高师《化工基础——蒸馏》CAI课件的开发和应用

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化工原理蒸馏培训课件

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化工原理蒸馏培训课件一、蒸馏的基本原理蒸馏是一种常用的分离技术,广泛应用于化工领域。

其基本原理是利用液体的沸点差异,在加热的作用下将混合物中不同沸点的组分分别蒸发和凝结,以实现组分的分离。

在化工生产中,蒸馏通常用于从混合物中提取所需组分,去除杂质或回收溶剂等目的。

二、理想蒸馏和精馏1. 理想蒸馏理想蒸馏是指在无限理论塔板的情况下进行的蒸馏过程。

在理想蒸馏中,混合物在蒸发和凝结过程中可视为处于平衡状态,而且不发生任何物质的扩散和混合。

实际上,理想蒸馏是无法实现的,但它为我们理解蒸馏过程提供了一个很好的模型。

2. 精馏精馏是在实际工业生产中常用的一种蒸馏方法。

在精馏过程中,通过设计和优化塔板的结构和操作条件,以增加蒸发和凝结的效果,使得混合物能够在塔板之间进行多次蒸馏、凝结和液相循环,从而实现更好的分离效果。

三、蒸馏塔的结构和工作原理蒸馏塔是蒸馏过程中最常用的设备之一。

其基本结构包括进料管、塔板、塔板间隔板、冷凝管和顶部和底部的收集器。

蒸馏塔的工作原理是将混合物从塔底加热,将蒸发气体和液相分离,然后通过塔板和间隔板的作用,在各塔板之间进行多次蒸馏和凝结,最后从顶部收集纯净组分。

四、蒸发和凝结的影响因素蒸馏过程中,蒸发和凝结过程的效果直接影响着分离效果和产品纯度。

以下是影响蒸发和凝结的几个主要因素:1. 温度温度是影响蒸发和凝结的关键因素。

通过调节加热温度和冷却温度,可以控制蒸发和凝结的速率和效果,从而实现理想的分离效果。

2. 压力压力对蒸发和凝结的影响与温度相似。

通过调节系统的压力,可以改变组分的沸点和凝结点,从而影响蒸发和凝结的过程和效果。

3. 塔板结构塔板的结构和设计对蒸发和凝结过程有着重要影响。

合理设计的塔板可以提高传质效率,增加蒸发和凝结的表面积,进而提高分离效果。

4. 入料速度和塔底温度入料速度和塔底温度会影响塔内液相的循环和分布。

合理控制入料速度和塔底温度可以提高蒸发效果,减少不良组分的凝结。

《化工单元操作》教学课件—07蒸馏

《化工单元操作》教学课件—07蒸馏
蒸发:(1)溶质不具有挥发性,只有溶剂具有挥发性;
(2)通常浓缩液为产品; (3)传热过程 蒸馏:(1)各组分均具有挥发性; (2)通常冷凝液和残留液均为产品; (3)传质过程 二、汽液传质设备的分类 汽液传质设备的形式多样,用的最多的是板式塔和填料塔。 填料塔的结构如图7-1所示。 填料塔中气液两相在填料层内进行接触传质。在正常情况下,
提馏段:
V1' V2' V3' V ' 常数
注意:V 不一定等于 V
V--精馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h;
V--提馏段上升蒸汽的摩尔流量, kmol/h
(2)恒摩尔液流(溢流)
精馏段: L1 L2 L3 L 常数
提馏段
L1' L'2 L'3 L' 常数
根据q值得大小将进料分为五种情况。
q 1.
=1,泡点液体进料
L’=L+F
V’=V
q 2.
=0,饱和蒸汽进料
L’=L
V=V’+F
q 3. 0< <1,汽液混合进料
L’=L+ qF
V=V’+(1- q)F
4. q >1,冷液进料 5. q <0,过热蒸汽进料
L‘〉L+F
V’〉V (其差额为蒸汽冷凝量)
L‘<L(其差额为液体汽化量)
汽相混合物经多次部分冷凝后,在汽相中 可获得高纯度的易挥发组分。
三、精馏装置及精馏操作流程 如图7-8所示 精馏装置的构成:
精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器构成,原料预热器、回流液泵、产品冷却器等。
汽相:自下而上易挥发组分浓度逐渐增大。
液相:自上而下难挥发组分浓度逐渐增大。

《化工原理蒸馏》课件

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蒸馏的原理与流程
蒸馏原理
基于不同组分在汽化、冷凝过程中的物理性质差异,通过控制温度和压力,使 不同组分得以分离。
蒸馏流程
包括加热、汽化、冷凝、收集等步骤,通过优化流程参数,提高分离效果和效 率。
蒸馏在化工中的应用
01
02
03
石油化工
蒸馏是石油化工中常用的 分离方法,用于生产汽油 、柴油、煤油等。
02
数学模型通过建立数学方程来描述蒸馏塔内各相之间的传递和
反应过程,以便对蒸馏过程进行模拟和优化。
常见的蒸馏过程数学模型包括质量传递、动量传递和热量传递
03
模型,以及涉及化学反应的模型。
蒸馏过程的模拟软件介绍
01
蒸馏过程的模拟软件是用于模 拟和优化蒸馏过程的计算机程 序。
02
这些软件基于数学模型,通过 数值方法求解描述蒸馏过程的 偏微分方程,以预测蒸馏塔的 操作性能和优化设计。
蒸馏压力也影响蒸馏效率和产品质量。在 高压下,液体沸点升高,可分离沸点更接 近的组分。
蒸馏速率
回流比
蒸馏速率决定了蒸馏过程的效率。过快的 蒸馏速率可能导致产品质量下降,而慢速 蒸馏则可以提高产品质量和分离效果。
回流比是影响蒸馏效率和产品纯度的关键 参数。增大回流比可以提高产品纯度,但 也会增加能耗和操作成本。
新型塔板和填料的应用
采用新型塔板和填料可以提高蒸馏效率和分离效果,降低能耗和 操作成本。
强化传热传质技术
采用强化传热传质技术可以提高蒸馏效率,减小设备体积和操作成 本。
过程集成与优化
通过过程集成与优化,实现蒸馏过程的节能减排和资源高效利用。
04
蒸馏过程的模拟与计算
蒸馏过程的数学模型
01

蒸馏ppt课件-PPT文档资料83页

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4.1 温度–组成图(t – x – y图)
上曲线:平衡时汽相组
T
成与温度的关系,称为汽
相线(露点曲线);
t4
下曲线:平衡时液相组
t3
成与温度的关系,称为液 相线(泡点曲线)。
t2
两曲线将图分成三个区
t1
域:液相区、过热蒸汽区、
汽液共存区。
B
t-y
H
J
A
t-x
x1(y1) T---X(Y)
T—X—Y图 的作法
设备:包括精馏塔、塔底再沸器、塔反混顶冷凝器、原料预热器、
回流液泵等。
加料板:当某块塔板上的浓度与原料的浓度相近或相等时,
料液由此加入,该板称为加料板。
精馏段:加料板以上的部分,它起着回收原料中易挥发组分
增浓的作用。
提馏段:加料板以下的部分(包括加料板),它起着回收原
料中易挥发组分的作用。
X(Y)
二、多次部分气化和多次部分冷凝
Multi-partial gasification and condensing
T
从气相得到较纯的
易挥发组分;
从液相中则得到较
纯的难挥发组分 。
P=定值 B
A
xm
xF
yn
x(y)
y3
y3
(或xD)
y2
冷凝 器
y1 y1
xF
分离器 x1
x3 加热器 x2
精馏操作分为连续精馏和间歇精馏,流程如下图所示。
蒸汽
进 料 板 蒸汽
再沸器
进料
塔底产品
塔顶产品
冷却水
水蒸气
液体
冷凝水
连续精馏操作流程
全凝器
回流液

第六章蒸馏PPT幻灯片课件

第六章蒸馏PPT幻灯片课件
精馏段 L1 L2 Ln L 提馏段 L1 L2 Lm L
恒摩尔流的假定成立的条件: 各组分的摩尔汽化热相等 气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略 塔设备保温良好,热损失可忽略
22
二、物料衡算和操作线方程
1、全塔物料衡算
总物料 F D W
加热 苯和甲苯
苯(沸点低) 易挥发组分 冷凝
甲苯
难挥发组分
苯组成较高的产品
2
蒸馏在化工中的应用 原油蒸馏: 汽油、煤油、柴油及重油 混合芳烃蒸馏: 苯、甲苯及二甲苯 液态空气蒸馏: 液氧、液氮 2、特点 可直接得到所需产品 吸收、萃取等需外加其他组分 适用范围广,可分离液态、气态或固态混合物 蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离 操作耗能较大
yA

p
0 A
p
xA
k A 相平衡常数
y A k A x A 相平衡常数表示
的气液平衡关系
露点方程
yA
pA0 p
p

p
பைடு நூலகம்0 A
p
0 A

pB0
8
(3)以相对挥发度表示的气液平衡方程
挥发度
vA

pA xA
vB

pB xB
对于理想溶液,符合拉乌尔定律有
vA

p
0 A
vB

p
0 B
相对挥发度 易挥发组分的挥发度与难挥发组分的之比
4
二、两组分理想物系的气液平衡
1、气液平衡相图 温度—组成(t-x-y)图 饱和蒸气线t-y 饱和液体线t-x 液相区、过热蒸气区、气 液共存区
泡点温度 泡点线 露点温度 露点线

化工原理—蒸馏ppt课件

化工原理—蒸馏ppt课件
多组分精馏:例如原油的分别。
双组分精馏:例如乙纯-水体系的分别。
本章着重讨论常压下双组分延续精馏。其原理和计算方法可 推行运用到多组分体系。
气液两相的接触方式
延续接触〔微分接触〕:气、液两 相的浓度呈延续变化。如填料塔。
溶剂 溶剂
规整填料 塑料丝网波纹填料
散装填料 塑料鲍尔环填料
级式接触:气、液两相逐级接触传 质,两相的组成呈阶跃变化。 如板 式塔。
对非理想物系,气〔汽〕、液相的逸度服从以下方程:
fˆiG Pyii
fˆiL fiLxii
式中 i — 气〔汽〕相 i 组分的逸度系数; i — 液相 i 组分的活度系数; fiL — 纯液体 i 在系统温度、压力下的逸度。
fiLpi0i0exV piLP RT pi0
波印丁〔Poynting 〕
xA
P pB0 pA0 pB0
泡点方程〔bubble-point equation〕
理想溶液的汽液平衡——拉乌尔〔Raoult〕定律
xA
P pB0 pA0 pB0
因 poA、poB 取决于溶液沸腾时的〔泡点〕温度,所以上 式实践表达的是一定总压下液相组成与溶液泡点温度关系。
知溶液的泡点可由上式计算液相组成;反之,知组成也可由 上式算出溶液的泡点,但普通需试差。
根据相平衡常数的定义
Ki
yi xi
fiL i Pi
式中 i,i 的计算分别与气〔汽〕相组成和液相组成有关 ,相平衡常数 K 不仅与系统温度、压强有关,也与相组成 有关。要确定非理想物系相平衡关系有相当难度。
相平衡常数〔distribution coefficient〕
当系统压力较低,气相近似为理想气体时,气相逸度系数 i 接近于1,波印丁因子也接近于1,有

化工原理之蒸馏培训课件

化工原理之蒸馏培训课件

化工原理之蒸馏培训课件1. 蒸馏的基本原理蒸馏是一种通过控制液体的汽化和冷凝来分离混合物的常用技术。

在蒸馏过程中,通过对混合物加热,使其蒸发,然后将蒸汽通过冷凝器冷凝,生成纯净的组分。

1.1 蒸馏的基本过程蒸馏可以分为以下几个基本过程: - 加热:将混合物加热到使其中的易挥发组分蒸发的温度。

-蒸发:易挥发组分随着蒸汽脱离混合物。

- 冷凝:将蒸汽通过冷凝器冷凝成液体。

- 收集:将冷凝后的液体收集。

1.2 蒸馏的作用蒸馏技术可以用于以下几个方面: - 分离纯净组分:通过蒸馏,可以将混合物中的组分分离出来,得到纯净的单一组分。

- 浓缩液体:通过蒸馏,可以将溶液蒸发浓缩,得到更浓的溶液或者固体。

- 去除杂质:通过蒸馏,可以将混合物中的杂质分离出去,得到纯净的物质。

2. 蒸馏的分类根据不同的实际应用和具体工艺条件,蒸馏可以分为以下几种分类:2.1 常压蒸馏常压蒸馏是一种在大气压下进行的蒸馏过程,常用于液体分离和某些化学反应的应用中。

常压蒸馏的特点是操作简单,但分离效果较差。

2.2 精馏精馏是一种利用物料在不同温度下汽化和冷凝的特性进行分离的技术。

精馏相对于常压蒸馏来说,可以得到更高纯度的产品。

精馏过程中,通常会采用多个分馏塔,每个分馏塔的操作压力和温度都不同。

2.3 水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏是一种利用水蒸气的汽化和冷凝过程进行分离的技术。

水蒸气蒸馏广泛应用于精制石油产品、生物制药、食品加工等领域。

水蒸气蒸馏可以提高分离效果,得到更高纯度的产品。

3. 蒸馏的设备和操作在蒸馏过程中,涉及到一些常用的设备和操作方法。

3.1 蒸馏塔蒸馏塔是进行精馏蒸馏的主要设备,常用于分离液体混合物。

蒸馏塔通常由填料层和塔板组成,通过塔板和填料的结构,可以增加液体和气体之间的接触面积,提高分离效果。

3.2 冷凝器冷凝器是将蒸汽冷凝成液体的设备,常用于蒸馏过程中收集纯净组分。

冷凝器通常采用冷却水循环或冷却剂来降低蒸汽的温度并冷却。

化工原理 PPT 蒸馏

化工原理 PPT  蒸馏

y=x
总压恒定
0
x
图6-2 苯-甲苯的x – y 相图
化工与材料工程学院---Department of Chemical and Materials Engineering
6.2.4 挥发度和相对挥发度 (1)挥发度 挥发度:
pA A xA
pB B xB
(6-6)
若为理想溶液,应用拉乌尔定律可得
0 p pB 0 将p、 A 、pB代入 x 0 中求x计 p0 0 p A pB
②已知总压p及液相组成x,求泡点t 0 0 算法: 假设一个t用安托因方程求出 pA 、pB
比较 x计 与已知x
若x计 >x,说明假设t偏小,下一轮试差时t要增大;若x计 <x, 说明假设 t 偏大,下一轮试差时 t 要减小,试差到 x计 =x 为 止,所设 t 即为所求 t。
x1 x
xF
x(或y)
y
y1 1.0
图6-1 苯-甲苯的t-x(y) 相图 (总压p=101.3kPa)
化工与材料工程学院---Department of Chemical and Materials Engineering
注意: ①纯物质在一定压力下饱和温度称为沸点,是一定值,且 无泡点、露点之分; ②二元理想溶液在一定压力下,其泡点与露点不是定值。 溶液组成不同,其泡点与露点均不同,且易挥发组分的组成x越 大,泡点越小;y越大,露点越小; ③即使同一组成的汽相与液相(即y=x)其对应的泡点与露 点也不相同,露点大于泡点(非理想体系中的恒沸点处露点= 泡点); ④汽液混合物一定符合相平衡关系,如C点液相组成x与汽 相组成y成平衡关系,其温度相同,但对x来讲是泡点,对y来讲 是露点。
③ 三个区:t~x线以下为过 冷液体区;t~y线以上为过 热蒸汽区;两线之间的区域 为气液共存区,该区内气液 两相的组成y与x服从相平衡 关系、两相的量符合杠杆定 律。
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6 . 0
w w. dc m. m w g he to
20 0 6年 第 3期 第3 3卷 总第 1 5 5 期
高 师 《 工 基础 一 蒸馏 》C I课件 化 一 A
的 开发 和 应 用
周 文 杰 ,陈 少瑾 ,储 召华 ,林 曼斌 , 斌 吴
慢 慢 打破 旧 有 的教 学 方 式 。 化 工 基 础 是 高 等 师 范 院 校 化 学 专 业 及 相 关 专 业 开 设 的 一 门重要 专业 基 础 课 程 ,也 是 中 等 专科 学校 化 工 类 专 业 的 一 门重 要 技术 基 础 课 程 。它 属 于工 程 学 科 ,是 介 于化 学基 础 理 论与 应 用 化 学 之 间 的一 门应 用 基 础 学 科 ,在 教 学 计 划 中 ,居 于 承 上 启 下 的 重 要枢 纽作 用 。 它 所 研 究 的对 象 是 化 工 生 产 过 程 及 其 设 备 ( 括 设 备 的结 包 构 、作用原理及操作现象等 ) ,这 些 内容 往 往 有 很 强 的 直 观 、 具 体形 象 的教 学 要 求 , 上 学 生 大 多 是 没 有 见 过 化 工 厂 , 此 , 加 因
[ 关键词 ]A C I课件:A t ow r . :化工基础 :多媒体 uhrae60
De i: ng o CAICo s - a e“ si ’ rTe c i unda i n sg ni f A ur e W r Ditl ’ Fo a h ng Fo to o fChe ia m c lEngne rn rNo m a i e i g Fo r l Uni e ste v r ii s
b f r a ep i a h n n ito u t r h mia n i e rn o r ea o ma n v r . ti a s ut b e f rs l su y a d eo e th l t c i g a r d co y c e c l g n e i g c u s t n r l ie s I s lo s i l o e f t d n g ne n e a u a - a xr trasf risr co sa d su e t f e h i a o lg s T ec u e wae c n b d p e o e tan n fc e c l se t mae i l o t t r n t d n so c n c l l e . h o r — r a e a o td f r h r i i g o h mi a a n u t c e s t
Ab t a t T i p p ru e n e t n t ld‘ i i ”i p c l o lg —e e h mia n i e r g c u s sa x mp et s r c : h s a e s so e s c i i e ‘ s l n at ia l e lv l e c l g n e i o re a n e a l o t d t y c e c e n o
随着 教 学 改革 的不 断 深 入 与 发 展 ,计 算 机 辅 助 教 学 ,在 所
生更 容 易理 解 设 备和 工 程 工 艺 的原 理 及 应 用 。课 件 的 使 用 不 仅 使 教 和 学 变 得 容 易 , 且 可 以提 高 学 生学 习兴 趣 , 学 效 果好 。 而 教
有教学手段 中脱颖而 出,各种模拟技 术和 C I A 课件 的出现正在
( 山师范 学院 化学 系 ,广 东 潮 州 5 1 4 ) 韩 201
[ 摘 要] 本文 以 “ 蒸馏 ”一章为例介绍 了利用多媒体开发工具 A t o w r . u h ra e 6 0制作 的 《 化工基础 》C I A 课件 ,着
重 讨 论 了 该 课 件 的 结 构 和 技 术 特 点 。本 课 件 适 合 于 高 等 师 范 院校 及 中等 专 科 学 校 的 师 生 用 于 教 学 、 自学 和 辅 导 ,也 可 以用 于化 工 企 业 的工 人 培 训 等 。
e ne rn wor er om p nis ngi e ig si c n a e.
Ke r s CAI o re Au h r r . : o n a in o e ia n i e rn ; ut d a y wo d : u s ; t o wa e6 0 F u d t f c o Ch m c l g n e i g m l me i E i
dsusted s n ad cnt ci faC I(o p t -ie nt ci 1c us- aeuig mutmei uh r gto— i s h ei n o su t n o A c m ue add is ut n o rew r s l- daatoi o l c g r o r r o n i n
Au h r r e6 0 Th mp a i f h ic s i n i nt e i tr a t c u e n h c n c l mr s T i CAIc u s — r e c n t o wa . . ee h sso ed s u so o e n l r t r sa d t et h ia  ̄a e . t s h n su e h s o re wa a
Z o ni, h nS aj , h h o u, i Ma bn WuBn h uWej C e h oi C uZ ah aLn n i, i e n
( e at n f h mir, nh nNoma C l g , h o h u5 4 , hn ) D pr me t e s y Ha sa r l ol e C a z o 2 C ia oC t e 1 1 0
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