INFORMATION ECONOMIC） 、现代分离技术对于治理现代化工业带来的、现代分离技术对于治理现代化工业带来的“三三废废”，防止环境污染也是一种有效的工具。，防止环境污染也是一种有效的工具。 治理治理“三废三废”，变废为宝是与现代化建设同步发展，变废为宝是与现代化建设同步发展的事业。近年来利用现代分离技术治理的事业。近年来利用现代分离技术治理“三废三废”已取已取得长足进展。泡沫吸附分离技术、微生物技术，如降得长足进展。泡沫吸附分离技术、微生物技术，如降解塑料消除白色污染等已经用于多种工业废水及

11、垃圾解塑料消除白色污染等已经用于多种工业废水及垃圾的处理中并取得良好效果就是很好的事例。的处理中并取得良好效果就是很好的事例。INFORMATION ECONOMIC）1.1 1.1 分离技术及其研究内容分离技术及其研究内容1.2 1.2 分离技术的发展分离技术的发展1.3 1.3 分离方法的分类分离方法的分类1.4 1.4 分离技术在工业生产中的地位和作用分离技术在工业生产中的地位和作用1.5 1.5 选择分离技术的一般规则选择分离技术的一般规则1.6 1.6 分离方法的评价分离方法的评价 什么是分离技术？研究内容是什么？什么是分离技术？研究内容是什么？学习分离技术的重要性？学习分离技术的重

12、要性？分离技术的本质是什么？分离技术的分离技术的本质是什么？分离技术的种类？分离技术的选择原则？怎样种类？分离技术的选择原则？怎样评价分离技术？评价分离技术？INFORMATION ECONOMIC） 本章要点本章要点n 掌握：分离技术的分类、分离技术选择的一般原掌握：分离技术的分类、分离技术选择的一般原则，分离技术的评价。则，分离技术的评价。n 理解：分离技术的本质。理解：分离技术的本质。n 了解：分离技术及其研究内容，分离技术在工业了解：分离技术及其研究内容，分离技术在工业生产中的地位和作用。现代分离技术发展趋势生产中的地位和作用。现代分离技术发展趋势INFORMATION ECONOMI

13、C）1. 1.1 1. 1.1 分离技术基本概念分离技术基本概念 分离技术：分离技术：利用利用混合物混合物中各组分在物理性质和化学中各组分在物理性质和化学性质上的差异性质上的差异, , 通过适当的方法和装置通过适当的方法和装置, , 将混合物将混合物分成彼此不同的分成彼此不同的两种或多种产物两种或多种产物的手段。这个过程的手段。这个过程称为称为分离过程分离过程INFORMATION ECONOMIC）1.1.2. 分离过程的组成分离过程的组成 原原 料料（混合物）（混合物）分分 离离 装装 置置 分离剂分离剂（能量或质量）（能量或质量）产产 品品（不同组分的物流）（不同组分的物流）图图1-1

14、1-1 分离过程简图分离过程简图混合物混合物, , 产品（不同组分或相）。产品（不同组分或相）。分离剂分离剂: : 能量（如热能）或能量（如热能）或 质量（沉淀剂）。质量（沉淀剂）。分离装置。分离装置。INFORMATION ECONOMIC）1. 1. 分离剂（分离剂（separating agentseparating agent） 分离剂是分离过程的分离剂是分离过程的辅助物质或推动力辅助物质或推动力。 分离剂包括能量分离剂和质量分离剂。分离剂包括能量分离剂和质量分离剂。 常见分离剂如下表。常见分离剂如下表。能量分离剂能量分离剂机械能机械能: 重力、离心力、压力等重力、离心力、压力等光能、

15、电能、磁能、核能光能、电能、磁能、核能热能、冷能等热能、冷能等质量分离剂质量分离剂溶剂、吸收剂、吸附剂、表面活性剂溶剂、吸收剂、吸附剂、表面活性剂 ，交换树脂、化学反应物、过滤介质等交换树脂、化学反应物、过滤介质等 表表11 常见的分离剂常见的分离剂INFORMATION ECONOMIC）（1）能量分离剂特点：）能量分离剂特点：部分利用性。部分利用性。 不管是机械能、电能、光能还是热能、冷能，这些能不管是机械能、电能、光能还是热能、冷能，这些能量真正被用于分离过程的往往只有其中的一部分，即有量真正被用于分离过程的往往只有其中的一部分，即有效利用部分。效利用部分。 这决定分离技术成本的关键因素

16、。这决定分离技术成本的关键因素。INFORMATION ECONOMIC）（2 2）质量分离剂特点）质量分离剂特点 优点：优点：质量分离剂使用可减少能量分离剂的用量，质量分离剂使用可减少能量分离剂的用量，如助滤剂。如助滤剂。 缺点：缺点：质量分离剂的使用消耗新材料，可能产生污质量分离剂的使用消耗新材料，可能产生污染。污染包括对产品的污染和对环境的污染两个方面。染。污染包括对产品的污染和对环境的污染两个方面。INFORMATION ECONOMIC）1.1.2 分离技术研究内容分离技术研究内容1. 研究分离过程的共同规律研究分离过程的共同规律： 用用热力学原理热力学原理讨论分离体系的功能和热的转

17、换关系以讨论分离体系的功能和热的转换关系以及物质运输的方向和限度；及物质运输的方向和限度； 用用动力学原理动力学原理研究各种分离过程的速度与效率；研究各种分离过程的速度与效率；研究分离体系的化学平衡、相平衡和分离平衡。研究分离体系的化学平衡、相平衡和分离平衡。2. 研究不同分离方法、分离设备及其应用。研究不同分离方法、分离设备及其应用。INFORMATION ECONOMIC）早在古代，早在古代，海水海水煮盐煮盐:“:“蒸发蒸发”和和“结晶结晶”两个分离技术。两个分离技术。 煮酒、制糖、造纸煮酒、制糖、造纸：蒸馏、结晶、过滤等分离技术：蒸馏、结晶、过滤等分离技术. .（提问？（提问？（上述过程

18、包括那些分离技术）上述过程包括那些分离技术）。分离技术分离技术是化学工程学科中发展较早的分支学科之一。是化学工程学科中发展较早的分支学科之一。上世纪上世纪8080年代后年代后，三大新型分离技术迅速发展：，三大新型分离技术迅速发展：第一类：第一类：由传统方法的变革的分离技术：超临界萃取、色谱由传统方法的变革的分离技术：超临界萃取、色谱分离（吸附）等分离（吸附）等INFORMATION ECONOMIC）第二类：第二类：基于材料学发展形成的分离技术：反渗透、基于材料学发展形成的分离技术：反渗透、超滤等超滤等膜分离技术膜分离技术第三类：第三类：耦合与集成技术：耦合与集成技术：（1 1）膜与传统分离相

19、结合的分离技术：膜萃取、）膜与传统分离相结合的分离技术：膜萃取、膜反应器等。膜反应器等。（2 2）反应与分离耦合集成技术：催化反应）反应与分离耦合集成技术：催化反应- -蒸馏集蒸馏集成技术、酯化反应成技术、酯化反应- -渗透汽化集成技术。渗透汽化集成技术。INFORMATION ECONOMIC） 分离过程的分类方法有多种，从不同的角度将分离方法分分离过程的分类方法有多种，从不同的角度将分离方法分成不同种类成不同种类1. 1. 按分离过程的功能分：提取、净化按分离过程的功能分：提取、净化( (澄清、提纯或精制澄清、提纯或精制) )、浓缩、干燥、洗涤、分级等；浓缩、干燥、洗涤、分级等；2. 2.

20、 按分离过程的程度或精度分：有按分离过程的程度或精度分：有粗分离粗分离（如压榨、筛分、（如压榨、筛分、旋流分离等）旋流分离等）细分离细分离（如重力、沉降、细过滤）、和（如重力、沉降、细过滤）、和精分离精分离（离心分离、蒸发、膜分离）等三个级别。（离心分离、蒸发、膜分离）等三个级别。INFORMATION ECONOMIC）3. 3. 按分离过程的原理来分：机械分离、传质分离、反应分按分离过程的原理来分：机械分离、传质分离、反应分离。目前最为普遍的分类方法。离。目前最为普遍的分类方法。（1 1）机械分离：）机械分离：利用机械力简单地将两相混合物相互分离利用机械力简单地将两相混合物相互分离的过程。

21、分离时无物质传递。的过程。分离时无物质传递。 典型的机械分离过程如重力沉降、离心分离、过滤。典型的机械分离过程如重力沉降、离心分离、过滤。蒸馏，蒸馏，吸附，电渗析，电泳？吸附，电渗析，电泳？ INFORMATION ECONOMIC）（2）传质分离过程）传质分离过程： 平衡分离、速率差分离平衡分离、速率差分离 平衡分离：平衡分离：依据被分离混合物各组分在不相溶的两相平依据被分离混合物各组分在不相溶的两相平衡分配组成不等的原理进行分离的过程。如：吸收（气衡分配组成不等的原理进行分离的过程。如：吸收（气/液液相）、结晶（液相）、结晶（液/固相）、萃取（液固相）、萃取（液/液）、液）、蒸发、蒸馏蒸发

22、、蒸馏？等。等。INFORMATION ECONOMIC）速率差分离：速率差分离：依据被分离组分在均相中的传递速率差异而进行分离依据被分离组分在均相中的传递速率差异而进行分离的。的。如分子、离子迁移速率或扩散速率不同进行分离。如分子、离子迁移速率或扩散速率不同进行分离。如如 沉降、电泳、渗析、色谱分析等沉降、电泳、渗析、色谱分析等INFORMATION ECONOMIC）（3 3） 反应分离反应分离：利用外加能量或化学试剂，促进化：利用外加能量或化学试剂，促进化学反应，利用化学反应将混合物进行分离。例如：离子学反应，利用化学反应将混合物进行分离。例如：离子交换、化学（反应）吸收、分步交换、化学

23、（反应）吸收、分步沉淀分离（沉淀分离（CICI- -、I I- - +AgNO+AgNO3 3）等）等 INFORMATION ECONOMIC）INFORMATION ECONOMIC）化工产品的生产过程离不开化工产品的生产过程离不开两类关键过程两类关键过程：一是反应过程一是反应过程，产生新物质的化学反应过程，其为化工生产，产生新物质的化学反应过程，其为化工生产的核心；的核心；二是分离过程二是分离过程，用于原料、中间产物、产品等混合物的分离、，用于原料、中间产物、产品等混合物的分离、提纯过程，它是获得合格产品的关键。提纯过程，它是获得合格产品的关键。分离过程成本占产品成本的分离过程成本占产品

24、成本的6070%6070%INFORMATION ECONOMIC）分离分离反应反应原料原料杂质杂质空气废气废气废水废水回收物回收物副产物副产物循环循环产品产品水水分离分离分离分离回收物回收物分离分离INFORMATION ECONOMIC）粗糖制备过程中的分离技术粗糖制备过程中的分离技术INFORMATION ECONOMIC）糖的精制过程中的分离技术糖的精制过程中的分离技术INFORMATION ECONOMIC）纯水生产工艺纯水生产工艺INFORMATION ECONOMIC）纯水生产工艺纯水生产工艺INFORMATION ECONOMIC）INFORMATION ECONOMIC）IN

25、FORMATION ECONOMIC）润滑油生产工艺流程润滑油生产工艺流程INFORMATION ECONOMIC）INFORMATION ECONOMIC）制药工艺流程制药工艺流程INFORMATION ECONOMIC）1.4.11.4.1分离技术的功能及用途分离技术的功能及用途1. 1. 分离技术的功能：分离技术的功能： 主要有主要有1 1） 提取：如甘蔗中糖的提取，药用植物中活性成份的提取：如甘蔗中糖的提取，药用植物中活性成份的提取提取. .2 2）澄清：连续相为液体的混合物的分离）澄清：连续相为液体的混合物的分离. .3 3）增浓：固液分散相分离）增浓：固液分散相分离. .4 4）脱

26、水或脱液：固液混合物或液液混合物的分离）脱水或脱液：固液混合物或液液混合物的分离. .INFORMATION ECONOMIC）5 5）干燥：固液混合物或液液混合物的进一步分离。）干燥：固液混合物或液液混合物的进一步分离。6 6）洗涤：固体分散相分离）洗涤：固体分散相分离 。7 7）净化或精制：将气体液体或固体中残留的杂质降到允）净化或精制：将气体液体或固体中残留的杂质降到允许的程度。许的程度。8 8）分级：将固体物料按粒度分离。）分级：将固体物料按粒度分离。INFORMATION ECONOMIC）2. 2. 分离技术的用途分离技术的用途 分离过程的用途主要有如下几个方面：分离过程的用途主要

27、有如下几个方面： 1 1）产品的分离、提取、浓缩）产品的分离、提取、浓缩。如生物制品如生物制品( (酒精、柠檬酸、药物等生产）；牛奶制取奶油酒精、柠檬酸、药物等生产）；牛奶制取奶油和脱脂奶；和脱脂奶；选矿；冶炼；海水谈化；饮用水的纯化；选矿；冶炼；海水谈化；饮用水的纯化；从植物中提取营养成分、芳香物质、色素或其它他有用成分从植物中提取营养成分、芳香物质、色素或其它他有用成分等。等。INFORMATION ECONOMIC）2 2） 提高产品纯度提高产品纯度盐的精制、蔗糖精制、淀粉洗涤精制等；盐的精制、蔗糖精制、淀粉洗涤精制等；无机盐精制等；无机盐精制等；3 3）回收有用物质、降低成本）回收有用

28、物质、降低成本如从反应混合物中回收未转如从反应混合物中回收未转化的反应物、催化剂等以便循环使用从含有微粒团体的气化的反应物、催化剂等以便循环使用从含有微粒团体的气溶胶中回收奶粉；从淀粉废水或淀粉气溶胶中回收淀粉等。溶胶中回收奶粉；从淀粉废水或淀粉气溶胶中回收淀粉等。INFORMATION ECONOMIC） 4）延长产品保藏寿命）延长产品保藏寿命，如食品的脱水干燥；减少产品重，如食品的脱水干燥；减少产品重量或体积，便于贮运，如增浓、脱水等。量或体积，便于贮运，如增浓、脱水等。5）分离技术在环境保护的应用）分离技术在环境保护的应用：三废：三废(废气、废液、废渣废气、废液、废渣)处理。处理。6）分

29、离技术在能源再生与利用方面的应用）分离技术在能源再生与利用方面的应用：核能利用，水：核能利用，水能、风能利用。能、风能利用。7）分离技术在人类健康与保健中的作用）分离技术在人类健康与保健中的作用：人工肾、人工肝：人工肾、人工肝等。等。INFORMATION ECONOMIC）污水处理工艺流程污水处理工艺流程INFORMATION ECONOMIC） 分离方法多种多样，对于一般混合物的分离，取决于其分离方法多种多样，对于一般混合物的分离，取决于其特定的环境和条件；特定的环境和条件；选用哪一种分离方法比较合理，很难归纳出统一模式。选用哪一种分离方法比较合理，很难归纳出统一模式。 （？） 但随着分离

30、技术的发展和不断完善，仍有一些基本的规但随着分离技术的发展和不断完善，仍有一些基本的规律性可供选用分离方法时参考。律性可供选用分离方法时参考。INFORMATION ECONOMIC）1. 1. 分离方法的选择原则分离方法的选择原则：首先首先从确定产品从确定产品纯度和回收率纯度和回收率入手产品纯度依据其使用目入手产品纯度依据其使用目的来确定，而回收率则取决于当时能实现的技术水平；的来确定，而回收率则取决于当时能实现的技术水平；其次其次是通过了解混合物中是通过了解混合物中目标产物目标产物与共存与共存杂质杂质之间在物理、之间在物理、化学与生物性质上的差异化学与生物性质上的差异 ；然后然后比较这些差

31、异及其可利用性，最后确定其工艺可行且最比较这些差异及其可利用性，最后确定其工艺可行且最为经济的具体分离方法为经济的具体分离方法INFORMATION ECONOMIC）（1 1）待处理混合物的物性差异）待处理混合物的物性差异1 1）物理性质：质量、大小形状、熔点沸点、溶解度、临界）物理性质：质量、大小形状、熔点沸点、溶解度、临界点、渗透压等。点、渗透压等。2 2）力学性质：表面张力、摩擦因子。）力学性质：表面张力、摩擦因子。3 3）电性质：电荷、介电常数极化度等。）电性质：电荷、介电常数极化度等。4 4）传递特性参数：迁移率、扩散速率。）传递特性参数：迁移率、扩散速率。5 5）化学特性：分配系

32、数，平衡常数、反应速率等。）化学特性：分配系数，平衡常数、反应速率等。2. 选择分离方法的基本依据选择分离方法的基本依据INFORMATION ECONOMIC）（2）目标产物的价值与处理模型）目标产物的价值与处理模型 目标产物的价值与规模大小密切相关，常成为选择分离目标产物的价值与规模大小密切相关，常成为选择分离方法的主要因素。方法的主要因素。对廉价产物，常采用低能耗、无需分离剂，或廉价分离对廉价产物，常采用低能耗、无需分离剂，或廉价分离剂，以及大规模生产过程，如海水淡化、合成氨生产、聚乙剂，以及大规模生产过程，如海水淡化、合成氨生产、聚乙烯、聚丙烯生产等；烯、聚丙烯生产等；INFORMAT

33、ION ECONOMIC） 而高附加值产物则可采用中小规模生产，如药物中间而高附加值产物则可采用中小规模生产，如药物中间体。体。 规模大小也与所采用的过程有关，如大规模的空气分规模大小也与所采用的过程有关，如大规模的空气分离用深冷蒸馏法最为经济，而对小规模或中等规模的空离用深冷蒸馏法最为经济，而对小规模或中等规模的空气分离，则采用中空纤维式膜分离法较为合适。气分离，则采用中空纤维式膜分离法较为合适。INFORMATION ECONOMIC）（3 3） 工艺可行性与设备可靠性工艺可行性与设备可靠性（4 4）过程的经济性）过程的经济性：分离过程能否商业化：分离过程能否商业化处理物的回收处理物的回收

34、率和目标产物的质量（使用价值）率和目标产物的质量（使用价值）INFORMATION ECONOMIC）3. 分离方法的选择程序分离方法的选择程序 大致步骤：确定项目的分离目的大致步骤：确定项目的分离目的分析所需的能量及分析所需的能量及其来源其来源评估生产规模及产物纯度。评估生产规模及产物纯度。 一般条件下首选反应分离技术一般条件下首选反应分离技术;其次为多级分离技术；其次为多级分离技术；先处理量大的，尽可能选择自动化操作程度而且简单的先处理量大的，尽可能选择自动化操作程度而且简单的分离方法分离方法 通常有关分离方法的选择程序如图通常有关分离方法的选择程序如图15所示。所示。INFORMATIO

35、N ECONOMIC）Yes小小NONO能否利用能否利用自然能量自然能量风力、太阳能、风力、太阳能、微生物等进行微生物等进行分离分离能否为超高能否为超高纯度分离纯度分离规模规模除去量除去量反应分离多反应分离多级分离级分离操作简单的操作简单的 分离法分离法蒸馏法蒸馏法其他分离法其他分离法是否可以是否可以利用热能利用热能END确定分离确定分离目的目的start待分离物中各待分离物中各组分性质比较组分性质比较各种方式各种方式的预处理的预处理ENDENDENDENDYesNO大大小小YesNO大大分离方法的选择程序分离方法的选择程序INFORMATION ECONOMIC）4. 组合工艺排列次序的经验

36、规则组合工艺排列次序的经验规则 将一个多组分混合物分离成几个产品时，常常有多种不同将一个多组分混合物分离成几个产品时，常常有多种不同的分离方法可以来用，同一混合物按不同的分离方法分离时，的分离方法可以来用，同一混合物按不同的分离方法分离时，所获得的产物顺序也不相同在这种条件下，选择哪一条组所获得的产物顺序也不相同在这种条件下，选择哪一条组合工艺路线比较合理和具有最优化合工艺路线比较合理和具有最优化? ?INFORMATION ECONOMIC）对目前产量在对目前产量在10一一100kg/罐的生产规模大小的特种化学罐的生产规模大小的特种化学品的分离，可按以下重要性排序分离：品的分离，可按以下重要

37、性排序分离：有多种分离方法可供选用时，应先选间单的或比较简单有多种分离方法可供选用时，应先选间单的或比较简单的；的；在提纯之前先浓缩产物；在提纯之前先浓缩产物；对多组分混合物，应先分离浓度最高的，在早期将大量对多组分混合物，应先分离浓度最高的，在早期将大量产物移出；产物移出；INFORMATION ECONOMIC）对多组分混合物，应先提取量易分离的，而将最难分对多组分混合物，应先提取量易分离的，而将最难分离的步骤放在最后；离的步骤放在最后；在早期除去危险物质；在早期除去危险物质；避免用第三分离剂除去或回收第一分离剂避免用第三分离剂除去或回收第一分离剂(萃取剂；催萃取剂；催化剂化剂)等；等；必

38、须引入分离剂时，紧接的工序是使分离剂和溶质立必须引入分离剂时，紧接的工序是使分离剂和溶质立即分开；即分开；通过使用不同溶剂来避免在极端温度下进行分离。通过使用不同溶剂来避免在极端温度下进行分离。INFORMATION ECONOMIC）分离方法的好坏可采用分离度、回收率、富集倍数、准分离方法的好坏可采用分离度、回收率、富集倍数、准确性和重现性，设备成本、有无污染、使用成本、对被确性和重现性，设备成本、有无污染、使用成本、对被分离物质是否破坏。分离物质是否破坏。（1 1）回收率：）回收率：评价分离方法的重要指标评价分离方法的重要指标R=Q/QR=Q/Q0 0100%100%R R：回收率，：回收

39、率，Q Q：实际回收量，：实际回收量，Q Q0 0：理论回收总量。：理论回收总量。回收率的要求回收率的要求据分离目的和经济价值定。据分离目的和经济价值定。INFORMATION ECONOMIC）(2)(2)分离因子：分离因子： 表示两种物质被分离的程度，它与这两种物质的回收了表示两种物质被分离的程度，它与这两种物质的回收了密切相关，回收率相差越大，分离效果越好。设密切相关，回收率相差越大，分离效果越好。设A A为目标为目标分离组分，分离组分，B B为共存组分，则为共存组分，则A A对对B B的分离因子的分离因子S SA A，B B定义为定义为S SA A，B B=R=RA A/R/RB B=(Q=(QA A/Q/QB B)/(Q)/(Q0,A0,A/Q/Q0,B0,B) )分离因子的数值越大，分离效果越好。分离因子的数值越大，分离效果越好。INFORMATION ECONOMIC）（3）富集倍数：）富集倍数：富集倍数富集倍数=目标组分的回收率目标组分的回收率/基本组分的回收率。基本组分的回收率。富集倍数越大，分离效果越好。高效和高选择性的分离富集倍数越大，分离效果越好。高效和高选择性的分离技术富集倍数可以达到数万倍甚至数十万倍。技术富集倍数可以达到数万倍甚至数十万倍。