工学化工原理 液体精馏A
化工原理-第九章-液体精馏
化⼯原理-第九章-液体精馏化⼯原理-第九章-液体精馏（⼀）测试⼀⼀．选择题1．蒸馏是利⽤各组分（）不同的特性实现分离的⽬的。
CA 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。
2．在⼆元混合液中，沸点低的组分称为（）组分。
CA 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。
3．（）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之⼀。
AA 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。
4．在（）中溶液部分⽓化⽽产⽣上升蒸⽓，是精馏得以连续稳定操作的⼀个必不可少条件。
CA 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。
5．再沸器的作⽤是提供⼀定量的（）流。
DA 上升物料；B 上升组分；C 上升产品；D 上升蒸⽓。
6．冷凝器的作⽤是提供（）产品及保证有适宜的液相回流。
BA 塔顶⽓相；B 塔顶液相；C 塔底⽓相；D 塔底液相。
7．冷凝器的作⽤是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（）回流。
BA ⽓相；B 液相；C 固相；D 混合相。
8．在精馏塔中，原料液进⼊的那层板称为（）。
CA 浮阀板；B 喷射板；C 加料板；D 分离板。
9．在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（）。
BA 精馏段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。
10．某⼆元混合物，进料量为100 kmol/h ，x F = 0.6，要求塔顶x D 不⼩于0.9，则塔顶最⼤产量为（）。
(则W=0) BA 60 kmol/h ；B 66.7 kmol/h ；C 90 kmol/h ；D 100 kmol/h 。
11．精馏分离某⼆元混合物，规定分离要求为D x 、w x 。
如进料分别为1F x 、2F x 时，其相应的最⼩回流⽐分别为1min R 、2min R 。
当21F F x x >时，则（）。
AA ．2min 1min R R <；B ．2min 1min R R =；C ．2min 1min R R >；D ．min R 的⼤⼩⽆法确定12．精馏的操作线为直线，主要是因为（）。
(化工原理)精馏原理
精馏的原理和过程
原理
基于物质的沸点不同，通过加热和冷凝的方法，将不同沸点的物 质分离出来。
过程
将液体混合物加热至沸腾，产生的蒸汽在冷凝器中冷凝，再通过 回流装置将冷凝液返回精馏塔中，重复进行加热和冷凝的过程， 直至达到分离目的。
操作温度应根据进料组成 和产品要求进行选择，以
实现最佳分离效果。
操作压力应根据进料组成 和产品要求进行选择，以
实现最佳分离效果。
操作条件的优化
实验法
通过实验方法测定不同操作条件下的分离效果，找 出最优的操作条件。
模拟法
利用计算机模拟软件对精馏过程进行模拟，通过优 化算法找出最优的操作条件。
经济分析法
石油化工原料的制备
通过精馏技术可以制备石油化 工原料，如乙烯、丙烯等，这 些原料是生产塑料、合成橡胶 等材料的重要基础。
精馏在其他领域的应用
01
02
03
食品工业
精馏技术可用于食品工业 中，如分离果汁中的果糖 和乙醇饮料中的酒精等。
制药工业
精馏技术可用于药品的生 产和提纯，如分离抗生素、 维生素等。
精馏的分类
02
01
03
根据操作方式的不同，精馏可以分为连续精馏和间歇 精馏。
根据进料位置的不同，精馏可以分为侧线精馏、塔顶 精馏和塔底精馏。
根据操作压力的不同，精馏可以分为常压精馏、加压 精馏和减压精馏。
02
精馏塔的构造和工作原理
精馏塔的结构
塔体
进料板
塔板
溢流管
冷凝器
精馏塔的主要部分，用于 容纳待分离的液体混合物 和进行传热传质过程。
化工原理-精馏原理
化工原理：精馏原理一、什么是萃取精馏在被分离的混合物中加入萃取剂萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。
精馏时其在各板上基本保持恒定的浓度而且从精馏塔的塔釜排出这样的操作称为萃取精馏。
例如从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。
如果采用萃取精馏的方法在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂则可增大组分间的相对挥发度使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。
碳四馏分经过脱碳三、和碳五馏分后进入丁二烯萃取剂精馏塔在萃取剂乙腈的存在下使丁二烯包括少量的炔烯、乙腈与其它组分分开从塔釜采出并进入解析塔在此塔中丁二烯、炔烯从乙腈中解析出来萃取剂循环使用。
丁二烯、炔烯进入炔烯萃取精馏塔丁二烯从塔顶逸出经水洗得到成品丁二烯。
二、萃取剂的选择原则是什么对于萃取精馏来说萃取剂常常可以选择出许多种。
如从碳四馏分种分离出丁二烯就可以找出多种萃取剂。
一般说来选择萃取剂的主要依据如下1.萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高的多否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
2.萃取剂的选择性要大。
被分离组分在萃取剂种相对挥发度增大的赴欧分离就容易也就是所选择的萃取剂选择性大。
选择性是选择萃取剂最主要的依据。
因为选择性的大小也就决定了被分离组分种轻重关键组分分离的难易程度。
因此塔板数的多少回流比的大小它影响到塔径也与它有密切的关系。
3.回收容易价廉易得。
4.萃取剂对被分离组分的溶解度要大这样塔板上的液体才能形成均相不会分层。
5.热稳定性、化学稳定性要好无毒性不腐蚀设备。
三、恒沸精馏和萃取精馏有什么区别1.3萃取精馏因萃取剂不从塔顶蒸出因此蒸气的消耗比恒沸精馏为少。
2.萃取精馏的萃取剂不必要与分离系统中的某组分形成共沸物而要求它的蒸气压远小于分离混合物的蒸气压因此萃取剂的选用范围比较大。
3.萃取精馏的操作条件与恒沸精馏相比可以在较大的范围内变动。
化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(2)
yn1
R x x D 第2段：操作线方程 R1 R1 Wxw L xn 得：所需理论板10块，自顶数第5块进料。 V V
2段
W , xw
例：2000年华东理工大学硕士入学考试试题
用连续精馏塔分离某双组分混合液，混合液中含易挥发组分 xF=0.4（摩尔分率，下同），原料以饱和液体状态加入塔中部，塔 顶全凝，泡点回流。操作条件下物系的相对挥发度α=2 . 5 ，要求 塔顶产品浓度xD=0.8 ，塔顶易挥发组分的回收率η=0. 9 。塔釜间接 蒸汽加热。试求：（1）完成上述分离任务的最小回流比；
W , xw
第2段：操作线方程
V ' ' y F1 x f 1 L' ' x Dx D
Dx D Fx f L' ' y x V '' V ''
Wxw L 第3段：操作线方程 yn1 xn V V 得：所需理论板8块，自顶数第3块为F1进料，第6块 为F2进料。
（2）将两股原料混合后在其泡点下进入相应浓 度的塔板上 两股原料混合后的组成xf F、q=1
y1
V0
L0
D
xD
xD
V
L
F
结论：冷回流时精馏段的操作线方程形式不变。
例： 有两股原料，一股为100kmol/h含苯0.6（摩尔分率，下同）和含甲苯0.4的 混合液。另一股为100kmol/h含苯0.2（摩尔分率，下同）和含甲苯0.8的混合液。 拟用精馏操作进行分离，要求馏出液含苯0.9 ，釜液含苯0.05 。塔顶设全凝器， 塔釜为水蒸气间接加热。操作回流比为2 。问下述两种方案哪种方案所需的理论 板数少？（1）两股原料分别在其泡点下进入相应浓度的塔板上； （2）将两股原料混合后在其泡点下进入相应浓度的塔板上。 解： （1）两股原料分别在其泡点下进入相应浓度的塔板上
化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(1)
第9章 精馏 典型例题例1：逐板法求理论板的基本思想有一常压连续操作的精馏塔用来分离苯-甲苯混合液，塔顶设有一平衡分凝器，自塔顶逸出的蒸汽经分凝器后，液相摩尔数为汽相摩尔数的二倍，所得液相全部在泡点下回流于塔，所得汽相经全凝器冷凝后作为产品。
已知产品中含苯0.95（摩尔分率），苯对甲苯的相对挥发度可取为2.5 。
试计算从塔顶向下数第二块理论板的上升蒸汽组成。
解: 884.095.05.15.295.05.115.20000=⨯-=→=+=x x x x y DR=L/D=2905.03/95.0884.0323/95.032:11=+⨯=+=+y x y n n 精馏段方程845.03/95.0793.032793.0905.05.15.2905.05.15.22111=+⨯==⨯-=-=y y y x例2：板数较少塔的操作型计算拟用一 3 块理论板的（含塔釜）的精馏塔分离含苯50%（摩尔分率，下同）的苯-氯苯混合物。
处理量F=100 Kmol/h ，要求 D=45 Kmol/h 且 x D >84%。
若精馏条件为：回流比R=1 ，泡点进料，加料位置在第二块理论板，α=4.10 ，问能否完成上述分离任务？ 解：W=55kmol/h精馏段操作线方程：y n+1=0.5x n +0.42提馏段的操作线方程：Fq D R Wx x F q D R qFRD y w )1()1()1()1(--+---++=将相关数据代入得提馏段操作线方程：134.061.1-=x y 逐板计算：y 1=x D =0.84y 2=0.5×0.56+0.42=0.7057.0134.036.061.13=-⨯=y.22.05584.04550=⨯-=-=WDx Fx x Df w ()56.084.01.31.484.01111=⨯-=--=y y x αα36.07.01.31.470.02=⨯-=x22.024.057.01.31.457.03≥=⨯-=x所以不能完成任务。
化工原理习题第九章 液体精馏
第九章液体精馏1 ．精馏操作时，若Ｆ，ｘ ，ｑ，Ｒ均不变，而将塔顶产品量Ｄ增加，其结果是：（）。
（Ａ）ｘ 下降，ｘ 下降；（Ｂ）ｘ 下降，ｘ 上升；（Ｃ）ｘ 下降，ｘ 不变；（Ｄ）ｘ 不变，ｘ 下降。
2 ．某真空操作情馏塔，因故真空度减小，而Ｆ，Ｄ，ｘ ，ｑ，加料位置，回流比Ｒ都不变。
则塔底残液ｘ 变化为：（）（Ａ）变小（Ｂ）变大（Ｃ）不变（Ｄ）不确定3 ．精馏操作时，若Ｆ，Ｄ，ｘ ，ｑ，加料板位置，Ｒ都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成ｘ 变化为：（）（Ａ）变小（Ｂ）变大（Ｃ）不变（Ｄ）不确定4 ．精馏的操作线是直线，主要基于如下原因：（）（Ａ）理论板假定（Ｂ）理想物系（Ｃ）塔顶泡点回流（Ｄ）恒摩尔流假定。
5 ．操作中连续精馏塔，如采用回流比小于最小回流比，则（）（Ａ）ｘ，ｘ均增加（Ｂ）ｘ，ｘ均不变（Ｃ）不能操作（Ｄ）ｘ减小，ｘ增加6 ．两组份的相对挥发度越接近于 1 ，则表示分离该物系越____________（ A ）容易；（B ）困难；（ C ）完全；（ D ）不完全。
7 ．精馏设计时，若回流比 R 增加并不意味产品 D 减小，精馏操作时也可能有类似情况。
此话 ___________ 。
（ A ）对（ B ）错8 ．精馏设计时，采用相同的塔釜蒸发量，则冷液进料比热加料需要较少理论板数。
此话 _______（ 1 ）对（ 2 ）错9 ．某精馏塔的设计任务为：原料为 F 、 x f ，塔顶为 x D ，塔底为 x W ，若塔釜上升蒸汽量不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需理论板 N T _____。
（ A ）增加（B ）减少（ C ）不变（ D ）不确定10 ．精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质，使上升汽相中的易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是由于 ________ 。
(A) 液相中易挥发组分进入汽相； (B) 汽相中难挥发组分进入液相；(C) 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；(D) 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。
化工原理课程知识模块(6)(精馏)
Rmin =
x D始 − y f yf − xf
R = (1.2 ~ 2) Rmin
操作初态塔内的操作方程
y=
x R x+ D R+1 R+1
逐板计算法或图解法得到所需要的理论塔板数。
x D始 的验算：与简单蒸馏相似， F , x f , W , x w 这 4 个量之间的关系为
F ln = W
xf
xAq 是精馏段操作线方程式、提馏段操作线方程式的交点坐标值。掌握了芬斯克公式，再
3
应用吉利兰关联式，是求理论板数的简捷计算法。 3、单板效率及总板效率 以汽相组成变化来表示的单板效率
E mv ,i =
y i − y i +1 y i∗ − y i +1 x i −1 − x i x i −1 − x i∗
Dx D 。主要求解： （1）操作回流比 R ； （2）所需要的理论塔板数。 Fx f
1、回流比的确定 首先确定操作线与平衡线的夹紧点坐标（ x e , y e ） 。若夹紧点出现在精馏段上或进料板 上，则
Rmin =
x D − ye ye − xe
若夹紧点出现在提馏段上，则根据此时精馏段的斜率求出最小回流比 Rmin
以液相组成变化来表示的单板效率
E mL , i =
E0 =
塔的总板效率
NT Np
4、塔径的确定 根据塔内汽相的实际体积流量及流速计算塔径
D=
π
Vs 4 u
汽相流速根据 Smith 曲线确定的汽相负荷因子进行确定。 精馏操作型问题 精馏操作型问题的命题方式：已知塔内所具有的理论板数和进料位置、进料流量、组 成和热状态、操作回流比、产品分配比，求解：塔顶产品组成 x D 、塔底产品组成 xW 以 及各塔板上汽相组成及液相组成。 求解方法： ，根据物料衡算式 Fx f = Dx D + WxW 计算 x D （或者 xW ） ； 1）先设 xW （或者 x D ） 2）从塔顶开始逐板计算，计算所得到的 xW 值与假设值进行比较，若相吻合，则结束计 算；若相差较大，则以所得到的 xW 值作为假设值，重复以上的计算，直至计算所得到的
化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(1)
第9章 精馏 典型例题例1：逐板法求理论板的基本思想有一常压连续操作的精馏塔用来分离苯-甲苯混合液，塔顶设有一平衡分凝器，自塔顶逸出的蒸汽经分凝器后，液相摩尔数为汽相摩尔数的二倍，所得液相全部在泡点下回流于塔，所得汽相经全凝器冷凝后作为产品。
已知产品中含苯0.95（摩尔分率），苯对甲苯的相对挥发度可取为2.5 。
试计算从塔顶向下数第二块理论板的上升蒸汽组成。
解: 884.095.05.15.295.05.115.20000=⨯-=→=+=x x x x y DR=L/D=2905.03/95.0884.0323/95.032:11=+⨯=+=+y x y n n 精馏段方程845.03/95.0793.032793.0905.05.15.2905.05.15.22111=+⨯==⨯-=-=y y y x例2：板数较少塔的操作型计算拟用一 3 块理论板的（含塔釜）的精馏塔分离含苯50%（摩尔分率，下同）的苯-氯苯混合物。
处理量F=100 Kmol/h ，要求 D=45 Kmol/h 且 x D >84%。
若精馏条件为：回流比R=1 ，泡点进料，加料位置在第二块理论板，α=4.10 ，问能否完成上述分离任务？ 解：W=55kmol/h精馏段操作线方程：y n+1=0.5x n +0.42提馏段的操作线方程：Fq D R Wx x F q D R qFRD y w )1()1()1()1(--+---++=将相关数据代入得提馏段操作线方程：134.061.1-=x y 逐板计算：y 1=x D =0.84y 2=0.5×0.56+0.42=0.7057.0134.036.061.13=-⨯=y.22.05584.04550=⨯-=-=WDx Fx x Df w ()56.084.01.31.484.01111=⨯-=--=y y x αα36.07.01.31.470.02=⨯-=x22.024.057.01.31.457.03≥=⨯-=x所以不能完成任务。
《化工原理》气液平衡 _液体精馏
图7-2 苯-甲苯混合液的y-x图
7第7章 液体ຫໍສະໝຸດ 馏2．双组分非理想溶液的气液平衡关系 非理想溶液可分为与理想溶液发生正偏差的溶液和负偏差 的溶液。例如，乙醇-水物系是具有正偏差的非理想溶液；硝 酸-水物系是具有负偏差的非理想溶液。它们的y-x图分别如图 7-3和7-4所示。
图7-3 乙醇-水溶液的y-x图
24
第7章 液体精馏
2.进料热状态参数 ⑴ 进料板的物料衡算与热量衡算 对图7-11所示的进料板分别作物料衡算及热量衡算，即 F+ V′+L=V+ L′ （7-20） FIF+ V′IV′+LIL=VIV+ L′IL′ （7-20a） 式中 IF——原料液的焓（kJ/kmol）； IV ， IV′—— 分 别 为 进 料 板 上 、 下 处 饱 和 蒸 气 的 焓 （kJ/kmol）； IL ， IL′—— 分 别 为 进 料 板 上 、 下 处 饱 和 液 体 的 焓 （kJ/kmol）。 由于与进料板相邻的上下板的温度及气液相组成各自都 很相近，故有： IV≈IV′ IL≈IL′
7.2.1双组分溶液的气液相平衡
1．双组分理想溶液的气液相平衡关系 气液相平衡关系，是指溶液与其上方的蒸气达到平衡时， 系统的总压、温度及各组分在气液两相中组成间的关系。 ⑴ 理想溶液及拉乌尔定律 实验表明，理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律。 拉乌尔定律表示：当气液呈平衡时，溶液上方组分的蒸气 分压与溶液中该组分的摩尔分率成正比。 在一定压强下，液体混合物开始沸腾产生第一个气泡的温 度，称为泡点温度（简称泡点）。 严格而言，实际上理想溶液是不存在的，仅对于那些由性 质极相近、分子结构相似的组分所组成的溶液，例如苯-甲苯、 甲醇-乙醇、烃类同系物等可视为理想溶液。
化工原理第九章液体精馏
9.5 双组分精馏的设计型计算 9.5.1 理论板数的计算 精馏设计型计算的命题
分离要求：xD，xW 回收率 η＝DxD/FxF
分离要求的约束 D和xD，及W和xW不能随意规定。 精馏条件：压强p，回流比R，进料热状态q。 精馏条件确定后，相平衡关系和操作关系也确定。
逐板计算法
如前所述：在xD与点xq，yq间，交替使用平衡关系 和精馏段操作关系；
有冷液，饱和液，气液两相，饱和气，过热气。 不同的加料状态，离开加料板的两相流量和组成也 不同。
2）理论加料板
不管加料板上状态如何，离开加料板的两相温度相
等，组成互为平衡。
V,I,ym
L,i,xm-1
物料衡算式
F,iF,xF
F x F V y m 1 L x m 1 V y m L x m 相平衡方程
W/F也确定,不能自由选择.
2)当塔顶得产率和质量xD确定,塔底的产率和质量xW也 不能自由选择.
3)规定分离要求时,应使DxD<FxF或WxW<FxF 回流比和能耗
回流比定义 R=L/D 当塔顶产品量不变,回流比大,即上升蒸汽的量大,塔顶 全凝器的冷却负荷大,再沸器的加热负荷也大,即能耗加 大.另一方面回流比增大,使气液比也增大,提高了分离能 力. 9.4.2 精馏过程数学描述的基本方法 逆流多级传质操作 精馏设备也可分为微分接触式和分级接触式. 典型的分级接触设备是板式精馏塔.气相借压差穿过 塔板上的小孔与横过塔板的液体接触,进行两相的热,质 交换,然后气相上升至上层塔板,液相降至下层塔板.
ym f (xm)
3）精馏段和提馏段流量的关系
V’,I,ym+1 L’,i,xm
列加料板物料和热量衡算式
FLV LV
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7.1.2 挥发度、相对挥发度
1.挥发度：汽液平衡时，各组分的平衡蒸汽分压 与其液相摩尔分率的比值
vA
pA xA
vB
pB xB
说明：纯组分挥发能力以t一定时，ps高或p一定时， ts低，则挥发能力强
2. 相对挥发度：
ABvvBA
pA pB
xA xB
7.1.3 蒸馏过程的分类
平衡线在对
角线之上
A
tA< = >tB?
平衡曲线
对角线x=y
平衡线偏 离对角线 愈远，表 示该溶液 愈易分离
概念题
1 某二元混合物，其中Ａ为易挥发组分，液相组成ｘ＝ 0.6相应的泡点为ｔ，与之相平衡的汽相组成ｙ＝ 0.7，相应的露点为T，则：（ ）。
T
T
T
（Ｄ）不能判断
2 某二元混合物，汽液相平衡关系如图。和分别表示 图中1，2点对应的温度。则。
蒸馏操作方式
非稳态
蒸馏操作流程 操作
闪蒸
单级蒸馏过程
简单蒸馏
间歇精馏 连续精馏
精馏
多级蒸馏过程
稳态操作
特殊精馏
7.1.3 蒸馏过程的分类
蒸馏组分数
二组分精馏 多组分精馏
蒸馏操作压力
常压精馏 减压精馏
加压精馏
7.1.4 蒸馏过程的特点
可以直接获得所需要的产品 （与萃取、吸收 比较）
蒸馏分离的适用范围广，它不仅可以分离液体 混合物，而且可用于气态或固态混合物的分离。
恒压下的温度—组成图
汽相—液相组成图
P一定时， t-x-y图
❖汽液两相呈平 衡时 ➢汽液两相的温 度相同 ➢y>x
❖若汽液两相 组成相同时， 则露点温度总 是大于泡点温 度。
1) t-x-y 图
过热蒸汽区
饱和蒸汽线或 露点线
汽液共存区
液相区
饱和液体线或 泡点线
2) x-y图
理想物系，
B
y恒大于x,
蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离，而 吸收、萃取等操作，只有当被提取组分浓度较 低时才比较经济。
蒸馏操作是通过对混合液加热建立汽液两相体 系的，所得到的汽相还需要再冷凝液化。因此， 蒸馏操作耗能较大
7.1.5 几点思考
①平衡蒸馏及简单蒸馏产生的汽液相其组成 服从什么关系？
②如何蒸馏可得到高纯度的产品？ ③工业上如何利用多次部分汽化和多次部分 冷凝的原理实现连续的高纯度分离，而流程又 不太复杂呢
即
yA
p Ao xA p
yApPAo
PPB0 PA0PB0
f(t)
应用
a式
xA
PpAopPBBoo
b式yApPAo
PPB0 PA0PB0
f(t)
已知P、t，求x、y
已知P、x ，求t、y
据安托因方程求饱和蒸汽压
试差求解，见例2
代入a、b式求x、y，见例1
5 相对挥发度和相平衡方程
（1）若汽相为理想汽体
v A p A /x A y A /x A y A /y B y /1 ( y ) v B p B /x B y B /x B x A /x B x /1 ( x )
αAB>1, A的挥发能力大于B的挥发能力 A－轻组分，易挥发组分 B－重组分，难挥发
组分 αAB<1, B的挥发能力大于A的挥发能力
X一定时，
y
提浓程度越大， 分离程度越好
（1）x~t（泡点）关系式
ppApB
pA oxApB o(1xA)
xA PpAopPBBoo
（1）x~t（泡点）关系式
纯组分的蒸汽压与温度的关系式可用安托 因方程表示，即
logpo A B t c
xA
ppBo PAo PBo
xA
PfB(t) fA(t)fB(t)
（2）y~t（露点）关系式
指定用上述方法求出后用道尔顿分压定律求，
➢ 除上述情况外一般用常压精馏。
7.2 双组分溶液的汽、液相平衡
蒸馏操作是汽液两相间的传质过程 汽液两相达到平衡状态是传质过程的极限 汽液平衡关系是分析精馏原理、解决精馏 计算的基础。
7.2.1理想物系的汽液相平衡 7.2.2非理想物系的汽液相平衡
7.2.1 理想物系的汽液相平衡
1 理想体系描述
(1)t1=t2 (2) t1>t2 (3) t1<t2 系不能判断
(4) 大小关
4 平衡时汽、液各参量间的数量关系
（1）x~t（泡点）关系式
液相为理想溶液，服从拉乌尔定律：
pApAoxApAoxA
p Bp B oxBp B o(1xA )
气相为理想气体，符合道尔顿分压定律：
yA
pA p
pAoxA p
液体精馏
制酒过程
冷凝器 简单精馏
汽化器
蒸馏在化工中的应用
原油
汽油 煤油 柴油
混合 芳烃
苯 甲苯
原油的分离
二甲苯
混合芳烃的分离
7.1蒸馏概述
❖蒸馏的原理及其特点？ ❖蒸馏的分类？
7.1.1 蒸馏及精馏的分离依据
蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法。 蒸馏分离的依据是，根据溶液中各组分挥发 度（或沸点）的差异，使各组分得以分离
7.1.6 精馏操作的费用和操作压强
汽相冷凝， 冷却
高能耗，节能 降耗是精馏过 程研究的重要 任务。
冷却、沸腾温度 降低以避免使用高温载热体， 沸点高且又是热敏性混合物精馏宜用减压精馏；
➢ 加压精馏可使冷凝温度提高以避免使用费用很 高的冷凝器或者在常压下为气态混合物（如烷、 烃类混合物），沸点很低，需加压使其成液态 后才能精馏分离
气体为理想气体
服从道尔顿分 压定律
理想物系
服从Raoult 定律
pA PyA pB PyB
液体为理想溶液
pA pA 0xA
pB pB0xB
基本概念
理想溶液及拉乌尔定律
拉 乌 尔 定 律 示 意 图
在一定的温度 下，溶液上方任意 组分的蒸气分压， 等于该纯组分在同 温度下的蒸气压与 该组分在溶液中的 摩尔分数之乘积。
——拉乌尔定律。
2 相律
F=c-p+2
T,P
＝2－2＋2＝2
yA yB
约束关系 xA+xB=1 yA+yB=1
xA xB
独立变量为t,P, xA, yA P,y(x)一定， x=f(p,y) t,P一定， x=f(t,p)
t=f(p,y) y=f(t,p)
3 汽液相平衡图
相图来表达汽液平衡关系较为直观
相平衡方程
y x 1( 1)x
x y
(1)y
（2)若液相为理想溶液
拉乌尔定律
vA
vB
pA/xA pB/xB
P PBA00
（3）说明
的计算
已知平衡的x、y
已知pA0、 pB0
y/(1 y)
x/(1 x)
PA0 PB 0
t
P0 α变化不大，可取操作温度的平均值
（4）相对挥发度与分离程度
为 常 数 时 ， 溶 液 的 相 平 衡 曲 线 如 下 图 所 示。