精馏复习课(期末).ppt
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蒸馏技术—确定精馏操作条件(制药单元操作技术课件)
Ki
yi xi
式中： yi 和 xi 分别表示 i 组分在互为平衡的汽、液两相中的摩尔分数。 对于易挥发组分，Ki >1，即 yi > xi ; Ki 值越大，组分在汽、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。
29
03 确定精馏操作条件
溶液中各组分的挥发性由挥发度来量衡，其定义为组分在汽相中的平衡蒸汽 压与在液相中的摩尔分数的比值。
8
确定精馏操作条件
相组成的表示法
（1）质量分率xw：混合液中某组分的质量与混合物总质量的比值。
xw，A =mA/m
xw，B =mB/m
xw，A + xw，B =1
（2）摩尔分率x：混合物中某组分的摩尔数与总摩尔数的比值。
xA =nA/n
xB =nB/n
xA + xB =1
（3）xw与x的关系
xA = (xw，A /MA)/[(xw，A /MA)+(xw，B /MB)]
6
03 确定精馏操作条件
常压蒸馏（或精馏）都是在恒压条件下进行，对于某一 双组分物料体系，若塔板上达到气液平衡，此时该板上影响 气相组成和液相组成的唯一因素是温度，即温度改变则气相 组成和液相组成均发生变化。当然，即使同一压力、同一温 度，物料体系不同，气液平衡时气相组成和液相组成也不同。
7
03
达的是一定总压下液相组成与溶液泡点温度关系。 已知溶液的泡点可由上式计算液相组成；反之，已知组成也可由
上式算出溶液的泡点，但一般需试差。
18
03 确定精馏操作条件
式中纯组分 A、B 的饱和蒸汽压与温度的关系，通常用安 托因（Antoine）方程表示：
ln po A B T C
p o ——任一纯组分的饱和蒸气压，Pa
精馏与精馏原理PPT
溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和即p总papb当压力104kpa时双组分气相可视为理想气体据道尔顿分压定律气体据道尔顿分压定律此式为用饱和蒸气压表示的气液平衡关系
第六章 精馏
组员：
零梅妹 朱喜迎 尚赟 李桂浩 赵兴云 罗世波 农雄机 黄勇胜
1.气液相平衡
1.1 定义 1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图 1.3 气液相平衡关系
A xA pB B
定义式 xB 代入 pA
α 愈大，A、B两组分愈容易分离； α =1不能用普通精馏分离。
对理想溶液：
0 p p x 拉乌儿 A A A 0 x x p A 0 A A 0 p p x p B B B B 定律 x x B B
d.下曲线为t-x线，也称为饱和 苯—甲苯混合液的t-x-y图 液体线（泡点线）
1.2.2 x-y图
a.以x（气相或液相的浓度） 为横坐标，y（温度）为纵坐 标 b.曲线表示液相组成与之平衡 的气相组成间的关系。 c.对角线x=y的直线 ,作查图 时参考用 。 d.平衡线位于对角线上方
苯—甲苯混合液的x-y图
分冷凝相结合的操作。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）
液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的
难挥发组分 。
气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。
2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离衡的气 液相在塔内各板上提供了接触条件，实现了气 液相间的质量传递。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被
全部冷凝，将部分冷凝液用泵（ 或借重力作用）送回塔顶作为回 流液体，其余部分作为塔顶产品 （称为馏出液）采出。
第六章 精馏
组员：
零梅妹 朱喜迎 尚赟 李桂浩 赵兴云 罗世波 农雄机 黄勇胜
1.气液相平衡
1.1 定义 1.2 两组分理想溶液的气液平衡相图 1.3 气液相平衡关系
A xA pB B
定义式 xB 代入 pA
α 愈大，A、B两组分愈容易分离； α =1不能用普通精馏分离。
对理想溶液：
0 p p x 拉乌儿 A A A 0 x x p A 0 A A 0 p p x p B B B B 定律 x x B B
d.下曲线为t-x线，也称为饱和 苯—甲苯混合液的t-x-y图 液体线（泡点线）
1.2.2 x-y图
a.以x（气相或液相的浓度） 为横坐标，y（温度）为纵坐 标 b.曲线表示液相组成与之平衡 的气相组成间的关系。 c.对角线x=y的直线 ,作查图 时参考用 。 d.平衡线位于对角线上方
苯—甲苯混合液的x-y图
分冷凝相结合的操作。
精馏中的两个重要概念：
轻组分：挥发性高的组分（沸点低的组分）
重组分：挥发性低的组分（沸点高的组分）
液体混合物经过多次部份汽化后可变为高纯度的
难挥发组分 。
气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。
2-2 精馏原理
① 回流
塔顶液相回流和塔底汽相回流，为偏离衡的气 液相在塔内各板上提供了接触条件，实现了气 液相间的质量传递。
馏出液 进料
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被
全部冷凝，将部分冷凝液用泵（ 或借重力作用）送回塔顶作为回 流液体，其余部分作为塔顶产品 （称为馏出液）采出。
精馏原理(1).ppt
平衡的汽相多次部分冷凝→高纯度轻组分； 平衡的液相多次部分汽化→高纯度重组分。
多次部分汽化、部分冷凝示意图
Vn
Vn-1
Vn-2 V1
Ln
V0
F
L1
Ln-1
V1’
Vm-1’
L’0
L1’
Vm’
Lm-1’ Lm’
存在问题：
需要多个部分冷凝器、再沸器→设备多、流程长、能耗↑； 分离中有多个中间馏分Ln、Vn’ →产品虽纯度↑但量↓，收率↓。
提馏段——NF以下，将下降液体中重组分↑。
精馏连续、稳定操作的必要条件：塔顶回流L、塔釜上升V。
精馏与蒸馏的区别 —— 汽、液相回流
④ 精馏操作流程(见图)
• 为什么回流? • 为什么再沸?
冷凝器 R=L/D
精
馏
L
D
F
段
提 馏 段
在稳态操作条件：
再沸器 W
精馏塔从塔顶→釜
Tn、xn、yn、Ln、Vn
工业上，不能采用此流程。
② 平衡级蒸馏
改进措施：
将部分汽化、部分冷凝中间馏分Ln、Vn’ 分别引回到前
一分离器中→去掉了中间换热设备及采出馏分。
具体过程：
上下两股物流如Ln+1、Vn-1密切充分接触(接触级)→ 呈平衡的两相Ln、Vn(平衡级or理论板)→ 分开。
过程特点——两相传质：
汽、液两物流温度、组成不同→热量交换、质量传递→ 液相中轻组分吸热汽化向汽相转移、
精馏原理
需要掌握精馏原理与流程
1 精馏原理与流程
平衡蒸馏与简单蒸馏 —— αAB>>1粗or初分，分离不完全；
普通精馏 —— 多级分离操作，αAB≠1可实现高纯度分离。
多次部分汽化、部分冷凝示意图
Vn
Vn-1
Vn-2 V1
Ln
V0
F
L1
Ln-1
V1’
Vm-1’
L’0
L1’
Vm’
Lm-1’ Lm’
存在问题：
需要多个部分冷凝器、再沸器→设备多、流程长、能耗↑； 分离中有多个中间馏分Ln、Vn’ →产品虽纯度↑但量↓，收率↓。
提馏段——NF以下，将下降液体中重组分↑。
精馏连续、稳定操作的必要条件：塔顶回流L、塔釜上升V。
精馏与蒸馏的区别 —— 汽、液相回流
④ 精馏操作流程(见图)
• 为什么回流? • 为什么再沸?
冷凝器 R=L/D
精
馏
L
D
F
段
提 馏 段
在稳态操作条件：
再沸器 W
精馏塔从塔顶→釜
Tn、xn、yn、Ln、Vn
工业上，不能采用此流程。
② 平衡级蒸馏
改进措施：
将部分汽化、部分冷凝中间馏分Ln、Vn’ 分别引回到前
一分离器中→去掉了中间换热设备及采出馏分。
具体过程：
上下两股物流如Ln+1、Vn-1密切充分接触(接触级)→ 呈平衡的两相Ln、Vn(平衡级or理论板)→ 分开。
过程特点——两相传质：
汽、液两物流温度、组成不同→热量交换、质量传递→ 液相中轻组分吸热汽化向汽相转移、
精馏原理
需要掌握精馏原理与流程
1 精馏原理与流程
平衡蒸馏与简单蒸馏 —— αAB>>1粗or初分，分离不完全；
普通精馏 —— 多级分离操作，αAB≠1可实现高纯度分离。
精馏培训讲义PPT课件
精馏培训讲义
目录
• 精馏技术简介 • 精馏流程与设备 • 精馏操作与控制 • 精馏分离效率与能耗分析 • 精馏安全与环保 • 精馏案例分析与实践
01 精馏技术简介
精馏的定义与原理
精馏的定义
精馏是一种利用混合物中各组分 挥发度的不同，通过加热、冷凝 、分馏等操作将液体混合物进行 分离的物理过程。
回收率
表示实际产品中目标组分 的比例，数值越高，目标 组分的回收效果越好。
热力学效率
反映精馏过程热力学有效 性的指标，数值越高，热 力学效率越高。
能耗分析的方法与意义
能耗分析方法
通过测量和计算精馏过程中的各种能 耗，如加热、冷却、压缩等，分析能 耗的分布和影响因素。
能耗分析意义
有助于优化精馏过程，降低能耗，提 高经济效益和环境可持续性。
精馏设备中的搅拌器、 泵等机械设备可能导致 夹击、割伤等事故。应 保持设备清洁，定期维 护保养，确保安全防护 装置完好。
精馏区域可能存在电气 安全隐患，如潮湿、腐 蚀等。应采用防爆、防 水等电气设备和电缆， 定期检查电气线路和设 备。
精馏过程的环保要求与处理方法
01 总结词
02 废气处理
03 废水处理
填料
填充在塔体内，增加接触面积 ，促进传热和传质。
塔板
设置在塔体内，形成不同的汽 液分离区域。
进料口和出料口
控制原料和产品的进入和流出 。
辅助设备
热源
提供加热所需的热量。
冷源
用于冷却回流液和产品。
泵
输送原料和产品。
仪表
监测温度、压力等参数。
精馏流程的优化与改进
控制进料速度和温度
调整进料速度和温度，提高分离效果。
04 噪声控制
目录
• 精馏技术简介 • 精馏流程与设备 • 精馏操作与控制 • 精馏分离效率与能耗分析 • 精馏安全与环保 • 精馏案例分析与实践
01 精馏技术简介
精馏的定义与原理
精馏的定义
精馏是一种利用混合物中各组分 挥发度的不同，通过加热、冷凝 、分馏等操作将液体混合物进行 分离的物理过程。
回收率
表示实际产品中目标组分 的比例，数值越高，目标 组分的回收效果越好。
热力学效率
反映精馏过程热力学有效 性的指标，数值越高，热 力学效率越高。
能耗分析的方法与意义
能耗分析方法
通过测量和计算精馏过程中的各种能 耗，如加热、冷却、压缩等，分析能 耗的分布和影响因素。
能耗分析意义
有助于优化精馏过程，降低能耗，提 高经济效益和环境可持续性。
精馏设备中的搅拌器、 泵等机械设备可能导致 夹击、割伤等事故。应 保持设备清洁，定期维 护保养，确保安全防护 装置完好。
精馏区域可能存在电气 安全隐患，如潮湿、腐 蚀等。应采用防爆、防 水等电气设备和电缆， 定期检查电气线路和设 备。
精馏过程的环保要求与处理方法
01 总结词
02 废气处理
03 废水处理
填料
填充在塔体内，增加接触面积 ，促进传热和传质。
塔板
设置在塔体内，形成不同的汽 液分离区域。
进料口和出料口
控制原料和产品的进入和流出 。
辅助设备
热源
提供加热所需的热量。
冷源
用于冷却回流液和产品。
泵
输送原料和产品。
仪表
监测温度、压力等参数。
精馏流程的优化与改进
控制进料速度和温度
调整进料速度和温度，提高分离效果。
04 噪声控制
化工原理精馏PPT课件
D,xD
•
(xD,xD)
3
(二) 提馏段操作线方程
总物料衡算：L=V+W
m Lxm V ym+1
m+1
易挥发组分衡算 :Lxm= Vym+1+ WxW
yN
ym 1LL Wxm LW WxW 或 ym 1V Lxm V WxW
N xN
V
LxN
W,xw
提馏段操作 线方程
•(xW,xW)
4
【例1】在连续精馏塔中分离某理想二元混合物。已知原料液流量 为100kmol/h，组成为0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），提馏 段下降液体量与精馏段相等，馏出液组成为0.98，回流比为2.6。若 要求易挥发组分回收率为96%，试计算： (1) 釜残液的摩尔流量； (2) 提馏段操作线方程。
IV IL
(1)饱和液体进料——泡点进料
LV F
此时，IF=IL
q=1
原料液全部与精馏段下降液体汇合进入 提馏段。
L V
饱和液体
L =L+F
V =V
11
(2)饱和蒸汽进料
IF=IV
q=0
q IV IF IV IL
原料全部与提馏段上升气体汇合进入 精馏段。
L =L V=V +F
(3)冷液进料
内容回顾
一、精馏原理
（1）无中间加热及冷凝器的多次部分气化和多次部分冷凝 （2）顶部回流及底部气化是保证精馏过程稳定操作的必不可 缺少的条件。 （3）精馏操作流程 （4）相邻塔板温度及浓度的关系
tn1tntn1 xn1xnxn1 yn1ynyn1
1
二、理论塔板
三、恒摩尔流假定 四、全塔物料衡算
第九章精馏.ppt
图
yA
PA P外
P0A x A P0A xA P0B (1
x A)
或
yA
P0A P外
xA
P0A P外
P外 P0B P0A P0B
f A (t) P外
P外 f B (t) f A (t) f B (t)
式中： t —— 汽相中出现第一滴组成为xA的液滴时 所对应地温度，即露点t露
因此：① 若已知 t露、 xA 则可求出 yA （直接计算） ② 若已知 xA 、yA 则可求 t露（试差）
a. 对于简单蒸馏：
ln
q简
1 1
ln
xf xw
ln
1 1
xf xw
ln
1
1 1
xf xw
1 ln 1
xf xw
b. 对于平衡蒸馏：
y
w
1
x
f
q`
1
q q`
xw
yw
1
xw
1
xw
即：
q`
xw 1 x f x f
1xw 1
1 xw
xw
1
1
1
x x
f w
1
1
xf xw
不难计算出在相同的α、xx
汽相：理论气体及道尔顿分压定律
于是：
① PA P0A xA
且 P0A f A (0B xB P0B f B (t) —— 纯物质的饱和蒸汽压
② PA PB P外 （混合物沸腾条件）
A. 液相组成与温度的关系（泡点方程）
xA
P外 P0B P0A P0B
② 负偏差溶液体系： 特点：相反于正偏差体系。 常见体系：硝酸-水、氯仿-丙酮等。
《精馏基础知识》课件
塔板或填料
提供气液接触面，促进气液传质 和传热。
进料口
将原料引入塔内的装置，位置根 据工艺要求而定。
塔底再沸器
加热塔底液体，使其部分汽化后 返回塔内，提供上升蒸汽。
塔顶冷凝器
将塔顶上升蒸汽冷凝成液体的装 置，以便进行液相收集和回流。
回流口
将部分塔顶冷凝液返回塔内的装 置，用于提供液相回流。
精馏塔操作参数设置
03
精馏塔结构与操作
精馏塔类型及特点
1 2
3
板式塔
气液接触良好，操作弹性大，塔板效率高，但结构复杂，造 价高。
填料塔
结构简单，造价低，压降小，但操作弹性小，效率相对较低 。
复合塔
结合板式塔和填料塔的优点，具有高效、低压降、大操作弹 性等特点。
精馏塔内部构件介绍
塔体
提供气液传质和传热的场所，通 常由钢板焊接而成。
精馏原理
基于溶液中不同组分相对挥发度的差异，通过加热使溶液部分汽化，然后使汽液两相进行充分接触，进行相际传 质，使易挥发组分不断从液相往气相中转移，而难挥发组分则从气相往液相中转移，从而在塔顶得到易挥发组分 的浓度较高的产品，在塔底得到难挥发组分的浓度较高的产品。
精馏分类及应用领域
精馏分类
根据操作方式的不同，精馏可分为连 续精馏和间歇精馏；根据压力的不同 ，可分为常压精馏、加压精馏和减压 精馏。
随着新能源和环保领域的快速发展，精馏 技术将在这些领域发挥重要作用，如用于 锂电池电解液的提纯、废气处理等。
THANKS
实验结果讨论与误差分析
实验结果展示
将实验结果以图表形式展示，便于直观比较和分析。
结果讨论
根据实验结果，讨论精馏过程的效率、产品质量等关键指标，以及 与理论预测的差异。
精馏原理 精馏原理.ppt
会溶温度的高低反映了一对液体间的互溶能力， 可以用来选择合适的萃取剂。
(2) 具有最低 会溶温度
(3)同时具有最高 、最低会溶温度
水和烟碱
(4)不具有 会溶温度
乙醚与水
2. 部分互溶系统气-液平衡的 T-x 相图
tg
p=const.
Q
a’ b’ c’
P
g+ l1 l1 L1
l1+l2 a
g+ l2
(c) 相图分析
帽形区外，溶液为单一液相； 帽形区内，溶液分为两相。
在373 K时，两层的组成分别 为A’和A”，称为共轭层（conjugate layers），A’和A”称为共轭配对点。
是共A轭n层组成的平均值。
共轭溶液的组成可由与之 对应的两个相点(A’，A”)读出。 相点间的联线称为结线(A’ A”)， 在结线上可用杠杆规则计算两相 的相对量。
对于 H2O - C2H5OH 体系，若乙醇的含量小于 95.57，无论如何精馏，都得不到无水乙醇。只有 加入 CaCl 2 ，分子筛等吸水剂，使乙醇含量超过 95.57，再精馏可得无水乙醇。
非理想的完全互溶双液系
(3) 对拉乌尔定律发生负偏差
CHCl3 (A)- (CH3)2O (B)系统
pl
t=const.
对于一般正、负偏差的情况，对于易挥发组分始 终有气相组成大于液相中的组成，但存在最大正、负 偏差时不成立。
[例] 在50℃时两种液体A与B的饱和蒸汽压分 别为255与470mmHg，当A与B形成完全互 溶的溶液时，xA＝0.3，A与B的平衡分压分 别是182mmHg与433mmHg，则此二元溶液 在常压下的T－x图应该是
即：
p
p* A
(2) 具有最低 会溶温度
(3)同时具有最高 、最低会溶温度
水和烟碱
(4)不具有 会溶温度
乙醚与水
2. 部分互溶系统气-液平衡的 T-x 相图
tg
p=const.
Q
a’ b’ c’
P
g+ l1 l1 L1
l1+l2 a
g+ l2
(c) 相图分析
帽形区外，溶液为单一液相； 帽形区内，溶液分为两相。
在373 K时，两层的组成分别 为A’和A”，称为共轭层（conjugate layers），A’和A”称为共轭配对点。
是共A轭n层组成的平均值。
共轭溶液的组成可由与之 对应的两个相点(A’，A”)读出。 相点间的联线称为结线(A’ A”)， 在结线上可用杠杆规则计算两相 的相对量。
对于 H2O - C2H5OH 体系，若乙醇的含量小于 95.57，无论如何精馏，都得不到无水乙醇。只有 加入 CaCl 2 ，分子筛等吸水剂，使乙醇含量超过 95.57，再精馏可得无水乙醇。
非理想的完全互溶双液系
(3) 对拉乌尔定律发生负偏差
CHCl3 (A)- (CH3)2O (B)系统
pl
t=const.
对于一般正、负偏差的情况，对于易挥发组分始 终有气相组成大于液相中的组成，但存在最大正、负 偏差时不成立。
[例] 在50℃时两种液体A与B的饱和蒸汽压分 别为255与470mmHg，当A与B形成完全互 溶的溶液时，xA＝0.3，A与B的平衡分压分 别是182mmHg与433mmHg，则此二元溶液 在常压下的T－x图应该是
即：
p
p* A
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B
9.3 平衡蒸馏与简单蒸馏
1. 平衡蒸馏与简单蒸馏适用于______的场合. 初步分离
2. 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度____,其沸点则_____. 不断降低 不断升高
简单蒸馏的主要特点是：_______。 间歇操作，无回流，初步分离
在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度( ) 平衡蒸馏。
液相；
C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中
轻组分较多；
D.液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入汽相
同时发生。
D
在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上 液相组成分别为xn-1=0.7,xn=0.5,α=3,则yn＝＿＿＿＿， 以液相组成表示的第ｎ板的单板效率EmL=____
0.7，76.2％ 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持F，xF,xD,xW 不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比 ________。
混合液中各组分的挥发度差异，塔顶液相回流 ，塔 底上升气流
9.2 双组分溶液的气液相平衡
1.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度 组成 液相组成，
，但气相
相等，大于
2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中______的挥发度对_
的挥发度之比，若α=1表示
。物系的α值愈
大，在x-y图中的平衡曲线愈
y1 ＞y2＞x1＞x2
6.精馏的两操作线都是直线，主要是基于_____。
恒摩尔流假设
全回流时，y-x图上精馏段操作线的位置______。 与对角线重合 连续精馏过程的进料热状态有_____，已知q=1.1, 则加料中液体量而与总加料量之比为_________。
5种 1:1
试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的 大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即： yn+1 ＿＿yn ，tn＿＿tn+1，yn ＿＿xn （＞，＝，＜）
摩尔潜热相等 ，进料状态的不同
精馏塔精馏段某理论板上汽相露点温度为td， 液相 泡点温度为tb。 提馏段某理论板上汽相露点温度为 td’，液相泡点温度为tb’ 。 试按温度大小顺序用＞、 ＝、＜符号排列如下：_______________。
td=tb tb<tb’ tb’=td’
5. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为 y1，x1及y2，x2（自塔顶开始计数), 则它们的大小顺序为 。
9.1 蒸馏概述
1. 精馏和蒸馏的区别在于_________________。 是否有回流
2. 蒸馏是分离 混合物中各组分的
的一种方法，其分离依据是
，分离的条件是
。
均相液体混合物，挥发性差异， 造成气液两相系统
精馏操作的依据是________。 实现精馏操作的必要条 件包括_______________和____________。
大于
9.4 精馏
1. 工业生产中在精馏多次部分气化， 多次部分冷凝
2. 离开理论板时，气液两相达到 ____互成平衡。
平衡 温度 组成
状态，即两相 相等，
3. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）
___和（2）
。
塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶
＜，＜， ＞
某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内 于全回流条件下作精馏塔操作，已知xn＝0.3，则yn-1 ＝ ＿＿＿（由塔顶往下数）
0.794
.精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生
传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的
说法是（
）。
A. 液相中轻组分进入汽相；B.汽相中重组分进入
⑵ 变小 ⑶ 不变 ⑷ 不确定
⑶
L
RD qF
V (R 1)D (1 q)F
R、D、q、F均不变，所以
L V
不变
⑴ 间接蒸汽加热 F D W 直接蒸汽加热 F S D W *
W W * FxF DxD WxW FxF DxD W *xW*
xW xW*
下降（减小)
某泡点进料的连续精馏中，xF=0.35,α=2.44, 当 xD=0.90时，达到此分离要求的最小回流比 Rmin=_____。
1.525
9.5 双组分精馏的设计型计算
1.图解法求理论板时与下列参数F、xF、q、xD、xW、R、α 中的哪一个量无关？
F 2. 精馏过程回流比R的定义式为
精馏塔操作线的斜率为R/(R+1),全回流时，其 斜率等于_________。
无穷大
塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需 理论塔板数( )。
减少
两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别 进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者 能耗 __________后者。
低于
．塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计 精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残 液组成xW_____
；对于一定的分离任务
来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；
而R= 时，所需理论板数为∞ 。
L/D ∞ 全回流 Rmin
3.设计精馏塔时，若将塔釜由原来的直接蒸汽加热改为间接
蒸汽加热，而保持进料量、进料组成、进料热状况、塔顶馏出液
量、馏出液浓度及回流比等不变，则提馏段操作线斜率
，
残液浓度 。 ⑴ 变大
对角线。
易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离 远离
3. 已知75℃时甲醇(A)、水(B)的饱和蒸汽压为pA0=149.6kPa， pB0=38.5kPa,平衡的气液两相浓度分别为y=0.729，x=0.4,则其相 对挥发度之值为_____.
y(1-x)/(x(1-y)) 4.035
具有正偏差的非理想溶液中，相异分子间的吸引 力较相同分子间的吸引力（ ）。 A. 大； B. 小； C. 一样
4.已知汽液混合物进料中，汽相与液相的摩尔数之比为3:2， 易挥发组分的摩尔分数为0.3，则q=______。
0.4
精馏操作进料的热状况不同，q值就不同，沸点 进料时，q值为（ ）；冷液进料时，q值（ ）; 气液混合物进料时,q值为( ),饱和蒸汽进料 时,q( ),过热蒸汽进料时,q( )。
精馏塔中的恒摩尔流假设， 其主要依据是各组分的 ______， 但精馏段与提馏段的摩尔流量由于 ________影响而不一定相等。
9.3 平衡蒸馏与简单蒸馏
1. 平衡蒸馏与简单蒸馏适用于______的场合. 初步分离
2. 简单蒸馏过程中,釜内易挥发组分浓度____,其沸点则_____. 不断降低 不断升高
简单蒸馏的主要特点是：_______。 间歇操作，无回流，初步分离
在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度( ) 平衡蒸馏。
液相；
C. 液相中轻组分、重组分同时进入汽相，但其中
轻组分较多；
D.液相中轻组分进入汽相和汽相中重组分进入汽相
同时发生。
D
在连续精馏塔中，进行全回流操作，已测得相邻两板上 液相组成分别为xn-1=0.7,xn=0.5,α=3,则yn＝＿＿＿＿， 以液相组成表示的第ｎ板的单板效率EmL=____
0.7，76.2％ 设计某二元理想溶液精馏塔时，如保持F，xF,xD,xW 不变，则随进料热状况参数的增加，其最小回流比 ________。
混合液中各组分的挥发度差异，塔顶液相回流 ，塔 底上升气流
9.2 双组分溶液的气液相平衡
1.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度 组成 液相组成，
，但气相
相等，大于
2. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中______的挥发度对_
的挥发度之比，若α=1表示
。物系的α值愈
大，在x-y图中的平衡曲线愈
y1 ＞y2＞x1＞x2
6.精馏的两操作线都是直线，主要是基于_____。
恒摩尔流假设
全回流时，y-x图上精馏段操作线的位置______。 与对角线重合 连续精馏过程的进料热状态有_____，已知q=1.1, 则加料中液体量而与总加料量之比为_________。
5种 1:1
试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的 大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即： yn+1 ＿＿yn ，tn＿＿tn+1，yn ＿＿xn （＞，＝，＜）
摩尔潜热相等 ，进料状态的不同
精馏塔精馏段某理论板上汽相露点温度为td， 液相 泡点温度为tb。 提馏段某理论板上汽相露点温度为 td’，液相泡点温度为tb’ 。 试按温度大小顺序用＞、 ＝、＜符号排列如下：_______________。
td=tb tb<tb’ tb’=td’
5. 在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为 y1，x1及y2，x2（自塔顶开始计数), 则它们的大小顺序为 。
9.1 蒸馏概述
1. 精馏和蒸馏的区别在于_________________。 是否有回流
2. 蒸馏是分离 混合物中各组分的
的一种方法，其分离依据是
，分离的条件是
。
均相液体混合物，挥发性差异， 造成气液两相系统
精馏操作的依据是________。 实现精馏操作的必要条 件包括_______________和____________。
大于
9.4 精馏
1. 工业生产中在精馏多次部分气化， 多次部分冷凝
2. 离开理论板时，气液两相达到 ____互成平衡。
平衡 温度 组成
状态，即两相 相等，
3. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）
___和（2）
。
塔顶易挥发组分含量高 塔底压力高于塔顶
＜，＜， ＞
某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内 于全回流条件下作精馏塔操作，已知xn＝0.3，则yn-1 ＝ ＿＿＿（由塔顶往下数）
0.794
.精馏塔中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生
传质，使上升的汽相中轻组分浓度提高，最恰当的
说法是（
）。
A. 液相中轻组分进入汽相；B.汽相中重组分进入
⑵ 变小 ⑶ 不变 ⑷ 不确定
⑶
L
RD qF
V (R 1)D (1 q)F
R、D、q、F均不变，所以
L V
不变
⑴ 间接蒸汽加热 F D W 直接蒸汽加热 F S D W *
W W * FxF DxD WxW FxF DxD W *xW*
xW xW*
下降（减小)
某泡点进料的连续精馏中，xF=0.35,α=2.44, 当 xD=0.90时，达到此分离要求的最小回流比 Rmin=_____。
1.525
9.5 双组分精馏的设计型计算
1.图解法求理论板时与下列参数F、xF、q、xD、xW、R、α 中的哪一个量无关？
F 2. 精馏过程回流比R的定义式为
精馏塔操作线的斜率为R/(R+1),全回流时，其 斜率等于_________。
无穷大
塔顶全凝器改为分凝器后，其它操作条件不变，则所需 理论塔板数( )。
减少
两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别 进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者 能耗 __________后者。
低于
．塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计 精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残 液组成xW_____
；对于一定的分离任务
来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；
而R= 时，所需理论板数为∞ 。
L/D ∞ 全回流 Rmin
3.设计精馏塔时，若将塔釜由原来的直接蒸汽加热改为间接
蒸汽加热，而保持进料量、进料组成、进料热状况、塔顶馏出液
量、馏出液浓度及回流比等不变，则提馏段操作线斜率
，
残液浓度 。 ⑴ 变大
对角线。
易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离 远离
3. 已知75℃时甲醇(A)、水(B)的饱和蒸汽压为pA0=149.6kPa， pB0=38.5kPa,平衡的气液两相浓度分别为y=0.729，x=0.4,则其相 对挥发度之值为_____.
y(1-x)/(x(1-y)) 4.035
具有正偏差的非理想溶液中，相异分子间的吸引 力较相同分子间的吸引力（ ）。 A. 大； B. 小； C. 一样
4.已知汽液混合物进料中，汽相与液相的摩尔数之比为3:2， 易挥发组分的摩尔分数为0.3，则q=______。
0.4
精馏操作进料的热状况不同，q值就不同，沸点 进料时，q值为（ ）；冷液进料时，q值（ ）; 气液混合物进料时,q值为( ),饱和蒸汽进料 时,q( ),过热蒸汽进料时,q( )。
精馏塔中的恒摩尔流假设， 其主要依据是各组分的 ______， 但精馏段与提馏段的摩尔流量由于 ________影响而不一定相等。