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1、蒸馏过程的分类 操作方式：间歇和连续蒸馏。 蒸馏方法：简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏和特殊精馏等。 精馏、特殊精馏。 压强：常压、加压和减压精馏。 组分数目：双组分和多组分精馏。,第六章 蒸馏,第一节 双组分溶液的汽液相平衡,一、溶液的蒸气压与拉乌尔定律蒸气压：,二、理想溶液汽液平衡,理想与非理想体系 理想体系 气相是理想气体混合物，液相是理想溶液。,（1） t x（或y）图, 两个端点 两条线 三个区,苯-甲苯的t-x(y) 相图(总压p=101.3kPa),理想物系 ，故y x（ ）， yx 曲线上各点对应于不同的温度。,(2) y x图,（二）理想溶液的t-x-y关系式,理想溶液的t-
2、x-y关系式例题6-1、6-2,（三）相对挥发度与理想溶液的y-x关系式,（1）挥发度,（10-6）,理想溶液，应用拉乌尔定律可得,（2）相对挥发度,（10-7）,相平衡方程：,(10-8),（三）相对挥发度与理想溶液的y-x关系式,（10-7）,（三）相对挥发度与理想溶液的y-x关系式,或,（三）相对挥发度与理想溶液的y-x关系式,一般情况下，yx即1， =1时； 液体的正常沸点差越大，则相对挥发度也越大。,三、非理想溶液汽液平衡关系,(1)正偏差溶液,正偏差严重时形成具有最低恒沸点的溶液,苯乙醇最低沸点tM68.3, xM=0.552。,对拉乌尔定律有正偏差的溶液 常压下乙醇一水溶液,三、
3、非理想溶液汽液平衡关系,(2)负偏差溶液fABfAA，fAB fBB,最高恒沸点的溶液,氯仿丙酮溶液的最高tM=64.5， xM=0.65。,对拉乌尔定律有负偏差的溶液常压下氯仿一丙酮溶液,第二节 蒸馏与精馏原理,一、 简单蒸馏和平衡蒸馏 （一）简单蒸馏,第二节 蒸馏与精馏原理,一、 简单蒸馏和平衡蒸馏 （二）平衡蒸馏生产工艺中溶液的闪蒸分离是平衡蒸馏的典型应用。,闪蒸操作流程：,二、 精馏原理 （一）精馏塔内汽液两相的流动、传热与传质,（二）理论塔板 离开该塔板的两相在传热、传质方面都达到了平衡。,相平衡关系： 相平衡关系是传质过程趋向的目标，或所达到的热力学极限状态。,（三）气、液相回流,
4、回流的作用思考题：为什么只需要部分回流而不必全部回流？（唯有如此，塔顶和塔底才有产品，否则没有工业意义）,（四）精馏塔设备 精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件、实现传质过程的设备。 板式精馏塔 填料精馏塔,第三节 双组分连续精馏的计算与分析,一、全塔物料衡算,二、恒摩尔流假设,恒摩尔气流 V1=V2=.=Vn=V V1=V2=.=Vm=V式中 V-精馏段中上升蒸汽摩尔流量（kmol/h)；V -提馏段中上升蒸汽摩尔流量（kmol/h）。 V=V （不一定） 恒摩尔液流 L1=L2=.=Ln=L L1=L2=.=Ln=L式中 L-精馏段中下降液体摩尔流量（kmol/h）；L-提馏段中下降液体摩
5、尔流量（kmol/h）。,恒摩尔流假设成立的条件: 各组分的摩尔汽化潜热相等； 气液接触时因温度不同而交换的显热可以忽略； 塔设备保温良好，热损失可也忽略。,三、进料热状态参数,四、操作线方程与q线方程,(一) 精馏段操作方程,四、操作线方程与q线方程,（二）提馏段操作方程,f,四、操作线方程与q线方程,（三）V、V F + L + V= L+ VV=V+ L- L - F (L- L)= qF V=V+ (q-1) F,四、操作线方程与q线方程,（四）R、R及q的关系式,四、操作线方程与q线方程,（四）q线方程( xF, xF),第一相线, q 1, 冷液体进料； 垂直线, q = 1, 泡
6、点进料； 第二相线, 0 q 1, 汽液混合物进料； 水平线, q = 0, 饱和蒸汽进料；第三相线, q 1,q = 1,0 q 1,q = 0,q ），对高度非理想溶液可能出现在其他位置。,十一、几种蒸馏操作方式的讨论,（三）具有侧线采出的精馏过程,（2）侧线出料,全塔物料衡算：F= D1 + D2 + W 易挥发组分衡算：F xF= D1xD1+ D2xD2 + W xW 塔顶易挥发组分回收率：,操作线：,段：,泡点采出：,段：,泡点采出：,q 线：,Rmin：夹点对理想溶液可能出现在q线与平衡线的交点上（第一段斜率大于第二段斜率），对高度非理想溶液可能出现在其他位置。,如在炼油工业中，原油经精馏后按沸程从低到高依次为汽油、煤油、柴油、润滑油和重油，这些产品都是具有一定沸点范围的混合馏分，可以从侧线采得。,
