化工原理液体精馏课件.ppt

第6章 蒸馏 (distillation );第6章 蒸馏;3、了解的内容 非理想物系汽－液平衡；间歇精馏特点及应用；恒沸精馏、萃取精馏特点及应用。;6.1 概述;6.1 概述;6.1 概述;平衡蒸馏（闪蒸） ;按操作压强分 ;6.2 双组分溶液的汽－液相平衡;6.2.1 理想溶液的汽－液相平衡;平衡关系：① t~x(y) ② x~y 二、双组分理想物系组成—温度(泡点)关系式;泡点方程(bubble-point equation）;2、道尔顿分压定律;三、气相组成与温度（露点）的定量表达 ;四、气液相平衡图（相图） 1、温度~组成图,即(t~x或y图) ;;五、y~x的近似表达式与相对挥发度;3、a的大小可作为蒸馏分离某物系的难易程度的标志。 (1)a1，表示组分A较B容易挥发，a愈大，挥发度差异愈大，分离愈易。 (2)a=1时，y=x，即气相组成等于液相组成，此时不能有普通精馏方法分离。 ;6.3 简单蒸馏与平衡蒸馏;6.3.1 平衡蒸馏;6.3.1 平衡蒸馏;3、过程特征方程 平衡蒸馏特征： 可设气、液两相处于平衡状态，即两相温度相同，组成互为平衡。 所以，y与x满足相平衡：y=f(x) 若为理想溶液，双组分，则;6.3.2 简单蒸馏;6.3.2 简单蒸馏;6.4 精馏原理;6.4.1 多次部分汽化、部分冷凝;6.4.1 多次部分汽化、部分冷凝;6.4.2连续精馏装备流程;精馏段（rectifying section）：气相中的重组分向液相（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(stripping section)：下降液体（包括回流液和料液中的液体部分）中的轻组分向气相（回流液）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。;问题：精馏与简单蒸馏的区别是什么？ 答：气相和液相的部分回流。也是精馏操作的基本条件。;6.1.4 塔板的作用;6.5 双组分连续精馏塔的计算;6.5.1理论板的概念与恒摩尔流的假设;6.5.1理论板的概念与恒摩尔流的假设;结论：在精馏塔内没有加料和出料的任一塔版中，各板上升的蒸气量均相等，各板下降的液体量也均相等。 但是由于加料的缘故，两段之间的流量不一定相等。 ;如果上述推导对精馏段每块板均成立，且整个精馏段显热与汽化潜热相比均可忽略不计，则 ;服从恒摩??流假定的精馏过程，塔板上汽液两相接触时，有多少摩尔的蒸气冷凝，相应就有多少摩尔的液体汽化。因此该精馏过程属等摩尔反向扩散传质过程。;6.5.2 全塔物料衡算;讨论： (1)当xD、xW即产品质量已规定→D/F和W/F亦随之确定而不能自由选择。 (2)当规定塔顶产品的产率和质量xD，则塔 底产品质量xW及产率也随之确定而不能自由选择。 (3) xF 一定，提高产品品质是以降低产品产率为代价的。 1)当F 、 xF 、xW 一定时，当 xD ↑→D ↓ 2)当F 、 xF 、xD 一定时，当 xW ↑→W ↓ ;(4)在规定分离要求时，应满足DxD F xF , 如果塔顶产出率D/ F取得过大，塔顶仍不可能获得高纯度的产品。;回流比R的作用是：增大回流比，可增加精馏段的液气比，也增加了提馏段的气液比，对提高两组分的分离程度起积极作用。;6.5.3 操作线方程;2、提馏段的操作线方程;3、操作方程的图示——操作线;提馏操作线： c点：y =x= xW 斜率： 截距：;R一定时，q变化;q值愈小，即进料前经预热或部分气化，所需理论板数反而愈多。(为什么？);6..5.4 进料状况的影响及q线方程;3、精馏段与提馏段两相流量的关系;q的定义式： ;(1) 冷液体 q1, ;—— q 线方程或进料方程 ;e;6.5.5 理论塔板数的确定;y1;2板：y2与x1满足操作线方程：;方法与上一样。;3、图解法 精馏段操作线;4、最优加料位置的确定 图解法求理论板数时，操作线的更换以某梯级跨过两操作线交点来判断。 将跨过交点的梯级定为加料板，板上汽、液组成与进料组成最为相近，对一定分离任务，作图所得的梯级最少。 最适宜的加料位置是板上汽、液组成与进料组成最接近处。 ;例9-5 解：用作图方法求解;6.5.6 回流比的影响与选择;实际上：;总结：特点： (1)一次性投料，不进不出;芬斯克(Fenske)方程;对于精馏段：;板上流体组成不能跨越e点——挟点e。 Rmin的特点： (1)完成给定分离任务所需回流比的