《化工原理 蒸馏》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理 蒸馏（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第六章 蒸馏第一节 双组分溶液的气液相平衡 第二节 蒸馏与精馏原理第三节 双组分连续精馏的计算与分析第五节 恒沸精馏与萃取精馏第四节 间歇精馏第六节 板式塔2蒸馏在化工生产中的应用 分离多组分混合物； 某一组分的提纯； 有用组分的回收。目的：广泛性： 液体混合物； 气体混合物； 固体混合物。345蒸馏过程的分离依据依据：蒸馏是利用混合物中各组分挥发性的差 异。易挥发组分(或轻组分): 挥发性高的组分，以A表示；难挥发组分(或重组分): 挥发性低的组分，以B表示。 蒸馏过程液体混合物加热部分汽化液相：xA, xB 汽相：yA, yB 液相冷凝6必有： yA xA, yB x两条线：液相线（泡点
2、线）气相线（露点线）组成相同，t露点t泡点14对角线y=x为辅助曲线，yx ，平衡线在对角线之上；xy线上各点温度不同；平衡线离对角线越远，挥发性差异越大，物系越易分离。15压力对txA（yA）图及xy图的影响压力增加，平衡线靠近对角线，分离难度大16（三） 相对挥发度与理想溶液的yx关系组分的挥发度: 是该物质挥发难易程度的标志，表示。pA、 pB汽液平衡时，组分A,B在气相中的分压；xA、xB汽液平衡时，组分A,B在液相中的摩尔分率。 混合液某组分挥发度:1. 挥发度纯组分的挥发度： = pAo17理想溶液则:2. 相对挥发度(以表示) 理想气体：或：一般物系：183. 理想溶液的气液相平
3、衡方程式 代入相平衡方程讨论: 的物理意义：汽相中两组分组成之比是液相中两 组分组成 之比的倍数。 其值标志着分离的难易程度。19 若=1，则普通蒸馏方式将无法分离此混合物。 1。 平均相对挥发度m。三、 非理想溶液气液相平衡（一）对拉乌尔定律有正偏差的溶液 （1）无恒沸点的溶液 如甲醇-水溶液 pApA理， pBpB理，介于pAo、pBo 之间。20（2）有最低恒沸点的溶液 如乙醇-水（二）对拉乌尔溶液有负偏差的溶液（1）无恒沸点溶液 如氯仿-苯溶液pA1(2) 饱和液体 q1(3) 气液混合 01推动力NTq NT是以塔顶负荷增加为代价60R的影响RNT、操作费七、塔顶液相回流比的选择61
4、（一）全回流与最少理论板数 全回流：塔顶上升蒸气冷 凝后全部引回塔 顶作为回流。 D=0，W=0，F=0；两条操作线合二为一，与对角线重合。 N=Nmin 全回流的特点：62全回流时Nmin：第1块63第1块第2块第2块第N-1板 第N块（再沸器） 塔顶全凝器64芬斯克公式(多组分) 适用条件：双组分混合物，塔顶全凝器，塔釜间接加热。65注意： Nmin：包括再沸器； xw=xF 全回流的意义:开工、实验研究、设备异常或调试时，便于控制。66（二）最小回流比Rmin67最小回流比对于某一物系，在一定的分离任务下，所需理论板为无穷多时所对应的回流比。恒浓区（夹紧点） 在p点前后气液两相浓度没有变
5、化 ，即无增浓作用。所以此区称作恒浓区，p点叫夹紧点。68作图法： 理想物系平衡线 非理想物系平衡线最小回流比的计算p hDFFxqyq69gg70（三）适宜回流比R 对操作费用的影响： R 对设备费用的影响：71八、理论板的简捷计算法R 、NT 、Rmin 、Nmin关系关联图：吉利兰图72左端：右端：最小回流全回流 适用条件：多组分，多种进料状态，：1.264.05N： 2.443.1 特点：简便、快；双组分、多组分都适用；误差大，可用N估算，方案的比较。73 NT的计算步骤：（1）由物系性质及分离程度定Rmin 、R；（2）计算全回流下的Nmin （图解法、芬斯克公式 ）（4）xw=xF
6、，定加料位置 注意：吉利兰图可回归成74九、精馏塔的操作计算（试差法）先设xw物料衡算求xD（y1)（接近xw为止）十、直接蒸气加热及两股进料的精馏塔（一）直接蒸汽加热的精馏塔75目的：处理某轻组分的水溶液，难挥发组分为水时，直接蒸气加热，省再沸器流程及特点：F xFWD76NT的计算 精馏段操作线 提馏段操作线 q线总物料衡算L+S=V+b易挥发组分Lxn=Vyn+1+bxnF, xFD, xDW, xWSV,yn+1 L,xnnn+177过点（xb，0）斜率：b/SS=Vb=LxDxWxF 理论板数的求取78（二）两股进料的精馏塔F2, xF2D, xDW, xWF1, xF1V, ys+1L, xss+1s段：段：79DxF2xF1xDxw357共7块（含再沸器） 第3块为xF1加料板第5块为xF2加料板 斜率： 100全回流101四、塔高的确定 五、塔径的计算u气相的空塔气速，m/s.102C气相负荷因子液体表面张力，dyne/cm (同mN/m)2020dyne/cmC 2 . 02020CC =ss下的气相负荷因子103泡 罩泡罩塔板（一）泡罩塔六、板式塔类型104V- 浮阀V- 浮阀塔板（二）浮阀塔105筛 板导向筛板（三）筛板塔106浮舌塔板舌形塔板（四）其它类型塔板1）舌形塔板与浮动舌形塔板1072） ADV浮阀塔板108ADV塔盘的鼓泡状态
