蒸馏设备与制水设备.ppt

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1、第四章　蒸馏设备与制水设备第一节　蒸馏设备知识目的要求熟悉蒸馏设备设备分类、结构和原理能力目标正确操作蒸馏塔第一节　蒸馏设备一.概述(一).蒸馏在制药生产中的应用(二)蒸馏的分类(三)蒸馏的基本原理(四)挥发度与相对挥发度二.精馏(一)精馏原理(二)精馏工艺流程图三.精馏的设备与操作(一)精馏的设备(二）精流塔的要求第一节　蒸馏设备一.概述(一).蒸馏在制药生产中的应用蒸馏:就是基于个组分间具有不同的挥发性而实现分离的过程.优缺点优点：工艺简单，可以分离液体混合物和气体混合物缺点：耗能大，有时要高温高压操作，技术复杂液态氧的沸点是-183°C液态蒸馏.氮的沸点

2、是-195.8°C是氧气先被蒸馏出来还是氮气呢？液态空气的蒸馏易挥发组分:挥发度高，沸点低同一温度下的饱和蒸汽压较高难挥发组分:挥发度低，沸点高同一温度下的饱和蒸汽压较低蒸馏的应用酒精的提纯海水的淡化石油分馏酒精的提纯古老的酒的精制石油炼制（分馏）海水的淡化蒸馏法蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。乙醇水体系的蒸馏分离乙醇水加热汽相:醇富集液相:水富集冷凝冷却乙醇产品废水2、蒸馏的分类按蒸馏方式简单蒸馏平

3、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简单蒸馏简单蒸馏简单蒸馏也称微分蒸馏，为间歇非稳态操作（unsteadybatchoperation）。加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾汽化，产生的蒸汽由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。特点：釜内任一时刻的汽、液两相组成互成平衡。蒸馏过程中系统的温度和汽、液相组成均随时间改变。y原料液x蒸气xD1xD2xD3冷凝器平衡蒸馏平衡蒸馏又称为闪蒸（FLASHDISTILLATION），是一连续稳定过程，原料连续进入加热器中，加热至

4、一定温度经节流阀骤然减压到规定压力，部分料液迅速汽化，汽液两相在分离器中分开，得到易挥发组分浓度较高的顶部产品与易挥发组分浓度甚低的底部产品闪蒸罐塔顶产品yAxA加热器原料液塔底产品Q减压阀精馏液相气相按操作压强常压加压减压一般情况下多用常压常压下不能分离或达不到分离要求混合物中组分双组分多组分按流程分间歇连续(1)拉乌尔定律：1、拉乌尔定律：气液平衡时溶液理想溶液非理想溶液1、乘积关系Px2、摩尔分率x（液相）在一封闭容器中,如图所示。在一定条件下，液相中各组分均有部分分子从介面逸出进入液面上方气相空间，而气相也有部分分子返回液面进入液相内。经长时间接触，当

5、每个组分的分子从液相逸出与气相返回的速度相同，或达到动平衡时，即该过程达到了相平衡。(2)道尔顿定律PA=PYAPB=PYB（气相）P=PA+PB(3)理想溶液气液平衡关系式:PA0xA=PYAPB0xB=PYB四、汽液相平衡图1、温度—组成(图)两条线三个区三种点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，泡点线两条线过热蒸汽区两相区液相区三个区(三)蒸馏的基本原理1.两组分的气液平衡关系:气液平衡关系:指溶液与其上方蒸汽达到平衡时气液两相个组分组成的关系.图:气液平衡关系式:用函数式形式表达气

6、液平衡关系,称气液平衡关系式.t-x-y图:用图形表达此关系称t-x-y图.沸点：苯80.2℃；甲苯110.4℃2.蒸馏的基本原理:泡点温度露点温度E点:y2>x1x2

7、耗能,设备太多)怎么解决呢?留给大家思考:多次部分汽化和冷凝xFx2x1y1x3y2y3y3(或xD)y1冷凝器分离器加热器多次部分气化示意图图示回流比:R=L/D．t1＞t2＞t3因同级的气液相温度基本相同，则可以让x3残液回流至第二个蒸发器与上升的到第二个蒸发器的气相y1接触，由于y1温度t1高于x3的温度t3，因此在第二个蒸发器发上了上升蒸汽的部分冷凝和回流液体的部分汽化。同样将x2回流至第一个蒸发器与上升的气相接触换热，这样不仅省去了许多级间的加热器和冷凝器，而且还使x1、x2等每一级的残液道道充分利用，大大提高的收率。xFx2x1y1x3y2y3y3

8、(或xD)冷凝器分离器加热器有回流的多