化工原理__第十章_蒸馏(1)

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1、目录第十章蒸馏第一节概述一、什么是蒸馏？二、蒸馏在工业生产中的应用三、蒸馏的分类第二节二元物系的汽液相平衡一、理想物系的汽液相平衡二．非理想溶液的汽液相平衡第三节蒸馏方式一、简单蒸馏二、平衡蒸馏三、平衡级和精馏原理1《化工原理》电子教案/目录目录第四节二元连续精馏的分析与计算一、全塔物料衡算二、精、提馏段物料衡算三、理论塔板数N的计算四、塔板效率与实际塔板数五、回流比的影响及选用习题课六、理论板数的捷算法七、关于二元连续精馏的其它流程1．塔顶设有分凝器2．冷液回流3．直接蒸汽加热流程4．多股加料和侧线出料流程习题课2《化工原理》电子教案/目录目

2、录第四节二元连续精馏的分析与计算八、精馏塔的热量衡算第十章小结3《化工原理》电子教案/目录第十章蒸馏蒸馏及精馏的分离依据液体均具有挥发成蒸汽的能力，但各种液体的挥发性个不相同。习惯上，将液体混合物中的易挥发组分A称为轻组分，难挥发组分B则称为重组分。将液体混合物加热至泡点以上沸腾使之部分汽化必有yA>xA；反之将混合蒸汽冷却到露点以下使之部分冷凝必有xB>yB。上述两种情况所得到的气液组成均满足:部分汽化及部分冷凝均可使混合物得到一定程度的分离，它们均是籍混合物中各组分挥发性的差异而达到分离的目的，这就是蒸馏及精馏分离的依据。第一节概述一、什么

3、是蒸馏？利用各组分挥发度的差异将液体混合物加以分离的单元操作称为蒸馏。4获得高纯度产品；获得粗馏分。例如：在酿酒业中饮料酒；在石油炼制工业中，原油经蒸馏后制取汽油、煤油、柴油等产品；第一节概述加热乙醇水汽相:醇富集液相:水富集冷凝冷却乙醇产品废水二、蒸馏在工业生产中的应用5第一节概述三、蒸馏的分类说明：画圈的就是本章要着重介绍的。返回目录6根据操作方式，可分为：按蒸馏方式简单蒸馏平衡蒸馏（闪蒸）精馏特殊精馏恒沸蒸馏萃取蒸馏水蒸汽蒸馏较易分离的物系或对分离要求不高的物系难分离的物系很难分离的物系或用普通方法难以分离的物系7第二节二元物系的汽液相

4、平衡二元物系汽液相平衡时，所涉及的变量有：温度t、压力P、汽相组成y、液相组成x等4个。----独立变量只有2个，例如：x(y)、P；x、t8第二节二元物系的汽液相平衡具体函数关系还需实验测定。其中，理想物系的函数关系式较为成熟。9第二节二元物系的汽液相平衡一、理想物系的汽液相平衡1、理想溶液在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。在组分A、B组成的理想溶液中，则有：只有物性和结构相似，且分子大小也相近的物系才符合拉乌尔定律，如苯－甲苯、甲醇－乙醇、烃类同系物组成的溶液等等。？10一、理想物系的汽液相平衡2、理想物系的汽液相平衡关

5、系：对理想物系，汽相满足：？11t~y（或t~x）关系式将用上述方法求出的的数据画在同一张图上，就得到下图。12t~x（或y）关系式①两端点A与B.端点A代表纯易挥发A组分(x=1)，端点B代表纯难挥发B组分（x=0）。②两线：t~x线为泡点线，泡点与组成有关；t~y线为露点线，露点与组成y有关。13t~x（或y）关系式③3区:t~x线以下为过冷液体区；t~y线以上为过热蒸汽区；在t~x与t~y线之间的区域为气液共存区，在此区域内气液组成y与x是成平衡关系，气液两相的量符合杠杆定律。只有设法使体系落在汽液共存区这才能实现一定程度的分离。例如将组

6、成为的过冷溶液加热至C点，产生第1滴气泡，故C点所对应的温度称为泡点，气泡组成为y1，维持加热升温至G点，溶液部分汽化，气相组成为y(F点)，液相组成为x(E点)，y>xF，xyF，故部分冷凝亦可实现一定程度的分离。要实现高纯度分离必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝，这个过程在工业生产上是如何实现的呢？14温度

7、—组成(图)两条线三个区三种点15表示混合液的平衡温度和液相组成之间关系，t-x线。露点线表示混合液的平衡温度和气相组成之间的关系，t-y线，泡点线两条线16过热蒸汽区两相区液相区三个区17●●●沸点（boilingpoint）●●泡点（bubblepoint）x越大，易挥发组分的含量越高，泡点温度越低。●●露点（dewpoint）y越大，易挥发组分含量越高，露点温度越低。18t汽液两相处于平衡时，两相温度相同此时，气相组成大于液相组成；当气液两相组成相同时，气相露点温度总是高于液相的泡点温度。19一、理想物系的汽液相平衡理想物系的t-x（y）

8、相图：杠杆原则：力力臂=常数即：液相量L1=汽相量L2量浓度差杠杆20y~x图在蒸馏计算中广泛应用的是一定总压下的y~x图。因，故在任一x下总是