蒸馏装置示意图
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蒸馏对象和装置
图3 实验室普通蒸馏装置
图4
实验室分馏装
一、蒸馏对象和装置
2．蒸馏操作装置 (1)实验室装置 问题5 普通蒸馏装置与分馏装置两者主 要区别是什么？ 回答——在分馏装置中多了一个分馏柱。
图3 实验室普通蒸馏装置
图4 实验室分馏装置
一、蒸馏对象和装置
2.蒸馏操作装置
(2)传统蒸馏装置 传统蒸酒装置如图5所示，蒸锅中物料为水，加热后产生蒸汽。 蒸桶中物料为加工对象——酒醅（其中液体的酒精含量5°左右）。酒醅中酒精 被蒸汽蒸出，经冷凝器中水冷凝成液体，形成白酒（酒精含量40°~65°）。
液体挥发是指液体变为气体或蒸气的过程。当加热后，温度升高，液体 的饱和蒸气压升高，液体的挥发变得更容易。 蒸发是通过加热使液体挥发的过程。液体的自然挥发和蒸发一般源自液 体表面。当沸腾时，蒸发也源自液体内部。
三、有关蒸馏对象的一些概念
2．液体的饱和蒸气压
液体置于密闭的真空体系中，形成饱和蒸气所维持一定的压力，称为 饱和) 工业精馏装置包括加热蒸发设备，冷凝、接受设备，以及一个 选择( ) A.精馏塔 B. 分馏柱 C.吸收塔 D.吸附柱 2.判断 (1)酒精水溶液中酒精是易挥发组分，水是难挥发组分。( (2)酒精的常压沸点比水的常压沸点高。
。
)
谢 谢！
从加工目的和对象看，蒸馏是分离液-液溶液体系的一类单元操作。蒸馏操作 装置分为实验室装置、传统加工装置和工业生产装置。 (1)实验室装置 ①实验室普通蒸馏装置 如图3所示，该装置能实现酒精水溶液的分离，得到 酒精收集在接受瓶（锥形瓶）中，但得到产品纯度不高。 ②实验室分馏装置 如图4所示，该装置能实现酒精水溶液的分离，得到酒精 收集在接受瓶（圆底烧瓶）中，产品纯度较高。
〖课堂巩固〗
6.3 简单蒸馏与平衡蒸馏
1）是一个连续稳定过程
在恒定温度与压力下，蒸汽与釜液处于平 衡状态，即平衡蒸馏在闪蒸器内通过一次部分 汽化使混合液得到一定程度的分离，属于定常 连续操作。 2）单级操作
适合于间歇或连续的大批量生产且物料只 需粗分离的场合。
图6-12 平衡蒸馏
2、过程的数学描述 蒸馏过程的数学描述不外为物料衡算式、
0.593
W 55.3kmol
由于 xF F xW W xD F W
xD
FxF F
WxW W
100 0.5 55.3 0.37 0.661摩尔分率 100 55.3
6.3.2 平衡蒸馏
一、平衡蒸馏(又叫闪蒸)
1、特点：
在家庭制酒业中，即是一个简单蒸馏装置， 只是冷凝装置较简单，是一个空气自然对流冷 却装置。
在实验室或工业生产中，采用如图6-9所示 的装置，实质也是一个汽化器，一个冷凝器。
图6-9 简单精馏装置图
二、简单蒸馏的原理 在简单蒸馏的过程中：
液相组成由 x1 x2 x3 xn
汽相组成（馏出液组成）由
F ,W , x1 , x2 , xD ,
两个方程式（6-13）、 （6-15） ，必须直接 或间接的已知四个量，才可计算其他两个量。
例、在常压下用简单蒸馏方法处理含苯为0.5的苯 与甲苯混合液。当釜液中苯的浓度降至0.37（以 上均为摩尔分率）时，操作停止。试计算： （1）馏出液的平均组成； （2）从每100kmol的原料中所获得的馏出液量。 操作条件下，该物系的平均相对挥发度为2.47。
Wx W dW x dx ydW (6-12)
τ时刻蒸馏 釜中易挥发 组分量
在恒定温度与压力下，蒸汽与釜液处于平 衡状态，即平衡蒸馏在闪蒸器内通过一次部分 汽化使混合液得到一定程度的分离，属于定常 连续操作。 2）单级操作
适合于间歇或连续的大批量生产且物料只 需粗分离的场合。
图6-12 平衡蒸馏
2、过程的数学描述 蒸馏过程的数学描述不外为物料衡算式、
0.593
W 55.3kmol
由于 xF F xW W xD F W
xD
FxF F
WxW W
100 0.5 55.3 0.37 0.661摩尔分率 100 55.3
6.3.2 平衡蒸馏
一、平衡蒸馏(又叫闪蒸)
1、特点：
在家庭制酒业中，即是一个简单蒸馏装置， 只是冷凝装置较简单，是一个空气自然对流冷 却装置。
在实验室或工业生产中，采用如图6-9所示 的装置，实质也是一个汽化器，一个冷凝器。
图6-9 简单精馏装置图
二、简单蒸馏的原理 在简单蒸馏的过程中：
液相组成由 x1 x2 x3 xn
汽相组成（馏出液组成）由
F ,W , x1 , x2 , xD ,
两个方程式（6-13）、 （6-15） ，必须直接 或间接的已知四个量，才可计算其他两个量。
例、在常压下用简单蒸馏方法处理含苯为0.5的苯 与甲苯混合液。当釜液中苯的浓度降至0.37（以 上均为摩尔分率）时，操作停止。试计算： （1）馏出液的平均组成； （2）从每100kmol的原料中所获得的馏出液量。 操作条件下，该物系的平均相对挥发度为2.47。
Wx W dW x dx ydW (6-12)
τ时刻蒸馏 釜中易挥发 组分量
化工原理 第六章 蒸馏
相同时进行多次部分冷凝和部分汽
化。 精馏条件：塔顶的液体回流和塔 釜的产生的蒸汽回流。
29
t P=定值 t1
t P=定值 t1 t2 t3 1 2 3
xW x1
xF
y1
yF
x(y)
x1
x2 xF x3 y1
y2 y3 x(y)
图6-10 一次部分气化的图
图6-11 多次部分气化和冷凝的示意图
30
V HF 加料板F L’ hF V’ H F+1
L' L q F
L L q F
'
F L V ' V L'
V ' V (q 1)F
41
V F L V F L V (1-q)F F qF L L’ 汽液混合进料
V ＝V (1 q)F
V’
V’
L’ 冷液进料
p p xA p
0 A 0 B
0 A
0 B
0 B
0 P pB xA 0 0 p A pB
xB 1 x A
——泡点方程
若平衡的气相为理想气体，可用道尔顿分压定律：
0 pA pA yA x P P
yB 1 y A
——汽液两相平衡组成间的关系
0 0 0 pA pA p pB f A (t ) p f B (t ) —露点方程 yA xA 0 0 p p pA pB p f A (t ) f B (t )
3
传质过程或分离操作：物质在相间的转移过程。
蒸馏：将液体混合物部分气化，利用各组分的挥发 度不同的性质以实现分离目的的操作。
易挥发组分（轻组份）：沸点低的组分 难挥发组分（重组份）：沸点高的组分
分子蒸馏 ppt课件
图 7-27 离心式分子蒸馏器
ppt课件
12
5 技术特点
蒸馏压强低 常规真空蒸(精)馏装置: 存在填料或塔板的阻力,系统很难获得较 高的真空度,而分子蒸馏装置内部结构比 较简单,压降极小,可以获得相对较高的 真空度,分子蒸馏的操作压强一般为 0.1～1Pa，有利于物料在更低的温度下 分离。
蒸馏温度低 分子蒸馏是利用不同 组分的分子逸出液面后的平均自由程不 同的性质来实现分离的,可在远低于沸点 的温度下进行操作,物料并不需要沸腾， 更有利于节约能源。
ppt课件
4
1 基本原理
分子蒸馏技术原理 利用液体分子受热后平均自由程不同这一性 质来实现分离提纯。 在液面上方设置一冷凝面,其位置要求适宜； 设置冷凝面的目的； 破坏轻分子的动态平衡。
ppt课件
5
分子蒸馏的原理示意图
加热器
物料入口
冷凝器
真空系统
蒸余物 馏出物
图7-25 分子蒸馏原理示意图
ppt课件ppt课件 Nhomakorabea17
而分子蒸馏过程中从蒸发表面逸出的分子直接
飞射到冷凝面上，中间不与其他分子发生碰撞，
理论上没有返回蒸发面的可能性，所以分子蒸
馏是不可逆的，能量利用率高。
ppt课件
14
5 技术特点
分离程度高 常规蒸馏的相对挥发度
α=p1/p2
而分子蒸馏的相对挥发度
r
p1 p2
M2 M1
在p1/p2相同的情况下，由于M1/M2>1，则αr>α。 即分子蒸馏较常规蒸馏更易分离，且M1和M2差 值越大分离程度越高。同时分子蒸馏还可以分离
蒸汽压相近而相对分子质量差别较大的混合物。
塔底再沸器和塔顶冷凝器组成
⑤回流罐，用于储存回流液，是一个 容器。
⑥釜液泵，这也是一个输送流体的设 备。它将釜液送出，成为塔釜产品。
图3 精馏装置
一、精馏装置
（2）精馏装置的生产流程 精馏装置的生产流程如下： ①待分离的混合液通过进料泵连 续不断从精馏塔的中部进入。 ②塔顶设有冷凝器。被冷凝的产 品一部分从塔顶回流至塔内，一 部分作为塔顶产品收集。 ③塔底设有再沸器，进入再沸器 的塔底溶液经过加热后，一部分 回流至塔内，一部分作为塔底产 品收集。
y
温度范围内呈气液共存态。 问题6 什么是全部气化？ 回答――将混合液加热到露点及以上的空间。 问题7 全部气化能将混合液分离吗？ 回答——显然是不能的。混合液全部气化后，产生的蒸气冷凝后的 液相组成与原始混合液体的液相组成是一致的。
问题8 如图4所示，将组成为xF 的混合液于恒压下在分离器中加 热， 使之部分气化，产生的气相 组成为y1,分离器中液相组成为x1， 它们的大小关系怎样？ 回答——y1＞xF＞x1。 例1 将酒精水溶液在分离器中进 行一次部分气化，如图4所示， 就可以将酒精水溶液进行一次部 分的分离。
图1 简单蒸馏装置
一、精馏装置
2．精馏操作装置 （1）精馏装置的构成 精馏多数为连续操作。一种连续生产的精馏装置，如图3所示。这 种分离装置在石油化工生产中使用得非常广泛。它不仅能实现连续 生产，还能得到高纯度的产品，使液体混合物分离得较完全。 工业上精馏装置主要由精馏塔、塔底再沸器和塔顶冷凝器组成。此 外还有进料泵、回流泵、回流罐及釜液泵等。
图3 精馏装置
一、精馏装置
（3）精馏塔塔顶和塔底产品 塔顶产品：易挥发组分，如酒精水溶液中的酒精。 塔底产品：难挥发组分，如酒精水溶液中的水。
问题4 单项选择 (1)精馏塔中自下而上易挥发组分含量依次 。选择( ) A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (2)精馏塔中自下而上难挥发组分含量依次 。选择( ) A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定
⑥釜液泵，这也是一个输送流体的设 备。它将釜液送出，成为塔釜产品。
图3 精馏装置
一、精馏装置
（2）精馏装置的生产流程 精馏装置的生产流程如下： ①待分离的混合液通过进料泵连 续不断从精馏塔的中部进入。 ②塔顶设有冷凝器。被冷凝的产 品一部分从塔顶回流至塔内，一 部分作为塔顶产品收集。 ③塔底设有再沸器，进入再沸器 的塔底溶液经过加热后，一部分 回流至塔内，一部分作为塔底产 品收集。
y
温度范围内呈气液共存态。 问题6 什么是全部气化？ 回答――将混合液加热到露点及以上的空间。 问题7 全部气化能将混合液分离吗？ 回答——显然是不能的。混合液全部气化后，产生的蒸气冷凝后的 液相组成与原始混合液体的液相组成是一致的。
问题8 如图4所示，将组成为xF 的混合液于恒压下在分离器中加 热， 使之部分气化，产生的气相 组成为y1,分离器中液相组成为x1， 它们的大小关系怎样？ 回答——y1＞xF＞x1。 例1 将酒精水溶液在分离器中进 行一次部分气化，如图4所示， 就可以将酒精水溶液进行一次部 分的分离。
图1 简单蒸馏装置
一、精馏装置
2．精馏操作装置 （1）精馏装置的构成 精馏多数为连续操作。一种连续生产的精馏装置，如图3所示。这 种分离装置在石油化工生产中使用得非常广泛。它不仅能实现连续 生产，还能得到高纯度的产品，使液体混合物分离得较完全。 工业上精馏装置主要由精馏塔、塔底再沸器和塔顶冷凝器组成。此 外还有进料泵、回流泵、回流罐及釜液泵等。
图3 精馏装置
一、精馏装置
（3）精馏塔塔顶和塔底产品 塔顶产品：易挥发组分，如酒精水溶液中的酒精。 塔底产品：难挥发组分，如酒精水溶液中的水。
问题4 单项选择 (1)精馏塔中自下而上易挥发组分含量依次 。选择( ) A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定 (2)精馏塔中自下而上难挥发组分含量依次 。选择( ) A.增高 B.降低 C.不变 D.无法确定
分馏塔构造教程
操作弹性最差，因为蒸汽速度的变化对 压力降的影响较泡罩板大。 当气体速度太小时，容易让板上的液体 从筛孔流下( 倒流) 。 当气体速度太大时，容易让板上液体被 冲上，降低气液两相接触效率。 当筛孔太大，易导致液体倒泻，当筛孔 小，容易堵塞。
15
浮阀塔板
–自动调节蒸汽通道的面积，因 为板上有浮阀可以上下活动， (由泡罩板演变而來)。 –操作弹性大，可适应塔内蒸汽 负荷的变化。 –可允许的操作负荷范围大。 –板效率高 –价格介于泡罩板及筛孔板之间
填 料 填料支撑
气 液
6
填料塔的填料选择原则
• 1、重量宜轻：减少全塔重量，基础以及材 料比较经济 • 2、表面宜松且多孔：增加气液接触面积 • 3、间隙宜大：减少蒸汽上升阻力 • 4、间隙宜多：气液接触时间长 • 5、留液宜少：清洗简单 • 6、价廉物坚：不与液体及蒸汽起化学反应
7ห้องสมุดไป่ตู้
填料塔内常用填料种类
18
倒流现象
• 塔内蒸汽量不足，蒸汽上升 的力量不够，造成液体由气 体上行的筛孔处流下，造成 分离效果差。 • 正常的分离: –气体由筛孔处向上流动； –液体自下降管流下。
下 降 管
液体倒流
19
雾沫夹带现象的影响
• 雾沫夹带：
•
板间距离过小，或蒸汽速度过高，造成 汽带液，容易发生雾沫夹带现象。 –一般板与板之间的距离设计为 24″ (610mm) –或设计为下降管液位高度的两倍(2H)
V
回流泵 顶部产品
Bubble Point
蒸汽 再沸器 底部成品
4
再沸器与冷凝器的功能
• 再沸器的两大功能：
–将塔底液体加热沸腾 –等于一个理论板( 一個100%的理想板)
15
浮阀塔板
–自动调节蒸汽通道的面积，因 为板上有浮阀可以上下活动， (由泡罩板演变而來)。 –操作弹性大，可适应塔内蒸汽 负荷的变化。 –可允许的操作负荷范围大。 –板效率高 –价格介于泡罩板及筛孔板之间
填 料 填料支撑
气 液
6
填料塔的填料选择原则
• 1、重量宜轻：减少全塔重量，基础以及材 料比较经济 • 2、表面宜松且多孔：增加气液接触面积 • 3、间隙宜大：减少蒸汽上升阻力 • 4、间隙宜多：气液接触时间长 • 5、留液宜少：清洗简单 • 6、价廉物坚：不与液体及蒸汽起化学反应
7ห้องสมุดไป่ตู้
填料塔内常用填料种类
18
倒流现象
• 塔内蒸汽量不足，蒸汽上升 的力量不够，造成液体由气 体上行的筛孔处流下，造成 分离效果差。 • 正常的分离: –气体由筛孔处向上流动； –液体自下降管流下。
下 降 管
液体倒流
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雾沫夹带现象的影响
• 雾沫夹带：
•
板间距离过小，或蒸汽速度过高，造成 汽带液，容易发生雾沫夹带现象。 –一般板与板之间的距离设计为 24″ (610mm) –或设计为下降管液位高度的两倍(2H)
V
回流泵 顶部产品
Bubble Point
蒸汽 再沸器 底部成品
4
再沸器与冷凝器的功能
• 再沸器的两大功能：
–将塔底液体加热沸腾 –等于一个理论板( 一個100%的理想板)
常减压蒸馏装置与设备PPT课件
2021/8/16
石油化工过程系统概论
23
西南石油大学 汽 提 塔 的 作 用
在复合塔内，汽油、煤油、柴油等 产品之间只有精馏段而没有提馏段， 这样侧线产品中会含有相当数量的 轻馏分，这样不仅影响本侧线产品 的质量，而且降低了较轻馏分的收 率。
所以通常在常压塔的旁边设置若干 个 侧线汽提塔，这些汽提塔重叠起 来，但相互之间是隔开的，侧线产 品从常压塔中部抽出，送入汽提塔 上部，从 该塔下注入水蒸汽进行汽 提，汽提出的低沸点组分同水蒸汽 一道从汽提塔顶部引出返回主塔， 侧线产品由汽提 塔底部抽出送出装 置。
抽真空设备的作用是将塔内产生的不凝气(主要是裂解气和漏入的空气)和吹入的水蒸气连续地抽走以保证减压塔的真空度要求。
较纯的重组分。 减压塔的基本要求：尽量提高拔出率，
在我国，石化系统加工高
(2)低硫高酸值原油(原油含硫0．1～0．5％，酸值＞0．5mgKOH／g)，如辽河原油，新疆原油。 （二）原油常压蒸馏及其特点
Vacuum residuum
石油化工过程系统概论
8
西南石油大学
不同原油的各馏分含量差别很大。与国外原油相比， 我国主要油田原油中＞500℃的减压渣油含量都较高，＜ 200℃的汽油馏分含量较少（一般低于10%）。
2021/8/16
石油化工过程系统概论
9
西南石油大学
5.蒸馏的形式
➢ 蒸馏有多种形式，可归纳为闪蒸（平衡气 化或一次气化）、简单蒸馏（渐次气化） 和精馏三种方式。
2021/8/16
石油化工过程系统概论
7
西南石油大学 4.石油馏分组成：
Gasoline fraction
➢ 从常压蒸馏开始馏出的温度（初馏点）到小于200℃的馏分为汽
高中化学实验装置图汇总(带图示)
高中化学实验装置图汇总(带图示) 人教版高中化学实验装置图汇总（必修一）第一章第一节：化学实验基本方法实验装置仪器药品清单备注过滤：漏斗、烧杯、玻璃板、铁架台（带铁圈）、滤纸，药品：固液混合物。
蒸发：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台，药品：食盐水溶液。
蒸馏：蒸馏瓶、酒精灯、铁架台、冷凝管、锥形瓶，药品：液体混合物。
分液：分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈），注意：蒸发过程中要不断搅拌，在加热至有大量固体析出时要用余温加热。
加热前一定要检验装置的气密性。
实验名称实验原理过滤：固体与液体混合物的分离。
蒸发：分离溶剂中的溶质。
蒸馏：混合物中各组分的沸点不同。
分液：物质在互不相容的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来。
进行分液操作之前一定要进行检漏。
萃取：仪器：容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平，药品：氯化钠固体、蒸馏水。
第一章第二节：化学计配制一定量浓度的溶液量在实验中的应用C=n/V：计算溶液的浓度。
XXX效应：当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”。
第二章第一节：物质的分类加热金属钠：钠受热后，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体，过氧化钠。
仪器：小刀、铁架台（带铁圈）、酒精灯，药品：金属钠。
金属钠和水的反应：活泼金属和水的剧烈反应。
仪器：小刀、烧杯，药品：蒸馏水、金属钠、酚酞。
铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应：铝是两性金属，既能和酸反应又能和碱反应。
仪器：试管、架子，药品：盐酸溶液、氢氧化钠溶液。
注意检查生成的气体。
第三章第一节：金属的化学性质过氧化钠可以与水反应生成氧气。
仪器：试管，药品：过氧化钠、蒸馏水。
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠：酸式碳酸盐和正盐的通过加热来鉴别。
仪器：大试管、铁架台、试管、酒精灯，药品：碳酸钠粉末、碳酸氢钠粉末、澄清石灰水。
焰色反应：仪器：酒精灯、铂丝，药品：盐酸、各种溶液。
很多金属或它们的化合物在燃烧时会产生特殊的颜色。