化工原理课件第9章：蒸馏.ppt

《化工原理课件第9章：蒸馏.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、9.1概述例：发酵醪液中提纯酒精石油炼制目的：液体混合物的分离，提纯或回收有用组分9精馏1.1蒸馏分离的目的和依据依据：混合液中各组分挥发性的差异ADV微分浮阀1.2蒸馏过程的分类按蒸馏方式：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等按连续性：连续蒸馏、间歇蒸馏按操作压强：常压、减压、加压蒸馏按组分数：双组分、多组分9.1概述1.3蒸馏分离的特点（1）可直接获得所需要的产品（2）应用广泛，历史悠久（可分离液体、气体、固体混合物）（3）适用于各种浓度混合物的分离（4）操作能耗大，费用高9.1概述9.2二元物系的汽液相平衡9精馏2.1理想物系的汽液相平衡9.2二元物系的汽液相平衡（1）液相为理想溶液（2

2、）汽相为理想气体纯组分的po～t泡点方程2.1理想物系的汽液相平衡露点方程2.1理想物系的汽液相平衡1.t~x(y)图在恒定的总压下，溶液的平衡温度随组成而变，将平衡温度与液（汽）相的组成关系标绘成曲线图，该曲线图即为t-x(y)图。2.1理想物系的汽液相平衡苯－甲苯混合液的t-x-y图露点线泡点线汽相区两相区露点泡点液相区0.43x1y1x1y1t1x3y3t32.y~x图平衡线平衡线与对角线之间的距离越大→分离越容易对角线平衡线上各点对应的t不同y越高，相应的t越低2.1理想物系的汽液相平衡2.1理想物系的汽液相平衡2.1.5挥发度和相对挥发度1.挥发度纯物质：混合液：相平衡方程①α偏离1

3、的程度愈大，分离愈容易。②若α=1，不能用普通蒸馏方法分离。α表示了分离的难易程度。2.1理想物系的汽液相平衡2.相对挥发度α但当总压变化不大时，例如＜30％，所引起的x－y关系的变化不超过2％，工程上可忽略。蒸馏操作压力的选择不是着眼于分离的难易程度，而主要考虑物系的工艺特性或其它特殊要求（如能量的合理利用）。一般应尽可能在常压下操作。x1y12.1理想物系的汽液相平衡2.1.6总压对相平衡的影响蒸馏的压强增高，泡点升高，α减小，分离困难。（选学）M（1）α＝1（2）恒沸点1.简单蒸馏（间歇）9.3蒸馏方式9精馏2.平衡蒸馏（闪蒸）：连续定态9.3蒸馏方式3.精馏9.3蒸馏方式精馏将由挥发度

4、不同的组分所组成的混合液，在精馏塔中同时进行多次部分气化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组分的过程。必要条件：塔顶液相回流和塔底汽相回流tn-1yn>yn+1xn+1

5、：两组分的摩尔汽化潜热相等；显热忽略，热损失忽略。2.恒摩尔流假定9.4双组分连续精馏的计算4.2全塔物料衡算馏出液的采出率：釜残液的采出率：易挥发组分的回收率难挥发组分的回收率9.4双组分连续精馏的计算4.2全塔物料衡算9.4双组分连续精馏的计算4.3操作线方程1.精馏段操作线方程精馏段操作线方程直线方程斜率截距过点（xD，xD）9.4双组分连续精馏的计算xDxyWxW9.4双组分连续精馏的计算4.3操作线方程2.提馏段操作线方程xDxxW1.精馏塔的进料热状态（1）冷液进料（2）饱和液体进料（泡点进料）（3）汽液混合物进料（4）饱和蒸汽进料（露点进料）（5）过热蒸汽进料9.4双组分连续精馏

6、的计算4.5进料状况的影响2.进料热状况参数4.5进料状况的影响WxW提馏段操作线方程4.5进料状况的影响（1）冷液进料冷液进料3.进料热状况的q值4.5进料状况的影响（2）饱和液体（泡点）进料饱和液体进料4.5进料状况的影响（3）汽液混合物进料汽液混合物进料4.5进料状况的影响此时，q＝进料中液相的分率(4)饱和蒸汽（露点）进料饱和蒸汽进料4.5进料状况的影响(5)过热蒸汽进料过热蒸汽进料4.5进料状况的影响xDxxW4.q线方程（进料方程）4.5进料状况的影响整理得：4.5进料状况的影响斜率过点（xF，xF）4.q线方程（进料方程）4.5进料状况的影响q线的意义xF各进料状态q线在y～x图

7、上的方向4.5进料状况的影响4.5进料状况的影响4.5进料状况的影响提馏段操作线的一种简便求法∵过点b(xW,xW)，q线与精馏段操作线交点d（xq,yq）其中xW已知，(xq，yq)可由：①②泡点进料（q＝1）：露点进料（q＝0）：9.4双组分连续精馏塔的计算4.6理论板数的计算1.逐板计算法连续精馏塔顶设全凝器泡点回流精馏段所需理论板层数：n-1（进料板算在提馏段）全塔理论板数N含再沸器平衡方