spContent=分离工程是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学，是化学工程学科的重要组成部分。切实掌握各分离方法的特点和原理，有助于化工从业者选择和设计适当的分离方法和设备，保证过程工业正常运转、获得良好效益。
分离工程是研究化工及其它相关过程中物质的分离和纯化方法的一门技术科学，是化学工程学科的重要组成部分。切实掌握各分离方法的特点和原理，有助于化工从业者选择和设计适当的分离方法和设备，保证过程工业正常运转、获得良好效益。
—— 课程团队
课程概述
化工生产是原料通过一系列化学、物理变化的过程，产物、原料、中间产物需要经过各分离单元的加工处理。天然物质多以混合物存在，要从中获得有使用价值的产品，须对其进行分离；加工工业中须对中间体和产物进行分离和提纯，才能得到符合使用要求的产品。适用分离技术是环保工程中用于污染物脱除的保障。新型分离技术的研究，还为新能源、新兴材料为代表的高新技术领域的发展提供有力的技术保障。了解和掌握各分离方法的特点和原理，可以为化工选择和设计适当的分离方法和设备提供基本的专业理论保障。
《分离工程》是化工与制药等大类专业本科学生在进入专业学习阶段后的一门重要专业课程，也是过程工业及相关领域专业教育的重要课程。分离工程课程是华东理工大学化工类专业主干课程，经长期课程和教材建设，成为上海市精品课程。本课程讲授传质与分离工程的原理和应用，各主要分离单元操作和分离工程领域研究进展，通过以精馏、吸收、萃取为主的平衡分离过程和膜分离技术为代表的速率分离过程所涉及的分离机理、效率与通量、过程与设备计算原理、适用分离设备的讲述，让学生对工业分离过程有较全面和有深度的掌握。本课程教学内容兼具理论性、实践性和新颖性的特点。学生通过本课程的学习，要求能掌握分离技术的基本原理，熟悉分离设备的设计模型，了解分离工艺的开发方法，重视现代分离技术的前沿发展，满足日后专业发展的需要。
授课目标
从工程教育质量认证体系的要求来看，本课程的教学目标具体体现在以下几点：
1、能够运用数学、物理、物理化学和化工原理知识，分析与表达过程工业中分离技术的工程问题，建立平衡级分离和速率分离过程的数学模型，并正确求解。
2、能运用工程思维方法，判断分离过程的设备条件和操作变量对分离成本和效率的影响，提出优化的分离问题解决方案。
3、能够针对待分离混合物的具体特性，确定分离设备和操作条件，进行分离设备和过程的设计优化。
4、了解分离工程学科的前沿领域，认识到分离技术在解决人类面临的资源、环境问题和推动高新技术发展，实现人类文明的绿色、可持续发展中的应用潜力。
5、培育增进绿色工程理念，认识到从节约能耗、物料的节省和可回收的角度来考虑分离技术方案的组织和实施，促进绿色可持续发展的必要性。
6、理解工程职业道德和规范，具备正确、合理地应用专业知识和能力解决工程问题、促进社会和经济发展的家国情怀和使命担当。
7、了解分离工程学科中新分离单元、新介质和新设备的发展以及研究手段和解决问题方法的演变，认识到不断自主学习以适应本学科领域知识更新的必要性。
课程大纲
绪论
课时目标： 让学生深入了解分离工程学科的产生，学科现状和研究对象，展望分离工程学科未来发展。
1.1 分离工程的昨天与今天：分离工程学科的缘起、发展和涵盖内容。（1学时）
1.2 分离工程的明天：简介分离工程的前沿领域,展望未来发展方向。（1学时）
多组分精馏
课时目标：本章讲述多组分精馏过程的基本原理。通过本章的学习，重点掌握多级平衡分离过程的基本原理和多组分精馏的简捷算法，了解求解MESH方程组的常用算法、多组分精馏的流程规划和单塔操作条件选择等工程常识。
2.1 精馏简介：精馏过程和设备的发展，工业应用。（0.5学时）
2.2 多元系汽液相平衡：汽-液相平衡计算方法；针对物系特点选用热力学方程，计算气液平衡常数。（1.5学时）
2.3 单级蒸馏(1)：泡点、露点的计算原理。（1学时）
2.4 单级蒸馏(2)：闪蒸过程的计算原理。（1学时）
2.5 多组分精馏严格计算(1)：基于物料衡算、热焓衡算、气液相间平衡、气液相组成满足归一化要求，建立定态多级平衡分离过程的MESH方程组。（1.5学时）
2.6 多组分精馏严格计算(2)：求解MESH方程组的常用算法：泡点法、流率加和法和全变量迭代法的原理，各算法的特点和适用范围。（1学时）
2.7 多组分精馏简捷计算(1)：多组分精馏的组分分类， Fenske方程估算最少理论板数Nm和对非关键组分在塔顶和塔釜产物间的分割。（1学时）
2.8 多组分精馏简捷计算(2)： Underwood方程计算最小回流比Rm，Gilliland关联求解理论板数。（1.5学时）
2.9 精馏操作条件与分离流程规划： 综合考虑精馏过程的设备成本和操作成本，选定合理的操作压力；多组分精馏分离合理流程设计依据的经验规则和工程常识。（1学时）
特殊精馏
课时目标：本章讲述混合物组分的相图和几种特殊精馏的基本原理。通过本章的学习，重点掌握剩余曲线和精馏曲线图、萃取精馏过程的计算、恒沸剂的选择以及精馏过程分析，并了解蒸馏边界的概念、萃取精馏中溶剂的选择、恒沸精馏流程工艺分析。
3.1 特殊精馏概述： 特殊精馏的必要性，特殊精馏的主要类型。（0.5学时）
3.2 混合物组分的相图：蒸馏边界的概念，剩余曲线图和精馏曲线图的异同，采用精馏曲线图预测在全回流下的产物组成区。（1学时）
3.3 萃取精馏：萃取精馏的基本原理，萃取溶剂的选择原则，萃取精馏过程的简捷计算，萃取精馏操作的特点分析。（1.5学时）
3.4 恒沸精馏：不同体系恒沸组成的计算，几种典型的恒沸精馏流程，恒沸精馏与萃取精馏的比较分析。（1学时）
吸收
课时目标：本章讲述吸收过程的基本原理。学习本章内容, 深入理解吸收与精馏和萃取等平衡分离过程在原理上的相似之处，并了解吸收过程在热力学分析和化学吸收计算的独特性。认识到采用传质单元法获取填料层高度，气液两相传质速率计算的重要性，掌握吸收因子法简捷计算，了解化学吸收强化传质对填料层高度计算的影响。在精馏和吸收的内容学习基础上，了解气液设备传质效率的获取方法。
4.1 吸收概述: 吸收与精馏异同之处，吸收典型工艺流程，吸收过程的开发步骤。（1学时）
4.2 吸收过程的基本理论(1) ： 物理吸收的相平衡，化学吸收的相平衡。(1学时）
4.3 吸收过程的基本理论(2): 吸收的传质模型，化学吸收的增强因子，传质系数关联式。（1学时）
4.4 吸收过程的简捷计算 ：吸收因子法基本原理，平均吸收因子法的设计型计算。（1.5学时）
4.5 化学吸收过程的计算(1)：化学吸收的分类与判别，液相传质速率的计算方法，一级不可逆反应的传质速率。（1学时）
4.6 化学吸收过程的计算(2): 不可逆瞬间反应的传质速率，二级不可逆反应的传质速率。（1学时）
4.7 气液传质设备的效率：板式塔的效率和影响因素，塔板效率的获取途径，填料塔的理论板当量高度。（1.5学时）
液液萃取
课时目标：本章讲述萃取过程的基本原理。学习本章内容，了解萃取作为液液平衡分离过程与气液平衡分离过程和固液平衡分离过程在原理上的相似之处，以及液液体系在流体流动和传质方面的独特性，由此造成的萃取设备不同的结构特征。
5.1 液液相平衡：液液萃取的原理和应用场合，液－液体系相平衡，萃取过程的计算原理。(1.5学时)
5.2 萃取过程的流体力学和传质：特征速度和液泛，传质单元法和传质单元高度，解扩散模型求取萃取塔有效高度。(1.5学时)
5.3 萃取设备及设计：液液萃取设备的类型（机械搅拌萃取塔、混合澄清槽、离心萃取机等）和选择原则，转盘塔的设计计算。(1.5学时)
膜分离技术
课时目标：本章讲述膜分离过程的基本类型和分离机理，以及膜分离技术工程应用的一些相关问题。学生通过本章内容的学习，可以对膜分离技术形成全貌性的认知，并掌握主要膜分离单元的分离机理、过程特点和应用范围。
6.1 膜分离技术基本概念： 膜分离过程的发展、基本类型和主要特点，介绍常见膜分离单元的分离机理、膜材料种类、膜的微观结构和宏观形态等。(1.5学时)
6.2 膜分离工程问题和应用：膜分离技术工程应用的相关问题 – 定量表征膜分离过程通量和分离选择性的定量指标；膜分离过程中浓差极化的起因、后果和控制；实际工程应用中的膜污染和膜的清洗；反渗透过程分析。(1.5学时)
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项：
1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
- 朱家文、吴艳阳等. 分离工程. 北京：化学工业出版社,2019
- 邓修、吴俊生编，化工分离工程. 北京：科学出版社（第二版），2013
- 陈洪钫、刘家祺编，化工分离过程. 北京：化学工业出版社（第二版），2014
- P. C. Wankat, Separation Process Engineering Includes Mass Transfer Analysis(4th ed.). Boston，Prentice Hall, 2017
- J. E. Henley, J. D. Seader, D. K. Roper. Separation Process Principles(3rd ed). Hoboken, N.J., Wiley, 2011
- C. J. King. Separation Processes(2nd ed.). New York, Dover Publications Inc., 2013
常见问题
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