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
二、精馏原理
〖新课展开〗
（3）多次部分气化和多次部分冷凝模型图
图6多次部分气化和多次部分冷凝模型图
二、精馏原理
〖新课展开〗
（3）精馏原理 生产中的精馏就是在同一设备多次而且同时进行部分气化和部分冷 凝，从而使混合液达到比较完全的分离。 例4 将酒精水溶液进行精馏操作，气相可获得浓度较高的酒精； 液相可获得浓度较高的水。
问题1 酒精水溶液，用什么方法可将酒精和水分离得较为完全？
回答——显然不能用简单蒸馏方法，
因为简单蒸馏只能将要分离的酒精水
溶液进行粗略的分离。开始收集到的
馏出液中酒精浓度较高，随着蒸馏的
进行，馏出液中酒精的浓度越来越低。
酒精水溶液采用精馏方法，可实现酒
精与水较完全的分离,如图2所示。酒
精水溶液在精馏塔中经过多次部分气
图5 多次部分气化示意图
二、精馏原理
〖新课展开〗
（2）多次部分冷凝 另一方面，将上述部分气化后产生的气相分开后，进行部分冷凝， 则可以得到一互成平衡的气液两相，气相中易挥发组分浓度有所提 高，经过一次部分冷凝后起到了部分分离的作用。分开的气相又进 行部分冷凝，可重新得到一互成平衡的气液两相，其气相中易挥发 组分浓度又提高了，起到了部分分离的作用。此部分冷凝过程若反 复进行，最终可获得浓度较高的易挥发组分。 例4 将酒精水溶液进行多次部分气化后，将产生的气相分开进行 多次部分冷凝，酒精是易挥发组分，最后气相中可获得较纯的酒精。
图4 一次部分气化示意图
y二F 、精馏原理
（2）一次部分冷凝 定义：将混合气体冷却到露点以下泡 点以上的区间。 问题9 什么是全部冷凝？ 回答――将混合液冷却到泡点及以下的 空间。
问题10 全部冷凝能将混合液分离吗？ 回答——显然是不能的。混合气体全部 冷凝后，所得到的液相组成与冷凝前混 合气体的气相组成是一致的。
问题11 如图4所示，将上述一次部分气 化后产生的气相（其组成为y1）分开， 进行部分冷凝，可得另一互成平衡的气 液两相，其组成分别为yF和xF。那么， 这三者浓度大小关系怎样？
回答——yF＞y1＞xF。
图4 一次部分气化示意图
二、精馏原理
2．多次部分气化和多次部分冷凝（1） 多次部分气化 将图4分离器中混合液进行一次部分气 化后，将气相与液相分开，气、液相 组成与原始混合液组成不同。把分开 的液相进入下一级分离器中又进行部 分气化，并将气液两相分开，此时又 将混合液进行了一次部分分离。分开 的液相又进入下一级分离器中进行部 分气化，并将气液两相分开，此时混 合液又进行了一次部分分离，液相中 易挥发组分浓度越来越低。所以将混 合液进行多次的部分气化，就可以分 离出接近于纯的难挥发组分。 例3 将酒精水溶液进行多次部分气化 后，酒精是易挥发组分，最后液相中 可获得较纯的水。
化和多次部分冷凝后，从塔顶可得到 浓度较高的酒精，塔底中残液为水，
图图2 精馏装置示意图
从而将酒精与水进行较完全的分离。
一、精馏装置
〖新课展开〗
1．简单蒸馏装置图 简单蒸馏装置，如图1所示。简 单蒸馏一般为间歇操作。这种 操作能使酒精水溶液实现酒精 与水分离，但分离得并不完全。 问题2 简单蒸馏原理是什么？ 回答——一次部分气化和一次 部分冷凝（但没有回流）。 问题3 什么过程能使酒精水溶 液分离得较完全？ 回答——精馏过程。
图3 精馏装置
一、精馏装置
（2）精馏装置的生产流程
精馏装置的相关设备如下：
①加料泵，这是一个输送流体的设备。
②再沸器，从图3中可以看到有加热 蒸气进入这个设备，因此它是加热 设备，是一个立式的换热器。
③精馏塔，从外形看它是一个较大直 径的圆筒形设备。它的高度可以是 几米或者是几十米。
④冷凝器，属于传热设备，是一个卧 式的换热器。
二、精馏原理
1．一次部分气化和一次部分冷凝 （从现象和过程了解） （1）一次部分气化 定义：将混ຫໍສະໝຸດ 液加热到泡点以上， 露点以下的区间。
图4 一次部分气化示意图
二、精馏原理
问题5 什么是泡点和露点？ 回答——液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度,称为在这压力 下的泡点；混合蒸气处于某压力下刚开始冷凝的温度,称为在这压 力下的叫露点。纯液体沸腾，由液态变为气态，只有一个温度点。 但液-液混合溶液沸腾，由液态变为气态，温度有一段范围，在该