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1、.专业整理 .吗第 1 章蒸馏1 、 蒸馏的特点 、分类及原理 （在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析）。蒸馏的分离特点 （ 1 ）蒸馏处理的对象 液体混合物 ，分离流程简单；（ 2 ）应用广泛 、历史悠久 ；（ 3）以热能为推动力 热能消耗大分类 ：（ 1）按蒸馏方式分 ： 简单蒸馏或平衡蒸馏：一般用在混合物各组分挥发性相差大，对组分分离程度要求又不高的情况下。2 精馏 ：在混合物组分分离纯度要求很高时采用。3 特殊精馏 ：混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液 （ azeotrope ）， 难以或不能用普通精馏加以分离时，借助某些特殊手段进行的精馏 。（ 2）按操作流程分1 间歇精馏
2、：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。2 连续精馏 ：多用于大批量工业生产中 。12，使用高（ 3）按操作压力分 ： 常压蒸馏 ：蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏 ：用于常压下物系沸点较高温加热介质不经济或热敏性物质不能承受的情况。减压可降低操作温度。3加压蒸馏 ：对常压沸点很低的物系，蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（如空气 ）进行精馏分离 ，可采用加压以提高混合物的沸点。12（ 4）按混合物组分 ： 多组分精馏 ：例如原油的分离 。 双组分精馏 ：例如乙纯 - 水体系的分离 。2 、 画出简单蒸馏操作流程，原理及产品浓度特点。简单蒸馏 也称微分蒸馏
3、，为持续加热 ，逐渐蒸馏的过程 ，是间歇非稳态操作 。 加入蒸馏釜的原料液持续吸热沸腾气化 ，产生的蒸气由釜顶连续引入冷凝器得馏出液产品。特点 ： 釜内任一时刻的气 、液两相组成互成平衡 。 蒸馏过程中系统的温度和气、液相组成均随时间改变。 任一时刻 ，易挥发组分在蒸气中的含量y 始终大于剩余在釜内的液相中的含量x，釜内组分含量 x 由原料的初始组成xF 沿泡点线不断下降直至终止蒸馏时组成xE，釜内溶液的沸点温度不断升高，蒸气相组成 y 也随之沿露点线不断降低。3 、 恒沸点 ，恒沸混合液 ，相平衡常数 、挥发度 ，相对挥发度的概念。.学习帮手 .专业整理 .恒沸点 ：乙醇 -水溶液物系的泡点
4、线和露点线在M 点重合 ，该点溶液的泡点比两纯组分的沸点都低，这是因为该溶液为具有较大正偏差的溶液，组成在 M 点时两组分的蒸气压之和出现最大值。 M 点称为恒沸点 ，此溶液称为 恒沸液 。opi相平衡常数 ：精馏计算中 ，通常用 Ki 表示 i 组分的相平衡常数 ，其定义为 :K iyiK ipxi式中yi 和 xi 分别表示i 组分在互为平衡的气、液两相中的摩尔分数。 对于易挥发组分，Ki 1 ，即 yi xi。 Ki 并非常数 ，当 p 一定时 ， Ki 随温度而变化 。 Ki 值越大 ，组分在气 、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。挥发度 ：溶液中各组份的挥发性由挥发度来衡量，
5、其定义为组分在气相中的平衡蒸气压（分压 ）与在液p ApBABxAxB相中的摩尔分数的比值。对双组分物系A、 B 溶液中A 、B 两组分的挥发度。对纯组分液体，其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸气压。xA ， xB 溶液中 A、 B 组分的摩尔分数。相对挥发度 ：溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。用表示。Ap AxAPyA xAy A yBK ABp BxBPyB xBx A xBK B是相平衡时两个组分在气相中的摩尔分数比与液相中摩尔分数比的比值，由其大小可以判断该混合液能否用蒸馏方法加以分离以及分离的难易程度。4 、 精馏操作流程、精馏段 ，提馏段的概念及作
6、用。精馏操作流程：原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后，逐板溢流 ，最后流入塔底再沸器中。在每层板上 ，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程。操作时 ，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液 ），部分液体汽化，产生上升蒸气 ，依次通过各层塔板。塔顶蒸气浸入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体 ，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品（馏出液 ）。塔顶回流和塔底再沸器产生上升蒸汽是精馏得.学习帮手 .专业整理 .以连续稳定操作的两个必要条件。精馏段 ：加料板以上的塔段称为精馏段。其作用为 ：气相中的重
7、组分向液相（回流液 ）传递 ，而液相中的轻组分向气相传递，从而完成上升蒸气的精制。提馏段 ：加料板以下的塔段（包括加料板 ）成为提馏段 。 其作用为 ：下降液体 （包括回流液和料液中液体部分 ）中的轻组分向气相（回流 ） 传递 ，而气相中的重组分向液相传递，从而完成下降液体重组分的提浓。5 、 回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。回流比 ：用 R 表示 ， R=回流量 / 塔顶产品量 =L/D ，回流比是精馏过程计算不可缺的重要参数，塔所需的理论板数 ，塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷均与回流比有关。精馏过程的投资费用和操作费用都取决于回流比的值 。回流比对理论板数的影响
8、：全回流时操作线和平衡线的距离为最远，达到相同的分离程度所需的理论板数最少 。R， 达到指定分离程度所需理论板数将增多。回流比的选择：最适宜的回流比：精馏过程总费用（操作费用与设备费用之和）最低时的回流比。根据实验和生产数据统计。 Ropt = （ 1.2-2 ）Rmin第2章吸收1 、 吸收的概念 、基本原理 、推动力 ，吸收的用途 。吸收概念 ：使混合气体与适当的液体接触，气体中的一个或几个组分便溶解于液体内而形成溶液，于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组组分溶解度不同而分离气体混合物的操作称为吸收。吸收的基本原理：当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时，溶质便由气相向液
9、相转移，即吸收 。 利用混合气体中各组分在液体中溶解度差异，使某些易溶组分进入液相形成溶液，不溶或难溶组分仍留在气相，从而实现混合气体的分离。吸收的推动力:气体吸收是混合气体中某些组分在气液相界面上溶解、在气相和液相内由浓度差推动的传质过程 。.学习帮手 .专业整理 .吸收操作的用途： (1)制取产品用吸收剂吸收气体中某些组分而获得产品。如硫酸吸收SO3 制浓硫酸，水吸收甲醛制福尔马林液，碳化氨水吸收CO2 制碳酸氢氨等 。(2) 分离混合气体吸收剂选择性地吸收气体中某些组分以达到分离目的。如从焦炉气或城市煤气中分离苯，从乙醇催化裂解气中分离丁二烯等。(3) 气体净化一类是原料气的净化，即除去
10、混合气体中的杂质，如合成氨原料气脱 H2S、脱 CO2 等；另一类是尾气处理和废气净化以保护环境，如燃煤锅炉烟气 ，冶炼废气等脱除 SO2，硝酸尾气脱除NO2 等。2 、 吸收剂 、吸收液 、解吸 （脱吸）、 物理吸收 、化学吸收的概念 。吸收剂 ：吸收操作中所用的溶剂，以 S表示。吸收液 （溶液 ）：吸收操作后得到的溶液，主要成分为溶剂S 和溶质 A。解吸或脱吸 ：与吸收相反的过程，即溶质从液相中分离而转移到气相的过程。物理吸收 ：吸收过程溶质与溶剂不发生显著的化学反应，可视为单纯的气体溶解于液相的过程。如用水吸收二氧化碳 、用水吸收乙醇或丙醇蒸汽 、用洗油吸收芳烃等 。化学吸收 ：溶质与溶
11、剂有显著的化学反应发生。如用氢氧化钠或碳酸钠溶液吸收二氧化碳、用稀硫酸吸收氨等过程 。 化学反应能大大提高单位体积液体所能吸收的气体量并加快吸收速率。但溶液解吸再生较难。第 3章 蒸馏设备1 、 液泛 、漏液、液沫夹带及汽泡夹带的概念、原因及后果 。（ 1 ）液泛 ：塔内液体不能顺畅逐板流下，持液量增多 ，气相空间变小 ，大量液体随气体从塔顶溢出。（塔内若气 、液两相中之一的流量增大，使降液管内液体不能顺利下流，管内液体必然积累，当管内液体增高到越过溢流堰顶部，于是两板间液体相连，该层塔板产生积液，并依次上升 ，这种现象称为液泛，亦称淹1时， 、how 、 hf 及 h， Hd ，即塔板具有自
12、动调节功能2塔。） 原因 ： 气速一定 ，液体流量. 上层塔板溢流堰上缘为Hd 极限 。 若再加大液体流量， Hd 与板上液面同时升高，降液管调节功能消失，板上累积液量增加 ，最终引起溢流液泛3，降液管内的泡沫层随之增高，。 若气速过高 ，液体中的气泡夹带加重也易造成溢流液泛4过大必导致Hd 大，易发生液泛 。 如降液管设计过小或发生部分堵塞，。 板压降 hfh 急剧增大 ，也会导致溢流液泛5，交互影响 。 过量液沫夹带阻塞气体通。 夹带液泛与溢流液泛互为诱因.学习帮手 .专业整理 .道，板阻急增 ，降液管中泡沫层堆积，从而引发溢流液泛。而溢流液泛发生时，塔板上鼓泡层增高，分离空间降低 ，夹带液泛也将随之发生。后果 ：塔板压降上升，全塔操作被破坏。液泛使整个塔不能正常操作，甚至发生严重的设备事故，要特别注意防范。（ 2）漏液 ：部分液体不是横向流过塔板后经降液管流下，而是从阀孔直接漏下。原因 ：气速较小时 ，气体通过阀孔的速度压头小，不足以抵消塔板上
