《《化工分离工程》ppt课件-第9讲 共沸精馏》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化工分离工程》ppt课件-第9讲 共沸精馏（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单击此处编辑母版标 题样式单击此处编辑母版副标题样式*1化工分离工程共沸精馏Azeotropic Distillation金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率共沸精馏与萃取精馏的基本原理一样 。不同之处在于公费精馏中溶剂（共 沸剂）在影响原溶液组分之间的相对 挥发度的同时，还与它们中的一个或 数个形成共沸物。萃取精馏中溶剂作 用原理原则上也都适合于共沸剂。共沸精馏金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率无水酒精水恒 沸 精 馏 塔分
2、层器乙 醇 回 收 塔苯 回 收 塔冷凝器冷凝器三元非均相 恒沸物 三元非均相 恒沸物稀乙醇 水溶液二元恒沸物二元恒沸物乙醇水恒沸物三元恒沸物： 苯： 0.539 乙醇：0.228 水： 0.233 沸点：64.85上层苯相 苯： 0.745 乙醇：0.217 少量水下层水相 苯： 0.0428 乙醇：0.35 其余为水工业酒精恒沸精馏（用苯作恒沸剂）制取无水酒精 。乙醇-水二元恒沸物（恒沸点78.15，乙醇摩尔 分率为0.894） 共沸精馏举例金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率共沸物的特征:共沸物类型:均相
3、共沸物; 非均相共沸物二元共沸物,三元共沸物; 共沸物金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率二元理想体系的相图金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率不生成恒沸物的二元非理想溶液金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率具有最低恒温点的二元非理想体系金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提
4、高工作效率具有最高恒沸点的二元非理想系统金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率二元非均相恒沸系统金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率三元非理想体系相图金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率共沸物的形成是由于系统与理想性有偏差的结果，若系统的 压力不高，可以认为汽相为理想体系，根据二元均相共沸物 的特征有：纯组分之间饱和蒸汽压相差越小，则越有可能在较小
5、的（正 （负）偏差时形成共沸物，而且共沸组成也越接近等摩尔分 率。随着纯组分饱和蒸汽压差的增加，最低共沸物向含低沸点组 分多的浓度区移动，而最高共沸物则向含高沸点组分多的浓 度区移动。系统的非理想性越强，则蒸汽压-组成曲线余越偏离直线，极 值点也越明显。二元共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率根据共沸物特征定义：这就是计算二元均相恒沸物组成的基本公式。除了上式之 外，还需要另外一个关系才能完成计算，即：在一直组分饱和蒸汽压，活度系数与温度与组成之间的关 系后，对于T，P，X 三个参数，只要知道其中
6、一个，利 用试差便可以确定在给定条件下是否形成共沸物以及共沸 物的组成等具体数值。以下通过具体例题来说明。二元均相共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率试求总压为86.659kPa时，氯仿（1）-乙醇（2）共沸物组分成 与共沸温度。已知：解 分析： 这是一个一直压力求恒沸温度和组成的问题。因为 温度为未知，故不能直接求出纯组分的饱和蒸汽压，也就不能 求出活度系数的比值，因此不能直接求出恒沸点组成，对该问 题，求解的程序为：二元共沸物组成计算举例金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设
7、方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率123二元共沸物组成计算举例金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率不需要试差二元共沸物组成计算举例金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率还有另外一种情况是：二元共沸物组成计算举例金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率压力的变化会改变恒沸物的组成，压力对恒沸物 组成变化的关系在某些情况下对恒
8、沸物的分离具 有特别的意义，因为通过仅仅通过压力的变化就 可以达到分离恒沸物的目的。关于压力对很沸物组成的影响关系比较复杂，有 人提出了压力对恒沸物组成改变的一般规律为： 对二元正偏差体系，共沸物组成向蒸汽压急剧增 加的组分移动，根据Clausius方程，压力增加， 最低恒沸物的组成向摩尔潜热大的组分移动，最 高恒沸物的组成向摩尔潜热小的组分移动。压力对恒沸物组成的影响金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率对于二元非均相恒沸物，最重要的一类是在 恒温下，两液相共存区的溶液蒸汽压大于纯 组分的蒸汽压，且蒸汽组成介于
9、两液相组成 之间，这种非均相恒沸物体系在恒沸物分离 中得到了广泛应用。二元非均相共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率对这类体系有：二元非均相共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率利用该式可以定性分析：若 E1 形成非均相恒沸物相对挥发度相差小，且互溶度小，形成共沸物的可能 性大二元非均相共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销
10、如何提高工作效率若给定压力，则联立求解上述方程可得温度及各组分在各相中的组成若给定了活度系数模型，则先假设温度，求出饱和蒸汽压，进而求出 了活度系数比值，试差求出液相组成，利用压力校核温度假设。二元非均相共沸物组成计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率对三元均相恒沸物三元均相恒沸物计算金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率习题: P,10,P, 14金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户
11、关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率在共沸精馏中，溶剂的选择十分重 要，选择的共沸剂通过与系统中某 些组分形成共沸物，使汽-液平衡向 有利于原组分分离的方向转变。共 沸剂的目的或是分离沸点相近的组 分，或是从共沸物中分离一个组分 。共沸剂的选择金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率若分离一个负偏差共沸物或沸点接近的混合物， 共沸剂应该满足： 仅与原溶液中的一个组分形成二元正偏差共沸 物， 或分别与两组分形成二元正偏差共沸物，但这 两个共沸物有明显的沸点差。 或与原溶液中二组分生成三元正偏差共沸物， 其共沸点温
12、度比任何二元共沸物沸点都显著地低 。三元共沸物中原有组分的组成之比与该两组分 在原溶液中只比不同，三元共沸物必须容易分离 ，生成非均相共沸物更为理想。共沸剂选择的一般原则金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率若分离一个二元正偏差共沸物，共沸剂应 该足： 与原溶液中的一个组分形成二元正偏差 共沸物，其共沸温度比原共沸物明显降低 或与原溶液生成三元正偏差共沸物，其 共沸点温度显著降低。且共沸物中原二元 组分的组成之比不同于元共沸物中两组分 之比。共沸剂选择的一般原则金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地
13、建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率组分的浓度以摩尔分率，质量分率表示均可。本章中 xA、xB、xS分别表 示 A、B、S 的质量分率。ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8三角形的三个顶点分别表示A、B、S三个纯组分。EEMM三条边上的任一点代表某二元混合物的组成，不含第三组分。E 点： xA =0.4， xB =0.6 金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率组成
14、表示法组成表示法三角形内任一点代表某三元混合物的组成。 M 点： xA =0.4， xB =0.3，xS =0.3 ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8EEMM二、物料衡算与杠杆规则二、物料衡算与杠杆规则描述两个混合物C和D形成一个新的混合物M时，或者一个混合物M分离为C和D两个混合 物时，其质量之间的关系。 金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率(1) M点为C与D点的和点和点，C点为M点与D
15、点的 差点差点，D点为M点与C点的差点。分点与合 点在同一条直线上，分点位于合点的两边 ；xACABSDCMxAM xADxSCxSMxSD(2) 分量与合量的质量与直线上相应线段的长度成比例，即： CD线上不同的点代表C、D以不同质量比进行混合所得的混 合物；混合物M可分解成任意两个分量，只要这两个分量位 于通过M点的直线上，在M点的两边即可。金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率物料衡算与杠杆规则物料衡算与杠杆规则 总物料衡算： A组分的衡算： CM线斜率S组分的衡算： MD线斜率xACABSDCMxAM x
16、ADxSCxSMxSDC、M、D三点 必在同一直线上4-1a4-1a金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率1 1、双结点溶解度曲线（、双结点溶解度曲线（Binodal solubility curveBinodal solubility curve ）ABS0.80.60.40.20.80.60.40.20.20.40.60.8REM单相区两相区组成落在单相区的三元混合物形成一个 均匀的液相；共轭相共轭相 (Conjugate (Conjugate phase) phase) ：组成落在双相 区的三元混合物所形成的两互成平衡的液 相，其组成分别由 R 和 E 点表示；联结线联结线 (Tie line) (Tie line)：联结E、R两点的直线。金牌业务人员基础素质技能精华训练职业院校校内实训基地建设方案的开发与设计电子客户关系管理一对一的市场营销如何提高工作效率连接所有的E、
