高等分离工程

课程编码：180210081700P1007H 英文名称：Advanced Chemical Separation Technolog 课时：40 学分：2.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：刘会洲等

分离工程是研究过程工业中物质分离和纯化的工程技术学科。作为化学工程的组成部分之一，分离工程以传递理论和分离单元操作为主要理论体系。二十世纪下半叶以来，以新能源、新兴材料为代表的新技术领域迅速发展，推动了分离工程的前沿研究。
本课程较系统地介绍分离工程的发展和趋势，及前沿研究方向。内容包括：人类社会发展对分离技术的需求及其发展过程；主流分离单元操作及其应用简介；传质分离理论的发展；分离工程技术的发展对现代科学技术的进步的作用；新分离技术及其工程化等等。使学生对分离工程的概貌的了解有一个比较开阔的视野。
化学工程专业研究生在研究工作中涉及的分离技术种类繁多，理论要求也较高，因此，本课程在常规分离工程课程基础上，除了传统分离单元操作和传质理论外，加强了对各种新型分离技术的授课内容。
本课程的教学内容主要为涉及液液和液固多相系统中的传质分离过程。对主要分离单元操作和传质基本理论的教学，讲授本科专业学习中涉及较少或未涉及的、但十分重要的溶剂萃取和固液浸取为主，结合多相传质基本理论为主要授课内容。同时，结合我校在分离工程研究中取得的成果，提供过程实例分析。
新分离技术是分离工程领域研究的热点和发展的前沿方向。在本课程中，吸附和新型层析技术、膜分离(反渗透、超滤、气体渗透、渗透汽化)、工业结晶、过程强化分离（超临界、电场、磁场、超重力场）等新分离技术是主要的教学内容。并适当提供部分工业应用和研究开发案例分析。
本课程采用讨论式和研究型的教学方式。在作业方面，以课题调研型的大型作业，强调学生的主动探索精神，以课堂交流讨论的形式开展。这种形式不仅有利于学生积极主动地进行本课程的学习，也锻炼了学生的文献查阅能力、分析研究能力和论文写作能力，培养学生的创新思维能力，成为学生进入论文研究阶段学习的前期准备。

工程数学，大学物理，物理化学，化工原理，传递过程，化学反应工程

第一章 绪论
第1节 高等分离工程基本介绍 2学时 刘会洲
第二章 分离工程基本问题
第1节 分离工程的基本问题 2学时 刘会洲
第三章 萃取
第1节 萃取的基本原理 2学时 刘会洲
第2节 萃取工业应用及发展趋势 2学时 刘会洲
第四章 固液浸取及其他萃取过程
第1节 浸取及矿浆萃取 2学时 刘会洲
第2节 微乳相萃取等 2学时 刘会洲
第五章 膜分离
第1节 膜分离基本原理及分类 2学时 刘会洲
第2节 膜材料及其新型膜分离 2学时 刘会洲
第3节 膜分离应用及发展趋势 2学时 刘会洲
第六章 吸附与色谱分离
第1节 吸附的基本概念及吸附剂 2学时 杨良嵘
第2节 吸附动力学热力学及计算 2学时 杨良嵘
第3节 色谱分离基本概念 2学时 杨良嵘
第4节 色谱分离的种类 2学时 杨良嵘
第七章 吸收、精馏、结晶
第1节 吸收 1学时 杨良嵘
第2节 精馏 2学时 杨良嵘
第3节 结晶 1学时 杨良嵘
第八章 其他分离
第1节 磁分离 1学时 杨良嵘
第2节 电场强化分离 1学时 杨良嵘
第3节 超重力强化分离 1学时 杨良嵘
第4节 温度响应分离 1学时 杨良嵘
第九章 课堂报告与讨论
第1节 萃取膜分离讨论 2学时 刘会洲
第2节 吸附色谱讨论 2学时 杨良嵘
第十章 考核
第1节 考试 2学时 杨良嵘

1、刘会洲，国家杰出青年基金获得者，首批万人计划领军人才，中国科学院绿色过程与工程重点实验室主任。从事微观结构尺度深化萃取机理的应用基础研究，在相关领域高水平学术杂志上发表SCI收录论文390余篇，他引逾万次，入选Elsevier 2016-2022中国高被引学者。以第一完成人获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步三等奖1项，获省部级科技进步和技术发明一等奖3项、二等奖7项。担任国际溶剂萃取会议ISEC国际委员会和EcoTopia Science国际学术委员会委员，有色金属学会冶金物化学术委员会副主任委员，化工分离顶刊Sep. Purif. Technol.共同主编等。2、杨良嵘，工学博士，中科院研究员，博士生导师，国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者，国家重点研发计划青年首席科学家，中科院稳定支持基础研究青年团队首席，过程所绿色化工研究部主任。2005年本科毕业于清华大学化工系，2010年博士毕业于中科院过程所，2014-2015年美国麻省理工学院访问学者。2021年获中国分析测试协会科学技术一等奖(第一完成人)，2022年获中科院“年度先锋人物”称号，2020年入选中科院青促会优秀会员，2017获中国化学会青年化学奖；2014获国家技术发明二等奖(第三完成人)；2011获石化联合会科技进步一等奖(第三完成人)；2015年入选中科院青促会；2013年获中科院王宽诚教育基金项目奖励；同年被授予中科院过程所优秀青年称号；2010年获青年科学家优秀论文奖Excellent Paper Award for Young Scientists (The 11th IUMRS International Conference in Asia)。针对低浓度、大体量、复杂溶液体系目标产物浓缩分离效率低且能耗高的问题，基于纳微结构界面开展新型绿色分离技术应用基础研究。包括新型绿色分离工艺与新型分离材料，外场强化反应分离技术等，应用于盐湖海洋卤水体系锂铀等高值金属资源提取、天然产物及发酵产品生物活性产品分离及可回收催化剂及工艺技术研发生产。主持及完成多项国家基金委、科技部及科学院项目、JWKJW专项及大型企业项目等。相关研究成果在AIChE J、CEJ、SPT、APPL CATAL B、ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊发表论文100余篇(4篇ESI高引论文)；申请国际专利1项，申请及授权发明专利37项，撰写专著2章节。任中国化工学会分子辨识分离工程专业委员会委员，《化学通报》编委、《盐湖研究》和《应用化学》青年编委等。