第六章_蒸馏.ppt

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1、第六章蒸馏第一节双组分溶液的气液相平衡第二节蒸馏与精馏原理第三节双组分连续精馏的计算与分析第五节恒沸精馏与萃取精馏第四节间歇精馏第六节板式塔1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。一、什么是蒸馏？§6.1概述2蒸馏在化工生产中的应用分离多组分混合物；某一组分的提纯；有用组分的回收。目的：广泛性：液体混合物；气体混合物；固体混合物。345蒸馏过程的分离依据依据：蒸馏是利用混合物中各组分挥发性的差异。易挥发组分(或轻组分):挥发性高的组分，以A表示；难挥发组分(或重组分):挥发性低的组分，以B表示。蒸馏过程液体混合物加热部分汽化液相：xA,

2、xB汽相：yA,yB液相冷凝6必有：yA>xA,yB

3、、B、C—纯组分液体的饱和蒸汽压，kPaP33510理想溶液与拉乌尔定律拉乌尔定律：在一定温度下，汽相中任一组分的分压等于此纯组分在该温度下的蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分率。pA=pAoxApB=pBoxB=pBo（1-xA）pA、pB—溶液上方A和B两组分的平衡分压，Papao、pBo—同温度下，纯组分A和B的饱和蒸汽压，Pa；xA、xB—分别为混合液组分A和B的摩尔分率11二、理想溶液气液相平衡（一）理想溶液t~y~x关系式理想液体pA=pAoxApB=pBoxB=pBo（1-xA）理想气体——泡点方程12——汽液两相平衡组成间的关系—露点方程——泡点方程

4、13（二）t~y~x图与y~x图三个区：液相区，过冷液体气相区，过热蒸汽两相区，气液共存两相区特点：两相温度相同y>x两条线：液相线（泡点线）气相线（露点线）组成相同，t露点>t泡点14对角线y=x为辅助曲线，平衡线在对角线之上；x~y线上各点温度不同；平衡线离对角线越远，挥发性差异越大，物系越易分离。why?因为y>x15压力对t~xA（yA）图及x~y图的影响压力增加，平衡线靠近对角线，分离难度大16杠杆原理：力力臂=常数即：液相量L1=汽相量L2量浓度差Syx17（三）相对挥发度与理想溶液的y－x关系组分的挥发度:是该物质挥发难易程度的标志，表示

5、。pA、pB——汽液平衡时，组分A,B在气相中的分压；xA、xB——汽液平衡时，组分A,B在液相中的摩尔分率。混合液某组分挥发度:1.挥发度纯组分的挥发度：=pAo18理想溶液则:2.相对挥发度(以α表示)理想气体：或：一般物系：193.理想溶液的气液相平衡方程式代入——相平衡方程讨论:α的物理意义：汽相中两组分组成之比是液相中两组分组成之比的倍数。其值标志着分离的难易程度。2021第二节蒸馏与精馏原理二、精馏原理一、简单蒸馏与平衡蒸馏22（一）简单蒸馏（微分蒸馏）y原料液x蒸气xD1xD2xD3冷凝器特点：间歇、非定态，R=0一、简单蒸馏与平衡蒸馏23简单

6、蒸馏24(2)特点①间歇操作过程是一动态过程；②易挥发组分更多地传递到气相中去，釜液温度不断升高；③产品与釜液组成随时间而改变(降低）；④瞬时蒸气与釜中液体处于平衡状态。2526（二）平衡蒸馏特点：可连续；定态；单级。分离器塔顶产品yAxA加热器原料液塔底产品Q减压阀2728简单蒸馏与闪蒸的区别简单蒸馏平衡蒸馏1无数次平衡蒸馏组成，渐次汽化一次完整的平衡蒸馏2需要从外界不断的加热一次加热到一定的温度3残液与最后一微量蒸气相平衡残液则是与全部气相处于平衡状态4间歇过程，分离效率稍高但分离精度低连续过程，分离效率低，分离精度低29为什么利用多次简单蒸馏或多次平衡蒸

7、馏操作实现物系的高纯度分离是不经济的?多次部分气化和多次部分冷凝流程的不足：a）需多个冷却器及加热器，设备费高，流程复杂b）需大量冷却剂及加热剂，能耗高，操作费高c）中间馏分多，最终产品极少。30二、精馏原理1、精馏原理精馏是指各组分挥发度不同均相液体混合物，利用回流手段，进行多次部分冷凝和多次部分汽化而将混合液加以分离，获得高纯度的易挥发组分和难挥发组分的单元操作。(1)、多次部分气化31(2)、汽体混和物经过多次部分泠凝后可变为高纯度的易挥发组分32(3)、精馏是多次部分汽化与多次部分冷凝的联合操作精馏是一种利用回流技术，使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。

8、进料釜液馏出液精馏段提馏段冷凝器再沸器