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分离设备原理及平衡分离过程

http://www.machine.hc360.com2016年12月06日18:03 来源:慧聪机械工业网T|T

    分离设备主要用于化工、制药、石油、染料、生化、食品等工业生产过程中的化学反应和物料分离、加热冷却,液体萃取,气体吸收等化学、物理变化过程。

    对于液体混合物的分离设备,除可采用蒸馏的方法外,还可采用萃取的方法,即在液体混合物(原料液)中加入一个与其基本不相混溶的液体作为溶剂,造成第二相,利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得以分离。液-液萃取,亦称溶剂萃取,简称萃取或抽提。选用的溶剂称为萃取剂,以S表示;原料液中易溶于S的组分,称为溶质,以A表示;难溶于S的组分称为原溶剂(或稀释剂),以B表示。如果萃取过程中,萃取剂与原料液中的有关组分不发生化学反应,则称之为物理萃取,反之则称之为化学萃取。

    分离设备平衡分离过程系借助于分离媒介(如热能、溶剂、吸附剂等)使均相混合物系统变为两相体系,再以混台物中各组分在处于平衡的两相中分配关系的差为依据而实现分离。

    分离设备分离媒介可以是能量媒介(esa)或物质媒介(msa),有时也可两种同时应用。esa是指传入系统或传出系统的热,还有输入或输出的功。msa可以只与混合物中一个或几个组成部分互溶。此时,msa常是某一相中浓度最高的组分。例如,吸收过程中的吸收剂、萃取过程中的萃取剂等。msa也可以和混合物完全互溶。当msa与esa共同使用时,还可选择性地改变组分的相对挥发度,使某些组分彼此达到完全分离,如萃取精馏。

    根据两相状态不同,分离设备平衡分离过程可分为如下几类:

    气液传质过程,如吸收、气体的增湿和减湿;

    汽液传质过程,如液体的蒸馏和精馏;

    液液传质过程,如萃取;

    液固传质过程,如结晶、浸取、吸附、离子交换、色层分离、参数泵分离等;

    气固传质过程,如固体干燥、吸附等。

    上述的固体干燥、气体的增湿与减湿、结晶等操作同时遵循热量传递和质量传递的规律,一般列入传质单元操作。

责任编辑:马兰

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