化工原理第六章蒸馏课件.ppt

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1、1.传质过程：物质在一相转移到另一相的过程第六章蒸馏棉酚:液相液相NH3:气相液相分离液体混合物分离混合气体乙醇:液相气相分离液体混合物2.蒸馏目的：分离液体混合物3.分离依据：各组分的挥发度不同A——挥发度大——沸点低——轻组分B——挥发度小——沸点高——重组分4.分类按操作流程连续精馏间歇精馏按操作压强常压精馏减压精馏按组分数目两组分精馏多组分精馏加压精馏按蒸馏方式简单蒸馏特殊精馏精馏平衡蒸馏(闪蒸)图图简单蒸馏返回平衡蒸馏(闪蒸)返回第一节双组分溶液的气液平衡一、溶液蒸气压和拉乌尔定律1.饱和蒸汽压2.道尔顿分压定律理想气体：3.拉乌尔定律：若为理想溶液同

2、温度下纯A的饱和蒸汽压,Pa同样：？(平衡时)P已知气液平衡关系式——泡点方程①②二、理想溶液的气液平衡相图1.温度-组成图：图饱和液体线饱和蒸气线液相区气液共存区过热蒸气区AB（泡点线）CE（露点线）D纯组分，沸点不变，泡点＝露点溶液，沸点随组成而变，泡点≠露点t℃80.1859095100105110.6x1.0000.7800.5810.4120.2580.1300y1.0000.9000.7770.6330.4560.2620返回2.图：图：特点：平衡线偏离对角线越远，越易精馏。图上读不出温度数据P对图影响不大，但对图影响很大。三、相对挥发度1.挥发度(

3、)：2.相对挥发度()：定义：若为理想溶液,则理想溶液：－－气液平衡方程若越大于1，越容易精馏分离若若，则不能采用普通精馏分离。越小于1，越容易精馏分离，此时B为易挥发组分结论：可以用来判别精馏分离的难易程度，以及用普通精馏方法能否达到分离的目的。t改变,变化不大例1.苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸汽压和温度的关系数据如表所示。利用拉乌尔定律计算苯－甲苯混合液在P＝101.33kPa下的气液平衡数据。该溶液可视为理想溶液。温度℃80.1859095100105110.6,kPa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240,kPa40.046

4、.054.063.374.386.0101.33温度℃80.1859095100105110.6,kPa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240,kPa40.046.054.063.374.386.0101.33解：以t=85℃为例t℃80.1859095100105110.6x1.0000.7800.5810.4120.2580.1300y1.0000.9000.7770.6330.4560.2620温度℃80.1859095100105110.6,kPa101.33116.9135.5155.7179.2204.2240,kPa4

5、0.046.054.063.374.386.0101.33例2.计算例1中苯－甲苯体系在不同温度下，并据此算出各温度下的气液平衡数据y-x。解：以t=100℃为例温度℃80.1859095100105110.62.542.512.462.412.37x1.0000.7800.5810.4120.2580.1300y1.0000.9000.7770.6330.4560.2620y’1.0000.8970.7730.6330.4610.2690四、非理想溶液的气液平衡相图1.非理想溶液：——不符合拉乌尔定律正偏差溶液负偏差溶液2.恒沸液与恒沸组成：最大正偏差溶液——

6、恒沸液最大负偏差溶液——恒沸液第二节蒸馏与精馏原理一、简单蒸馏与平衡蒸馏1.简单蒸馏简单蒸馏也称微分蒸馏，间歇非稳态操作，在蒸馏过程中系统的温度和汽液相组成均随时间改变。2.平衡蒸馏平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的蒸馏操作。生产工艺中溶液的闪蒸分离是平衡蒸馏的典型应用。二、精馏原理1.连续精馏装置：再沸器：提供一定量的上升蒸汽流冷凝器：提供塔顶液相产品及保证有适宜的液相回流2.多级分离：缺点：收率低、能耗高3.精馏原理：省去中间加热器和冷凝器最上一级冷凝后部分回流塔釜加再沸器必要条件：塔顶液体的回流;塔釜液体的部分气化。塔内温度自顶至底依次升高

7、。4.塔板(1)塔板上的液层和填料表面是气液两相进行热交换和质交换的场所。(2)每块塔板相当于一只釜的作用。进入第n板难挥发冷凝多易挥发汽化多离开第n板气相液相塔顶：纯A塔釜：纯B加料板以上——精馏段加料板及其以下——提馏段加料位置——与原料液组成和温度相近的板上进料间歇精馏：——只有精馏段，没有提馏段第三节双组分连续精馏的计算与分析设计型计算：操作型计算：一、全塔物料衡算总物料：轻组分：重组分回收率：轻组分回收率：例:将15000kg/h含苯40%（质量分率）和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔顶馏出液中苯的回收率为97.

8、1%。试求馏出液和釜残液