蒸 馏---------基本概念和基本原理(0)
化工原理蒸馏精馏知识要点

三、操作线方程
1. 精馏段操作线方程
对如图划定范围作物料衡算 V=L+D 对易挥发组分衡算 Vyn+1=Lxn + DxD V, yn+1
D,xD
第n板
L, xn
Dx D L y n 1 x V V 令回流比 R=L/D xD R y n1 xn R1 R1
2. 恒摩尔溢流
精馏段内,每层塔板下降的溢流摩尔流量相等。 提馏段内,每层塔板下降的溢流摩尔流量相等
L1=L2=…=Ln=定值 (精馏段) L 1=L2=…=Ln=另一定值 (提馏段) 一定注意: 精馏段和提馏段下降的溢流分别不相等。 精馏段和提馏段上升的蒸汽分别不相等。 因为加料板加入原料液后使两段汽液两相流量发 生变化。 当各组分摩尔汽化焓相等,汽液接触良好且可忽 略显热(与汽化热比较),保温良好且塔的热损失 可忽略时,恒摩尔流假定基本上成立。
露点
泡点
x或 y
0 P p A pB p 0 x p A A B (1 x A )
xA
0 P pB 0 p0 p A B
y A p0 A xA / P
对某一温度和总压,由这几式可求出xA,yA。 得出一系列的值后便可作出如前图所示的图来。 对于非理想溶液,计算很复杂。一般由实验得 出平衡数据。实验得出的平衡数据也是计算的 基础。
2. 相对挥发度(relative volatility)
溶液中两组分挥发度之比称相对挥发度,。通 常用易挥发组分挥发度作分子。
vA pA / x A vB pB / x B
蒸馏与分馏技术(精细化学品分离提纯技术)

⑤共沸点
具有固定的沸点和固定组成的双组分混合物, 其沸腾时气相和液相的组成完全相同,无法分馏分 离。这一沸点叫共沸点;其组成叫共沸物。
最高共沸点— 共沸点高于两个组分的独立沸点。 最低共沸点— 共沸点低于两个独立组分沸点。
℃℃
↑ ↑蒸气→蒸气→
←液体←液体
℃℃
↑↑
蒸蒸00A 100 mole%mBole%0B 0
③分馏原理
当烧瓶中被分馏的液体加热到沸点后,蒸气 进入分馏柱,并被部分冷凝成液体。这液体含 低沸点成分比蒸馏瓶内的多,因此沸点也比蒸 馏瓶内的低。当烧瓶内另一部分蒸气上升到分 馏柱中时,便和这部分已冷凝的液体进行热交 换,使其重新气化,而蒸气则被部分冷却。继 续上升的蒸气在离开分馏柱以前在不断进行着 上升—冷凝—气化的过程。每一次分馏柱内由下 向上的气化—冷凝过程都使低沸点组分的含量提 高。难以用简单蒸馏的办法分离的混合液体在 适当的分馏柱和适当的条件下可分开。
亨氏柱又叫填料式分馏柱,其空管如图2-4b。管内 径为2.5—3.5cm,长度30—60cm不等。分馏效率的高低取 决于填料的种类,一般是“雷氏环”、短玻管(6×6mm)。 该分馏柱优点是分馏效率高,缺点是柱内液体滞留较多且 不易洗脱。
回流比:指在同一时间内回流的液体量和馏出的 液体量之比(可以用数滴来简单地计量)。
❖ 分馏柱要尽可能调整到垂直 状态,以保证柱子内表面的 冷凝液的均匀分布和蒸气的 齐头上升。
(3)分馏应注意的问题
①选好分馏柱 • 分馏的关键。被分馏的混合物沸点差别越大, 对分馏柱的要求越低;沸点差别越小,使用的 分馏柱塔板数应越高。 • 分馏柱所需理论塔板数也可以用下式估算:
n = T1 + T2 2 ( T2 - T1)
分子蒸馏技术的原理和应用(精)

分子蒸馏技术的原理和应用分子蒸馏技术简介分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术,能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。
分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术,能在极高真空下操纵,它依据分子运动均匀自由程的差别,能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离,特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。
由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离本钱,极好地保护了热敏性物质的特点品质,该项技术用于纯自然保健品的提取,可摆脱化学处理方法的束缚,真正保持了纯自然的特性,使保健产品的质量迈上一个新台阶。
分子蒸馏技术,作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段,自本世纪三十年代出现以来,得到了世界各国的重视。
到本世纪六十年代,为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要,分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。
在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置,用于浓缩维生素A,但当时由于各种原因,应用面太窄,发展速度很慢。
但是,在过往地三十多年中,人们一直在不断地重视着这项新的液-液分离技术的发展,对分离装置精益求精、完善,对应用领域不断探索、扩展,因而一直有新的专利和新的应用出现。
特别是从八十年代末以来,随着人们对自然物质的青睐,回回自然潮流的兴起,分子蒸馏技术得到了迅速的发展。
对分子蒸馏的设备,各国研制的形式多种多样。
发展至今,大部分已被淘汰,目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。
这两种形式的分离装置,也一直在精益求精和完善,特别是针对不同的产品,其装置结构与配套设备要有不同的特点,因此,就分子蒸馏装置本身来说,其开发研究的内容尚十分丰富。
在应用领域方面,国外已在数种产品中进行产业化生产。
特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出,如:从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。
另外,在精细化工中间体方面的提取和分离,品种也越来越多。
化工原理09--蒸馏

层 塔 板上 上层 升塔 蒸板 汽下 的降 组液 成体 间的 的组 关成 系和 下
操 作 线 方 程 的 物 理 意 义 :
提馏段操作线方程
31
一精馏塔用于分离乙苯-苯乙烯混合物,进料量 3100kg/h,其中乙苯的质量分率为0.6,塔顶、底 产品中乙苯的质量分率分别要求为0.95、0.25。 求塔顶、底产品的质量流量、摩尔流量。
1、保持回馏比恒定 根据精馏段的操作线 方程,其斜率不变。
斜率 =R/R+1
xwe
xw1
xde
xd1
2、保持馏出液组成恒定
因回流比不断增大, 精馏段操作线的截 距不断减小。
63
xwe xw1
xd
第六节
特殊精馏
一、水蒸气蒸馏:
用于易分解而与水又 不互溶,或要求分离 压力不易达到的体系。 d 在分离的气相: P=pA+pw f
47
48
3、逐板计算法求理论塔板数:
平衡关系: y=x/(1+( -1)x),x=y/(y+ (1-y))
精馏段操作线方程: y=Rx/(R+1)+xD/(R+1)
提馏段操作线方程: y=L’x/(L’-W)+L’xW/(L’-W)
反复使用平衡关系和操作线关系即可求得理论塔板数
y1=xD 平衡关系 精馏段操作线方程 y’1 提馏段操作线方程 y2 x1 x2
组成量的关系满足 杠杆定律。
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简单蒸馏的计算: 蒸馏釜的生产能力,根据热负荷 和传热能力 计算。 馏出液、残液的浓度与馏出量(或残留量) 之间的关系。
物料衡算 相平衡关系
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三、简单蒸馏的计算: 在釜内某一瞬时,液体量为W,经微分时间dt 后,残液量为(W-dW),液相组成由x降为 (x-dx),气相组成为y。 对dt时间作易挥发组分的物料衡算: Wx=(W-dW)(x-dx)+ydW dW = dx W y-x 积分限为W=W1,x=x1;W=W2,x=x2, 1、溶液为理想溶液,得: lnW1/W2 =[1/(-1)] ln[x1(1-x2)/x2(1-x1)]+ln[1-x2/1-x1] 由:x1=A1/W1, x2=A2/W2 得:A1/A2=(B1/B2) W1=A1+B1,W2=A2+B2
蒸馏定义及特点(精)

2、按操作压力分为加压、常压和真空蒸馏
常压下为气态(如空气、石油气)或常压下泡点为室温 的混合物,常采用加压蒸馏;常压下,泡点为室温至 150℃左右的混合液,一般采用常压蒸馏;对于常压下泡 点较高(一般高于150℃)或热敏性混合物(高温下易发生分 解,聚合等变质现象),宜采用真空蒸馏,以降低操作温 度。
精馏是利用混合液中各组分间挥发度 的差异以实现高纯度分离的一种操作。平 衡蒸馏仅通过一次部分汽化和冷凝,只能 部分地分离混合液中的组分,若进行多次 的部分汽化和部分冷凝,便可使混合液中 各组分几乎完全分离。
一、精馏原理
工业上是将上图的每个分离器做成一块;或在一个圆形的塔内 装有一定高度的填料。板上液层或填料表面是汽液两相进行传热和 传质的场所。
所谓泡点是指液体在恒定的外压下,加热至开始出 现第一个气泡时的温度。露点是指气体冷却时,开始凝 聚出第一个液滴时的温度
3、按被分离混合物中组分的数目可分为两组分 精馏和多组分精馏
工业生产中,绝大多数为多组分精馏,但两 组分精馏的原理及计算原则同样适用于多组分精 馏,只是在处理多组分精馏过程时更为复杂些, 因此常以两组分精馏为基础。
4.按操作流程分为间歇蒸馏和连续蒸馏 间歇蒸馏主要应用于小规模、多品种或某些
有特殊要求的场合,工业中以连续蒸馏为主。间 歇蒸馏为非稳态操作,连续蒸馏一般为稳态操作。
三、精馏操作流程
精馏分离过程可连续操作,也可间歇操作。 精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、 塔底再沸器等相关设备组成,有时还要配原料预 热器、产品冷却器、回流泵等辅助设备。
2.2 简单蒸馏和平衡蒸馏
对于组分挥发度相差较大、分离要求 不高的场合(如原料液的组分或多组分的初 步分离),可采用简单蒸馏和平衡蒸馏。
蒸馏––––基本概念和基本原理

蒸馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。
这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。
对于均相物系,必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。
蒸馏操作采用改变状态参数的办法(如加热和冷却)使混合物系内部产生出第二个物相(气相);吸收操作中则采用从外界引入另一相物质(吸收剂)的办法形成两相系统。
一、两组分溶液的气液平衡1.拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律:p A=p A0x A p B=p B0x B=p B0(1—x A)根据道尔顿分压定律:p A=Py A而P=p A+p B则两组分理想物系的气液相平衡关系:x A=(P—p B0)/(p A0—p B0)———泡点方程y A=p A0x A/P———露点方程对于任一理想溶液,利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成;反之,已知一相组成,可求得与之平衡的另一相组成和温度(试差法)。
2.用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示,即v A=p A/x A v B=p B/x B溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。
其表达式有:α=v A/v B=(p A/x A)/(p B/x B)=y A x B/y B x A对于理想溶液:α=p A0/p B0气液平衡方程:y=αx/[1+(α—1)x]Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。
α愈大,挥发度差异愈大,分离愈易;α=1时不能用普通精馏方法分离。
3.气液平衡相图(1)温度—组成(t-x-y)图该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线)组成,饱和液体线以下区域为液相区,饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区,两曲线之间区域为气液共存区。
气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相同,但气相组成大于液相组成;若气液两相组成相同,则气相露点温度大于液相泡点温度。
蒸馏基本原理

小实验
在一个容器中放入苯40mol(3.12kg) , 甲苯60mol(5.52kg) ,充分搅拌使之混合均 匀成为均相混合物。
然后进行加热,升温到100˚C,则混合 物处于沸腾状态,将产生的蒸汽引入冷凝 器冷凝后装入另一个容器,这样原来的混 合物被分成两部分,如图10-1所示。
xF,A=0.4 xF,B=0.6 F=100mol
本章重点介绍:两组分常压连续精馏。
第一节 二元物系的汽液平衡
蒸馏是汽液间的传质过程,传质推动 力是汽相或者液相的实际浓度与平衡浓度 的差距,传质过程的极限程度是汽液两相 达到相平衡,因此,汽液平衡关系是分析 蒸馏原理和进行设备设计计算的理论基础。 相平衡是《物理化学》课程学习的基本内 容,本节侧重论述相平衡在本课程中的应 用。
10-2 二元理想溶液及其汽液平衡图
பைடு நூலகம்
一.理想溶液的汽液平衡
根据溶液中同分子间作用力与异分子间作用 力的差异程度,可将溶液分为理想溶液和非理想 溶液。理想溶液是指同分子间作用力与异分子间 作用力相同或相近,溶液中各个组分在全部浓度 范围内(x=0→1)服从拉乌尔定律,即
pA=pA0 xA (xA =0→1)
二. 沸点-组成图(t-x-y图)
如汽液平衡时总压P不高(一般小于 10atm),则道尔顿分压定律适用于汽相, 即
P=pA+pB 若溶液为理想溶液,则有
(10-3)
P= pA0 xA + pB0 xB = pA0 xA + pB0 (1-xA ) (10-4)
二. 沸点-组成图(t-x-y图)
由上式得
xA
P pB0
pA0
p
0 B
又由道尔顿分压定律得
本章主要介绍蒸馏的基本原理(共49张PPT)

由其泡点或露点计算确定。对液相则由泡点计算确定其
平衡常数 、泡点 及与之平衡气相组成 ,并
有
。对气相混合物,则由露点计算来确定
其 、 及。
第七页,共四十九页。
二元混合物相平衡关系
对于理想的二元混合物的相平衡(pínghéng)关系,由平衡 常 (pínghéng) 数表示,则有:
YA=KA.xA, KA =pA/P, yB=KB.xB, KB =pB/P
(10.27)
式( 10.27 )为提馏段操作方程常用表达式,亦为线性方 程,关联提馏段任意塔截面(jiémiàn)上,上升蒸气与流下液相组 成xn,yn+1 的关系。已知流下液相组成 ,即可由式 ( 10.27 )得来自n+1板上的蒸气组成 。
第二十五页,共四十九页。
若将精馏段及提馏段两操作线与平 衡曲线(y~x)同时(tóngshí)绘于同一 直角坐标中,如图10-7所示。精馏 段操作线如DC所示,提馏段操作线 如QW所示。
第三节 二元连续(liánxù)精馏的分析和计算
10-8 全塔物料(wùliào)衡算
应用全塔物料衡算可以找出经历塔顶、底 的产量与进料量及各组成之间的关系。如 图10-5所示。令:
F为料液流量;D为塔顶产品(馏出液) 流量;W为塔底产品(釜液)流量;ZF 为料液组成;xD、xW为塔顶、底产品的组成。
本章重点:
·连续精馏过程的基本原理及过程描述的基本方法 ·二元精馏过程的设计以及精馏过程的操作分析与诊断 ·精馏过程的塔设备
第三页,共四十九页。
第一节 二元物系的气液平衡(pínghéng)
a. 气液相平衡
b. 在一封闭容器中,如图6.1.1所示。在一 定条件下,液相中各组分均有部分(bùfen)分 子从界面逸出进入液面上方气相空间, 而气相也有部分(bùfen)分子返回液面进入液 相内。经长时间接触,当每个组分的分 子从液相逸出与气相返回的速度相同, 或达到动态平衡时,即该过程达到了相 平衡。平衡时气液两相的组成之间的关 系称为相平衡关系。它取决于体系的热 力学性质,是蒸馏过程的热力学基础和 基本依据。
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一、填空题 1、蒸馏是分离均相液体混合物 的一种方法,其分离依据是 蒸馏是分离均相液体混合物 的一种方法, 混合物中各组分的挥发性差异 分离的条件是造成气液两 混合物中各组分的挥发性差异 ,分离的条件是造成气液两 相系统 。 2、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中易挥发组分的挥发度 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中易挥发组分的挥发度 易挥发组分 对难挥发组分 的挥发度之比, α=1表示不能用普通蒸馏方法分离 的挥发度之比,若α=1表示不能用普通蒸馏方法分离 。物系 表示 值愈大, 图中的平衡曲线愈远离 对角线。 的α值愈大,在x-y图中的平衡曲线愈远离 对角线。
进料热状况参数 实际操作中,加入精馏塔的原料液可能有五种热状况: 实际操作中,加入精馏塔的原料液可能有五种热状况: 温度低于泡点的冷液体;( ;(2 (1)温度低于泡点的冷液体;(2)泡点下的饱和液 ;(3 温度介于泡点和露点的气液混合物;( ;(4 体;(3)温度介于泡点和露点的气液混合物;(4) 露点下的饱和蒸汽;( 温度高于露点的过热蒸汽。 ;(5 露点下的饱和蒸汽;(5)温度高于露点的过热蒸汽。
正常平衡线 Rmin=(xD—yq)/(yq—xq) ( ( 饱和液体进料时: 饱和液体进料时:xq=xF 饱和蒸汽进料时: 饱和蒸汽进料时:yq=yF 不正常平衡线 由a(xD,yD)或c(xW,yW)点向平衡线作切线,由 点向平衡线作切线, 切线斜率或截距求R 切线斜率或截距求Rmin。
适宜回流比 R=(1.1~2)Rmin ( ) 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减少, 精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数减少,同时 减少 蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加 增加, 蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加,塔顶冷凝器中冷却 介质消耗量增加 操作费用相应增加 所需塔径增大 增加, 增加, 增大。 介质消耗量增加,操作费用相应增加,所需塔径增大。 精馏操作时,若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变, 精馏操作时, 加料板位置都不变, 将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成x 变大。 将塔顶泡点回流改为冷回流,则塔顶产品组成xD变大。 精馏设计中,回流比愈大,操作能耗愈大, 精馏设计中,回流比愈大,操作能耗愈大,随着回流比 愈大 愈大 逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大 逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大 的过程。 的过程。
板效率和实际塔板数
单板效率(默弗里效率) 单板效率(默弗里效率) EmV=(yn-yn+1)/(yn*-yn+1) EmL=(xn-1-xn)/(xn-1—xn*) 全塔效率 E=( E=(NT/NP)x100% 精馏塔中第n-1,n,n+1块理论板,yn+1<yn,tn-1<tn,yn>xn-1。 精馏塔中第n 1,n,n+1块理论板, 块理论板 精馏塔中第n 1,n,n+1块实际板, 精馏塔中第n-1,n,n+1块实际板,xn*<xn,yn*>yn。 块实际板
I V − I F 将1kmol进料变为饱和蒸汽所需的热量 ≈ q= IV − I L 原料液的千摩尔汽化潜热
不同进料热状况下的q 不同进料热状况下的q值
进料热状况 q值 冷液体 >1 饱和液体 1 气液混合物 饱和蒸汽 0~1 0 过热蒸汽 <0
对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言, 对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言,q值等于 饱和液体 进料而言 进料中的液相分率。 进料中的液相分率。 L’=L+qF V=V’V=V’-(q—1)F q线方程(进料方程)为: y=[q/(q—1)]x—xF/(q—1) 线方程(进料方程) 线方程 ( ) ( ) 上式表示两操作线交点的轨迹方程。 上式表示两操作线交点的轨迹方程。
两组分连续精馏的计算 全塔物料衡算 总物料衡算: F=D+W 总物料衡算: 易挥发组分: 易挥发组分: FxF=DxD+WxW 塔顶易挥发组分回收率: 塔顶易挥发组分回收率: ηD=(DxD/FxF) × 100% ( 塔底难挥发组分回收率: 塔底难挥发组分回收率: ηW=[W(1-xW)/F(1-xF)] ×100% ( (
L 务来说, 务来说,当R= ∞时,所需理论板数为最少,此种操作称为 时 所需理论板数为最少, D 全回流; 所需理论板数为∞。 全回流;而R= Rmin 时,所需理论板数为 。
回流比及其选择 全回流 R=L/D=∞,操作线与对角线重合,操作线方程yn=xn-1, ,操作线与对角线重合,操作线方程 达到给定分离程度所需理论板层数最少为 最少为N 达到给定分离程度所需理论板层数最少为 min。 最小回流比 当回流比逐渐减小时,精馏段操作线截距随之逐渐增大, 当回流比逐渐减小时,精馏段操作线截距随之逐渐增大, 增大 两操作线位置将向平衡线靠近, 平衡线靠近 两操作线位置将向平衡线靠近,为达到相同分离程度所 需理论板层数亦逐渐增多 达到恒浓区 夹紧区) 增多。 恒浓区( 需理论板层数亦逐渐增多。达到恒浓区(夹紧区)回流 比最小,所需理论板无穷多。 比最小,所需理论板无穷多。
精馏原理 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进 多次部分汽化 行的,精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异 混合物中各组分挥发度的差异, 行的,精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异, 塔顶液相回流和 实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流 实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生 上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级 上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级 降低;精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度, 低于塔底温度 降低;精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,原因之一 塔顶易挥发组分浓度高于塔底,相应沸点较低; 是:塔顶易挥发组分浓度高于塔底,相应沸点较低;原 因之二是:存在压降使塔底压力高于塔顶,塔底沸点较 因之二是:存在压降使塔底压力高于塔顶, 高。
用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度 挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之 溶液中各组分的挥发度 可用它在蒸汽中的分压和与之 平衡的液相中的摩尔分率来表示, 平衡的液相中的摩尔分率来表示,即 vA=pA/xA vB=pB/xB 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比 相对挥发度。其表达式有: 为相对挥发度。其表达式有: α=vA/vB=(pA/xA)/(pB/xB)=yAxB/yBxA ( ( 对于理想溶液 理想溶液: 对于理想溶液: α=pA0/pB0 气液平衡方程: 气液平衡方程:y=αx/[1+(α—1)x] ( )
提馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算: 总物料衡算: L’=V’+W 易挥发组分: 易挥发组分: L’xm’=V’ym+1’+WxW 操作线方程: `=(L’/V’) W/V’) 操作线方程: ym+1`=(L’/V’)xm’—(W/V’)xW 上式表示在一定操作条件下,提馏段内自任意第 自任意第m 上式表示在一定操作条件下,提馏段内自任意第m层板 下降的液相组成x 与其相邻的下一层板( m+1层板 层板) 下降的液相组成xm’与其相邻的下一层板(第m+1层板) 上升蒸汽相组成y 之间的关系。L’除与 有关外, 除与L 上升蒸汽相组成ym+1’之间的关系。L’除与L有关外, 还受进料量和进料热状况的影响。 还受进料量和进料热状况的影响。
精馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算: 总物料衡算: V=L+D 易挥发组分: 易挥发组分: Vyn+1=Lxn+DxD 操作线方程: 操作线方程: yn+1=(L/V)xn+(D/V)xD=[R/(R+1)]xn+[1/(R+1)]xD 其中:R=L/D——回流比 其中: 回流比 上式表示在一定操作条件下,精馏段内自任意第 自任意第n层板下 上式表示在一定操作条件下,精馏段内自任意第 层板下 降的液相组成xn与其相邻的下一层板 与其相邻的下一层板( 层板) 降的液相组成 与其相邻的下一层板(第n+1层板)上 层板 升蒸汽相组成yn+1之间的关系。在x—y坐标上为直线, 之间的关系。 坐标上为直线, 升蒸汽相组成 之间的关系 坐标上为直线 斜率为R/R+1,截距为 ,截距为xD/R+1。 。 斜率为
α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大,挥 值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。 愈大 愈大, 值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度 发度差异愈大,分离愈易; 发度差异愈大,分离愈易;α=1时不能用普通精馏方法 时不能用普通精馏方法 分离。 分离。 气液平衡相图 温度—组成 组成( 温度 组成(t-x-y)图 ) 该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线) )、饱和液体线 该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线) 组成,饱和液体线以下区域为液相区 液相区, 组成,饱和液体线以下区域为液相区,饱和蒸汽线上方 区域为过热蒸汽区 两曲线之间区域为气液共存区 过热蒸汽区, 气液共存区。 区域为过热蒸汽区,两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相同 平衡状态时 温度相同, 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相同,但气相组 大于液相组成 若气液两相组成相同 液相组成; 相同, 成大于液相组成;若气液两相组成相同,则气相露点温 大于液相泡点温度 液相泡点温度。 度大于液相泡点温度。
多次部分气化过程和 3、工业生产中在精馏塔内将 多次部分气化过程和 多次部分冷凝过程有机结合起来而实现操作的 过程有机结合起来而实现操作的。 回流是精 多次部分冷凝过程有机结合起来而实现操作的。而回流是精 馏与普通精馏的本质区别。 馏与普通精馏的本质区别。 精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所 提供气液接触进行传热和传质的场所。 4、 精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所。 5、在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为精馏段,其作 在连续精馏塔内,加料板以上的塔段称为精馏段, 精馏段 用是提浓上升蒸汽中易挥发组分 加料板以下的塔段( 用是提浓上升蒸汽中易挥发组分 ;加料板以下的塔段(包 括加料板)称为提馏段 其作用是提浓下降液体中难挥发 括加料板)称为提馏段 ,其作用是提浓下降液体中难挥发 组分