蒸馏回收率计算公式.docx

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1、蒸馏回收率计算公式篇一：蒸馏计算题 第五章 蒸馏 （1）利用拉乌尔定律计算气液平衡数据，在某一温度下由本题附表1可查得该温度下纯组分苯与甲苯的饱和蒸气压pA与pB，由于总压P为定值，即P=101.33kPa，则应用式5-4求液相组成x，再应用式5-5a求平衡的气相组成y，即可得到一组标绘平衡温度组成（t-x-y）图的数据。 以t=95为例，计算过程如下： x?P?pB?101.33?63.3?0.412 ? 155.7?63.3pA?pB ? ? p155.7 和 y?Ax?0.412?0.633 P101.33 其它温度下的计算结果列于本题附表2中。 例5-1附表2 t， x y 801 1

2、000 1000 85 0780 0900 90 0581 0777 95 0412 0633 100 0258 0456 105 0130 0262 1106 0 0 ? 根据以上数据，即可标绘得到如图5-1所示的t-x-y图。 （2）利用相对挥发度计算气液平衡数据 因苯甲苯混合液为理想溶液，故其相对挥发度可用式5-12计算，即 ? p a?A? pB 以95为例，则 a?155.7?2.46 63.3 其它温度下的a值列于本题附表3中。 通常，在利用相对挥发度法求x-y关系时，可取温度范围内的平均相对挥发度，在本题条件下，附表3中两端温度下的a数据应除外（因对应的是纯组分，即为x-y曲线上

3、两端点），因此可取温度为85和105下的a平均值，即 am?2.54?2.37?2.46 2将平均相对挥发度代入式5-13中，即 ax2.46x y? ? 1?1x1?1.46x 并按附表2中的各x值，由上式即可算出气相平衡组成y，计算结果也列于附表3中。 比较本题附表2和附表3，可以看出两种方法求得的x-y数据基本一致。对两组分溶液，利用平均相对挥发度表示气液平衡关系比较简单。 例5-1附表3 t， a x y 801 1000 1000 85 254 0780 0897 90 251 0581 0773 95 246 0412 0633 100 241 0258 0461 105 237

4、0130 0269 1106 0 0 设原料液量为100kmol，则 D=1000.6=60kmol W=F-D=100-60=40kmol 因该混合液平均相对挥发度为=2.16，则可用式1-25求釜残液组成x2，即lnF? W 1?x2? 1?x1 ln?ln?1?1?x1?x2? 1?x2? 1?0.5或ln100?0.916?ln?2.16ln?402.16?1?x21?0.5? 试差解得 x20.328 馏出液平均组成可由式1-27求得，即 60?100?0.5?40?0.328 所以 ?0.614 计算结果表明，若汽化率相同，简单蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分离效果，即馏出液组成更高。

5、但是平衡蒸馏的优点是连续操作。 苯的分子量为78；甲苯的分子量为92。进料组成 xF?釜残液组成 xW? 40/78 ?0.44 40/78?60/92 2/78 ?0.0235 2/78?98/92 原料液的平均分子量 MF=0.4478+0.5692=85.8 原料液流量F=15000/85.8=175.0kmol/h 依题意知 DxD=FxF=0.971（a） 所以 DxD=0.9711750.44 （b） 全塔物料衡算 D+W=F=175 DxD+WxW=FxF 或 DxD+0.0235W=1750.44 （c） 联立式a，b，c，解得 D=80.0 kmol/h W=95.0 kmo

6、l/h xD=0.935 由例5-3知 xw=0.0235 W=95kmol/h F=175kmol/h D=80kmol/h 而L=RD=2.080=160kmol/h 因泡点进料，故 q?IV?IF?1 IV?IL 将以上数值代入式5-41，即可求得提馏段操作线方程式 ?1? ym 160?1?17595 ?xm?0.0235 160?175?95160?175?95 ?1?1.4xm?0.0093 或 ym 该操作线的斜率为1.4，在y轴上的截距为0.0093。由计算结果可看出，本题提馏段操作线的截距值是很小的，一般情况下也是如此。 操作条件下苯的汽化热为389kJ/kg；甲苯的汽化热为

7、360kJ/kg。苯甲苯混合液的气液平衡数据及t-x-y图见例5-1和图5-1。 解：（1）温度为20的冷液进料 利用平衡数据，在直角坐标图上绘平衡曲线及对角线，如本例附图1所示。在图上定出点a（xD，xD）、点e（xF，xF）和点c（xW，xW）三点。 精馏段操作线截距=xD?0.975?0.217，在y轴上定出点b。连ab，即得到精馏段 R?1 3.5?1 操作线。 先按下法计算q值。原料液的汽化热为 rm?0.44?389?78?0.56?360?92?31900kJ/kmol由图1-1查出进料组成xF=0.44时溶液的泡点为93，平均温度=93?20?56.5。由附 2 录查得在56.

8、5下苯和甲苯的比热容为1.84kJ/（kg），故原料液的平均比热容为 cp?1.84?78?0.44?1.84?92?56?158kJ/（mol） c?t?r158?93?20?31900 所以 q?p?1.362 r31900 q?1.362?3.76 q?11.362?1 再从点e作斜率为3.76的直线，即得q线。q线与精馏段操作线交于点d。 连cd，即为提馏段操作线。 自点a开始在操作线和平衡线之间绘梯级，图解得理论板层数为11（包括再沸器），自塔顶往下数第五层为加料板，如本题附图1所示。 （2）气液混合物进料 与上述的项相同；与上述的项相同；和两项的结果如本题附图2所示。 由q值定义知

9、，q=1/3，故 q线斜率=q?1/3?0.5 q?11/3?1 过点e作斜率为0.5的直线，即得q线。g线与精馏段操作线交于点d。 连cd，即为提馏段操作线。 按上法图解得理论板层数为13（包括再沸器），自塔顶往下的第7层为加料板，如附图2所示。 由计算结果可知，对一定的分离任务和要求，若进料热状况不同，所需的理论板层数和加料板的位置均不相同。冷液进料较气液混合进料所需的理论板层数为少。 乙醇水系统的平衡曲线有下凹部分，求最小回流比自a点（xD、xD）作平衡线的切线ag并延长与y轴相交于c点。截距 xD?0.385 Rmin?1Rmin?xD?0.385?0.8?0.385?1.08 0.3

10、85 0.385 若依正常平衡曲线求Rmin，联结ad，d点所对应之平衡组成为 xq=xF=0.3 yq=0.575 根据式（5-46） R?xD?yq?0.8?0.575?0.818 min yq?xq0.575?0.3 当最小回流比Rmin为1.08，比0.818还大时，已出现恒浓区，需要无穷多块塔板才能达到g点。所以对具有下凹部分平衡曲线的物系求Rmin时，不能以平衡数据（yq、xq）代入式5-46求取。 例5-7的汽液平衡数据 篇二：蒸馏 蒸馏 1、目的 了解蒸馏在分离和提纯液态有机化合物中的重要地位； 掌握常压蒸馏的基本操作方法和要领。 2、材料 仪器：100ml圆底烧瓶、石棉瓦、酒

11、精灯、250ml锥形瓶、100ml量筒、50ml烧杯、冷凝管、两根橡胶管、温度计、橡皮塞、棉花、打火机、牛角管、沸石、分馏头。 药品：95%酒精、蒸馏水。 3、方法 组装仪器加原料加沸石通水 加热 收集馏分，纪录温度 停止加热 关水 拆卸装置。 取15ml无水乙醇和15ml蒸馏水进行简单蒸馏，记录馏出液体体积，计算回收率。 4、结果 当温度从81突变到87时，停止加热。拆卸蒸馏装置，取出锥形瓶中的液体，放入量筒，测量其体积为14ml。 经过计算回收率为93.3%。 5、讨论 蒸馏时加入沸石的作用是什么？如果蒸馏前忘记加沸石，能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中？当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使

12、用？ 防止暴沸，气泡会集中从沸石上冒出；不能，因为这样会引起剧烈暴沸泛液，也容易发生着火等事故；不能，使用过一次后，空气肌肤排尽，不能起到 防止暴沸的作用。 如果某一未知成分的液体具有恒定的沸点，那么能否认为它是单纯物质？ 不能，因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物，也有一定沸点。 为什么冷凝管的下端要作为进水口？ 冷凝管从下往上通水能使冷凝管完全灌满水，使导管内气体与导管内壁充分散热，是气体液化效率大大提高。 6、结论 在实验时橡皮塞的口略大时，可以有棉花进行缩小、固定。冷凝管的出水口可以向下放置，便于实验操作。在实验结束时，拆卸装置要小心烫手。实验后的沸石必须扔掉，不能重

13、复使用。 实验环境：温度：10 湿度：83% 实验日期：2021年12月24日 实验室：公卫实验室2 成都医学院 检验医学院 一队4班 任亮 2021年12月24日篇三：蒸馏总结 蒸馏 一、描述精馏过程的基本关系 （一）气液平衡关系 1. 气液平衡的作用 （1）选择分离方法： 依据物系的气液平衡关系，对特定的分离任务，可确定或选择分离方法，例如对相对挥发度近于1的物系，宜采用特殊精馏或萃取等分离操作。 （2）在相图（t-x-y）上说明蒸馏原理： 即利用多次部分汽化和部分冷凝的操作，可使物系得到所需要的高纯度分离。 相对挥发度愈大，相图（y-x）中平衡曲线偏离对角线愈远，分离愈易。 （3）气液平衡关系是精馏过程的特征方程： 即是计算理论板层数的基本方程之一。 （4）利用气液平衡，可分析、判断精馏操作中的实际问题： 例如在精馏塔中，恒压下操作，温度和组成间具有对应关系，因此可利用易于测量的温度来判断难于测量的浓度。在实际生产中，时常在精馏塔的适当部位（通常称为灵敏板）上安装温度计，用它来控制、调节整个精馏过程。 又如真空精馏中，如温度出现异常现象，则应考虑系统的气密问