化工原理---精馏.ppt

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1、6.精馏本章重点及难点内容掌握双组分理想溶液气液相平衡的各种表达形式；掌握进料的不同热状况及其对精馏操作的影响；掌握两组分连续精馏塔理论塔板数的的图解法；掌握回流比对精馏过程的影响；了解简捷法求理论板层数的方法；了解各种类型的塔板的特点及性能，掌握筛板塔的流体力学性能。1吸收蒸馏：利用液体混合物各组分挥发度的不同，使其部分气化，从而达到分离的单元操作易挥发组分：沸点低的组分，又称为轻组分难挥发组分：沸点高的组分，又称为重组分蒸馏的分类按操作方式分：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏按组分数目分：双组分

2、蒸馏及多组分蒸馏按操作压力分：常压蒸馏、加压蒸馏、减压（真空）蒸馏按操作流程分：连续蒸馏和间歇蒸馏6.概述2吸收6.1理想溶液的气液相平衡精馏与吸收的对比操作过程中相态的变化：精馏时两相同时产生，而吸收是操作前已经是两相；操作结果的不同：精馏能得到较为纯净的分离产物，而吸收则必须通过后续的进一步处理才能得到较纯净的物质；传质的方向不同：精馏过程中既有气相传质，也有液相传质，而吸收一般只有气相中溶质分子进入吸收剂中，属于单向传质。3吸收6.1理想溶液的气液相平衡蒸馏是气液两相间的传热和传质过程气液相平衡

3、关系是指溶液与其上方蒸汽达到相平衡时，汽液相间组成、温度和压强的关系。气液相平衡关系是分析蒸馏原理和进行设备计算的理论基础，过程以两相达到平衡为极限气液相平衡关系可用p（分压）—x或t—x（或y）或x—y的函数关系或相图来表示。4吸收6.1理想溶液的气液相平衡6.1.1相平衡——拉乌尔定律双组分理想溶液的气液相平衡关系式：条件：双组分理想溶液5吸收6.1理想溶液的气液相平衡6.1.2相平衡——相图t—x（或y）图（温度—组成图）露点线气相区（过热蒸汽）泡点线气液共存区液相区（冷液）x1(y1)t4t3

4、t2t1BHJA6吸收6.1理想溶液的气液相平衡y—x图（气液组成关系图）大多数溶液，平衡线位于对角线上方，且偏离对角线愈远，此溶液愈易分离（传质推动力越大）。总压变化不大时外压影响可忽略，但温度的变化对y—x平衡线的影响较大。7吸收6.1理想溶液的气液相平衡6.1.2相平衡——相平衡方程纯液体的挥发度：该液体在一定温度下的饱和蒸气压。溶液中各组分的挥发度：该组分在蒸气中的分压和与之相平衡的液相中的摩尔分率之比。相对挥发度：是指溶液中两组分挥发度之比，常以易挥发组分的挥发度为分子。道尔顿分压定律8吸收

5、6.1理想溶液的气液相平衡相平衡方程相对挥发度表示的相平衡方程9吸收6.2精馏原理6.2.1精馏工艺精馏流程（熟悉相关的概念）原料液（进料）、馏出液（产品）、回流液和釜液；冷凝器（分凝器、全凝器）、再沸器（塔釜加热）；加料板、精馏段和提馏段10吸收6.2.2精馏原理一次部分气化和部分冷凝y1>xF>x1y1——加热原料液时产生的第一个气泡的组成。x1——经过一次气化后原料剩下的液体的组成。6.2精馏原理xwx1xFy1yFABCDP=定值t11吸收多次的部分气化和部分冷凝xFx2x1y1x

6、3y2y3冷凝器分离器加热器A(y)xmynxFBP=定值t6.2精馏原理液体混合物经过多次部分气化和多次部分冷凝后从气相得到较纯的易挥发组分，而从液相中则得到较纯的难挥发组分。12吸收有回流的多次部分汽化、冷凝6.2精馏原理具有不同挥发度的组分所组成的混合液，经多次进行部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组分的过程。实现的条件：回流；塔釜产生的蒸汽xFxDxw13吸收涉及的主要问题：全塔物料衡算、恒摩尔流假设、操作线方程、q线方程、（最小）回流比、适宜回流比、（最少）理论塔板数、全塔效率、实际塔

7、板数6.3双组分连续精馏塔的计算14吸收6.3.1全塔物料衡算总物料：F=D+W易挥发组分：FxF=DxD+Wxw应用见P263例7－16.3双组分连续精馏塔的计算原料液F,xF,IF馏出液D,xD,ID釜残液W,xW,IWLVV’L’15吸收6.3双组分连续精馏塔的计算6.3.2恒摩尔流的假设塔顶采用全凝器，塔釜间接加热离开每块塔板的气液相达到平衡每段各板上的气液摩尔流量各自恒定（不一定相等）满足恒摩尔流的条件各组分的摩尔汽化潜热相等；气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略；塔设备保温好，无热损失

8、。16吸收6.6.3操作线方程研究相邻两块塔板气液组成之间的关系精馏段——操作方程对精馏段作物料衡算V=L+DVyn+1=Lxn+DxD6.3双组分连续精馏塔的计算馏出液D,xD,IDLVy1Lx1Vy2Lx2LxnVyn+112n17吸收6.3双组分连续精馏塔的计算精馏段操作线方程：表示xn与yn+1之间的关系是直线关系，斜率为R/(R+1)，截距为xD/(R+1)xDab18吸收提馏段操作线方程对提馏段物料衡算L’=V’+WL’xn=V’ym+1+