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1、蒸 馏 与 精 馏,利用各组分的挥发度（沸点）的不同实现分离。,蒸馏原理：,50%,75%,33%,液体 混合物,加热 气化,易挥发组分含量提高,难挥发组分含量提高,液相,气相,石油初级炼制-蒸馏,分离液体混合物,蒸馏应用:,混合芳烃蒸馏可得到苯、甲苯及二甲苯等。,分离气体混合物,空气液化蒸馏可得到纯态的液氧和液氮等。,分离固体混合物,固体脂肪酸加热融化后用蒸馏方法分离。,加压液化,加热熔化,yA：蒸气中乙醇的摩尔分数 xA：液相中乙醇的摩尔分数,xA,t 温度下理想溶液：,道尔顿分压定律：,yA与xA的定量关系是什么？,测量yA与xA关系：气液平衡测定仪,t1、xA1、yA1， t2、xA2
2、、yA2 ，,将不同浓度的待测液加热至沸腾，测量温度和气液相浓度，,得到气液平衡相图：,ty x 图,y x 图,苯甲苯混合液的 t - y - x 图,气相线,液相线,液相区,气相区,两相区,泡点,露点,两线相距越远，越容易分离。,(1)挥发度,纯液体的挥发度是它在一定温度下的饱和蒸汽压,理想溶液混合物：,基本概念：,定义：,(2)相对挥发度,两组分体系，若A是易挥发组分，则：,定义式,(3)气液平衡方程,对于A组分，已知时，可由上式确定yAxA的关系,蒸馏操作 1，值愈大，分离愈容易。,若=1，不能用普通蒸馏方法分离。,yAxA关系曲线,苯甲苯混合液的 x- y 图,平衡线,平衡线与对角线
3、之间的距离越大,分离越容易,x1与y1互成平衡,越大,非理想溶液，对拉乌尔定律有偏差。,正偏差：,负偏差：,相图上出现恒沸点,乙醇-水体系 苯-乙醇体系,硝酸-水体系 氯仿-丙酮体系,最低恒沸点，78.15 ； xM=0.894，乙醇质量分数为95.57%。,最高恒沸点，121.9；xM=0.383。,恒沸点处=1,硝酸-水体系,乙醇-水体系,沸点、泡点、露点的联系与区别,气液相平衡时，泡点露点； 气液相没有达到平衡时，泡点露点,主要针对纯物质，定压下：沸点泡点露点,沸点：,泡点、露点：,理想溶液混合物没有恒定沸点,主要针对混合物,操作方式,操作流程,蒸馏的分类:,简单蒸馏,平衡蒸馏,精 馏,
4、特殊精馏,间歇蒸馏,连续蒸馏,组分数目,两组分,多组分,操作压力,常压蒸馏,加压蒸馏,减压蒸馏,2.1 简单蒸馏与平衡蒸馏,应用场合：,液体混合物的初步分离,测油品的沸程 恩式蒸馏,1、简单蒸馏,为单级蒸馏操作； 是间歇过程； 是非稳态过程（计算应采用微分式）,微分蒸馏,1.加热器； 2.减压阀； 3.分离器。,平衡蒸馏原理,P1下加热,降压至P2,过热液体部分汽化,2、平衡蒸馏,为单级蒸馏操作，可连续进行。,闪蒸,平衡蒸馏的物料衡算,质量守恒,总物料,易挥发组分,所以,2.2 精馏原理和流程,多次部分汽化和部分冷凝的 t- y- x 图,A,B,平衡蒸馏,简单蒸馏,单级过程,精馏,多级过程,
5、液体混合物的初步分离,进行一次部分汽化,比较：,进行多次部分汽化和部分冷凝,实现液体混合物的完全分离,精馏原理,混合蒸汽多次部分冷凝，蒸汽组成沿露点线变化，得到易挥发组分含量很高的蒸汽；混合液体多次部分汽化，釜液组成沿泡点线变化，得到难挥发组分含量很高的液体；精馏是两者的有机结合。,精馏只需一个冷凝装置和一个加热装置； 回流是精馏操作的必须条件。,精馏塔模型,精馏塔,再沸器,冷凝器,全凝器； 或者 分凝器,精馏段,提馏段,保证精馏连续稳定操作的条件：,连续稳定供料； 塔顶必须有回流； 塔底必须有再沸器,塔板上的操作情况,溢流堰,降液管,主要塔板类型：,弹性大、操作稳定可靠；但结构复杂，压降大，液泛气速低，生产能力较小。,结构简单、造价低、压降小、生产能力大。,结构上较泡罩简单，比筛板复杂，操作弹性大、生产能力大。,罩泡型,筛孔型,浮阀型,气液接触状态,鼓泡态,蜂窝态,泡沫态,喷射态,
