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08 第八章 液体吸附与离子交换.ppt

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本课件先说明吸附作用的定义种类与常用吸附剂,给出表观吸附量与吸附速率的表达;接着介绍接触式、固定床与移动床吸附装置及单级、多级平流、多级逆流与固定床吸附计算,然后展开离子交换树脂、交换机理与速率,最后给出交换柱尺寸、树脂用量与再生剂用量的计算方法。

食品工程原理第八章液体吸附与离子交换封面,标示本章由吸附理论与固定床计算、离子交换两部分组成
液体吸附与离子交换的学习目标,重点要求掌握固定床吸附操作与固定床离子交换的计算
吸附作用的定义与种类,指出食品工业中的液体吸附多为物理吸附
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第1页:第八章液体吸附与离子交换封面

第八章液体吸附与离子交换

第2页:本章学习目的与要求

本章学习目的与要求

  • 了解吸附的基本概念、吸附过程与吸附理论。
  • 了解吸附的操作方式与装置,掌握吸附操作的基本计算;重点掌握固定床吸附操作的计算。
  • 了解离子交换的基本概念、离子交换树脂与离子交换理论。
  • 了解离子交换过程机理、离子交换操作与设备;重点掌握固定床离子交换的计算。

第3页:吸附作用与吸附剂

1-1 吸附作用与吸附剂

  • 吸附作用
    • 定义
    • 种类
    • 食品工业中多为物理吸附液体吸附

第4页:常用吸附剂及其性能

1-1 吸附作用与吸附剂

  • 常用吸附剂及其性能
    • 活性炭
    • 活性白土
    • 硅胶
    • 膨润土
    • 分子筛
    • 吸附树脂
  • 影响吸附的因素

第5页:单组分与双组分吸附

1-2 吸附理论

  • 单组分吸附实际生产中,总的吸附量不能直接测定,所以,常用表观吸附量表示吸附剂的吸附量。设质量为m的吸附剂与体积为v、浓度为的溶液平衡后溶液浓度降为,忽略吸附前后溶液体积的减少,则表观吸附量为:
  • 双组分吸附吸附剂对溶剂的吸附不可忽略时,按双组分吸附的情况处理。

第6页:吸附速率与传质速率

1-2 吸附理论

  • 吸附速率
  • 吸附过程表达式:
  • 吸附过程类型:
    • 外扩散速率
    • 内扩散速率
    • 总传质速率——吸附剂密度, ;——吸附速率,;——时间,;

第7页:吸附操作与装置类型

1-3 吸附操作

  • 吸附操作步骤
  • 吸附剂选择
  • 吸附操作装置类型
    • 接触式吸附操作装置
    • 固定床吸附操作装置
    • 移动床吸附操作装置全自动自清洗过滤器

第8页:接触式吸附装置

接触式吸附装置1-3 吸附操作

第9页:固定床吸附简易装置

固定床吸附简易装置1-3 吸附操作

第10页:单级与分级接触吸附图解

1-4 吸附计算单级接触吸附图解

  • 分级接触式吸附

第11页:多级平流式吸附图解

多级平流式吸附图解1-4 吸附计算

第12页:多级逆流式接触吸附图解

1-4 吸附计算多级逆流式接触吸附图解

第13页:连续逆流吸附的计算

  • 连续式吸附1-4 吸附计算连续逆流吸附图示连续逆流吸附公式传质单元法

第14页:连续逆流吸附填充床操作线

  • 连续式吸附1-4 吸附计算连续逆流吸附填充床操作线图示

第15页:固定床吸附计算

1-4 吸附计算

  • 固定床吸附固定床吸附公式(上式修正式)连续逆流吸附公式

第16页:离子交换概念与阳离子交换树脂

离子交换2-1 离子交换概念和离子交换树脂

  • 基本概念
  • 离子交换剂
    • 阳离子交换树脂

第17页:阴离子交换树脂与树脂性能

  • 阴离子交换树脂
  • 离子交换树脂的性能
    • 物理性质
    • 化学性质

第18页:国产离子交换树脂的牌号与性能

国产离子交换树脂的牌号与性能

第19页:离子交换平衡

2-2 离子交换机理

  • 离子交换平衡
    • 交换离子的性质
    • 树脂的性质
    • 溶液的性质

第20页:离子交换机理

2-2 离子交换机理

  • 离子交换机理

第21页:离子交换的外扩散速率

2-3 离子交换速率

  • 外扩散速率或

第22页:离子交换的内扩散速率

2-3 离子交换速率

  • 内扩散速率或

第23页:加比定律

  • 加比定律2-3 离子交换速率

第24页:交换柱中多种离子的分离

2-4 离子交换操作及设备

  • 交换柱中多种离子的分离

第25页:离子交换柱

2-4 离子交换操作及设备

  • 离子交换柱

第26页:固定床离子交换设备简图

2-4 离子交换操作及设备

  • 固定床离子交换设备简图

第27页:固定床离子交换设备

2-4 离子交换操作及设备

  • 固定床离子交换设备

第28页:半连续移动床水处理工艺

2-4 离子交换操作及设备

  • 半连续移动床水处理装置

第29页:压力式流动床水处理装置

2-4 离子交换操作及设备

  • 流动床离子交换设备压力式流动床水处理装置

第30页:重力式流动床水处理设备

2-4 离子交换操作及设备

  • 流动床离子交换设备重力式流动床水处理装置

第31页:交换柱的直径和高度

交换柱的直径和高度

  • 柱截面积
  • 交换柱直径
  • 交换柱高度:H=H1+H2

第32页:树脂用量与正洗水用量

树脂用量、正洗水用量和时间

  • 树脂用量
  • 正洗水量
  • 洗涤时间:两个阶段洗涤时间之和(m3)

第33页:树脂工作交换容量

树脂工作交换容量和有效工作容量

  • 工作交换容量
  • 有效工作容量

第34页:交换柱工作时间与再生剂用量

交换柱工作时间与反洗再生用量

  • 交换柱工作时间
  • 交换柱反洗水用量
  • 再生剂用量(Kg)

第35页:本章总结与作业

请进入第九章内容

  • 本章总结
  • 本章作业
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