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尔流量相等。精馏段:L1=L2=L3=…Ln=L=定值提馏段:L1’=L2’=L3’=…Lm’=L’=定值但L与L’:恒摩尔汽化和恒摩尔液流的总称。满足恒摩尔流的条件1)各组分的摩尔气化焓相等2)气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略3)塔设备保温良好,热损失可以忽略全塔物料衡算::..式中F——原料液流量,kmol/h;D——馏出液流量,kmol/h;W——釜残液流量,kmol/h;——原料液中易挥发组分的摩尔分率;——馏出液中易挥发组分的摩尔分率;——釜残液中易挥发组分的摩尔分率;回流比的影响与选择:回流比R=L/D的改变对精馏操作的影响1)R↑,精馏段操作线向对角线靠近,N↓,但L↑,即冷凝器的负荷加大。2)R↓,精馏段远离对角线,N↑,当精馏操作线和q线的交点在平衡线上时,则N→∞,此时R称为Rmin:..第8章液体吸附与离子交换液体吸附:吸附操作是指流体与某种固体相接触时,固体能够有选择地将流体中的某些组分凝聚在其表面上,从而达到分离的目的。吸附机理:非稳态的扩散传质过程1)外扩散过程:吸附剂周围流体相中吸附质扩散穿过流体膜到达吸附剂表面。2)内扩散过程:吸附质从吸附剂的外表面进入吸附剂的微孔道,扩散至吸附剂的内表面。3)吸附过程:扩散至微孔表面的吸附质在吸附剂内表面被吸附。4)脱附:已被吸附的吸附质分子,部分脱附,离开微孔道表面。5)内反扩散:脱附的吸附质分子从孔道内吸附流体相扩散到吸附剂外表面。6)外反扩散:吸附质分子从外表面反扩散穿过流体膜,进入外界周围的流体中,从而完成脱附。离子交换:当吸附剂在电解质溶液中进行吸附时,不仅吸附中性分子,还会吸附带电荷的离子,即极性吸附,如果被吸附离子与吸附剂中的离子进行交换,则称离子交换过程。离子交换机理:包括五个步骤;(1)交换离子由溶液主体扩散至树脂表面;(2)交换离子由外表面经颗粒中的微孔扩散到活性基团上;(3)交换离子与树脂活性基团上的反离子进行交换;:..(4)交换下来的反离子由树脂内部经微孔扩散至树脂外表面;(5)交换下来的反离子有树脂表面扩散至溶液主体。第10章膜分离反渗透的基本原理:利用反渗透膜对溶剂的选择性,对溶液施加压力、克服溶剂的渗透压,使溶剂反渗透膜而从溶液中分离出来。反渗透的浓差极化现象:由于反渗透膜具选择性,允许溶剂通过,这样在膜高压侧表面上的溶质逐渐积累,当其浓度增大到超过溶液主体中溶质时,就形成了膜表面与溶液主体的浓度梯度,引起溶质从膜表面向溶液主体扩散,称浓差极化现象。浓差极化对反渗透操作的影响①膜表面溶质浓度增大,使表面溶质渗透通量增多,导致分离效率降低。②膜表面溶质浓度增大,使表面溶质渗透压增高,水的渗透通量降低。③膜表面局部浓度增大,使表面溶液趋于饱和,易形成结晶或凝胶,堵塞孔道。④严重时会使膜表面上形成伪膜,使膜功能完全丧失。浓度极化的防治:①增加原料液的流速;②适当提高操作温度;超滤的基本原理:超滤是以压力差为推动力的膜分离过程。利用孔径为10~200nm的超滤膜来过滤含有大分子物质或微细粒子的溶液。:..超滤的浓差极化现象:超滤过程中,水透过而大分子溶质被截留,聚积在膜处使附近浓度升高,为浓差极化。超滤浓差极化现象比反渗透更严重。减轻反渗透和超滤浓差极化的方法(1)回收率控制,高回收率会使极化程度增加,所以回收率应控制在较低的状况下。(2)流动型态和流程控制,流动型态分层流、平流和湍流,层流极化程度增大,湍流最小;为了减少极化状态,应加强湍流。(3)填料法,将直径29~100μm的小球放入被处理液体中,令其共同流经反渗透器以减小浓差极化层厚度而增大渗透通量。(4)设置湍流促进器,是指可强化流动型态的各类障碍物。超滤渗透通量的衰减和解决办法:衰减原因:1)因微粒及溶液浓缩与浓差极化引起的盐类沉淀等原因而导致的膜污染。2)因膜材料受水解、氧化等化学变化和压实等物理原因引起的膜结构形态的变化。解决方法:1)选择合适的膜材料;膜的亲水性、荷电性会影响到膜与溶质间相互作用的大小及膜污染的程度。2)料液的预处理;预处理包括除去料液中的有害杂质及料液温度和PH的调节。3)膜的清洗;针对膜污染产生的原因,采用合适的清洗剂和合理的清洗方法可以很好的清除膜污染,恢复渗透通量。电渗析基本原理::..电渗析用于处理电解质溶液,它是在直流电场作用下,以电位差为推动力,溶液中的离子选择性地通过离子交换膜的过程。浓差极化对电渗析的危害:1)极化时淡化室膜面附近的离子浓度比溶液主体的浓度低得多,将引起很高的极化电位。2)当发生极化是,淡化室阴阳膜侧的水离解产生的氢氧根离子和氢离子透过阴阳膜进入浓缩室,当溶液中存在钙镁等离子时,会在阴阳膜面产生沉淀。3)浓差极化使水离解,产生的氢离子和氢氧根离子代替反离子传递部分电流,使电流效率降低。4)由于浓差极化将引起电阻增加,使所需的操作电压增加,电耗大;电压一定时,电流密度下降,使效率降低。5)浓差极化引起的溶液PH的变化,会使离子交换膜受到腐蚀而影响使用寿命。防治浓差极化的方法:1)严格控制操作电流,使其低于极限电流密度。2)提高淡化室两侧离子的传递速度。3)定期清洗沉淀或采用防垢剂和倒换电极等措施来消除沉淀。也可对水进行预处理,除去钙镁离子,防止沉淀产生。4)提高温度有利于减轻极化的影响,是电渗析有可能在较高的电流密度下工作。