化工原理--精餾原理課件

1、第七章第七章 蒸餾蒸餾易揮發(fā)組分（輕組分）易揮發(fā)組分（輕組分）A A難揮發(fā)組分（重組分）難揮發(fā)組分（重組分）B B雙組分混合液雙組分混合液 氣氣 相相輕組分富集輕組分富集液液 相相重組分富集重組分富集rinciples of Chemical EngineeringP部分汽化部分汽化復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧蒸餾分離的依據(jù)（或基礎(chǔ)）蒸餾分離的依據(jù)（或基礎(chǔ)）各組分揮發(fā)性的差異各組分揮發(fā)性的差異rinciples of Chemical EngineeringPrinciples of Chemical EngineeringP蒸餾分離的基礎(chǔ)蒸餾分離的基礎(chǔ) 組組 分分揮發(fā)性差異揮發(fā)性差異蒸餾分離的目標(biāo)蒸餾分

2、離的目標(biāo) 組組 分分高純度分離高純度分離rinciples of Chemical EngineeringP一、簡(jiǎn)單蒸餾一、簡(jiǎn)單蒸餾二、平衡蒸餾二、平衡蒸餾三、三、 精精 餾餾第三節(jié)第三節(jié) 蒸餾方式及其原理蒸餾方式及其原理rinciples of Chemical EngineeringP涼水涼水rinciples of Chemical EngineeringP簡(jiǎn)單蒸餾裝置簡(jiǎn)單蒸餾裝置餾出液餾出液01.0 x(y)t/Crinciples of Chemical EngineeringP簡(jiǎn)單蒸餾原理簡(jiǎn)單蒸餾原理間歇操作；間歇操作；餾出液分段收集；餾出液分段收集；分離程度不高。分離程度不高。x

3、fyxrinciples of Chemical EngineeringP平衡蒸餾流程圖平衡蒸餾流程圖P1tx(y)0rinciples of Chemical EngineeringPAxy1.0 xftfBt平衡蒸餾原理平衡蒸餾原理P2連續(xù)操作連續(xù)操作, ,穩(wěn)定；穩(wěn)定；分離程度不高。分離程度不高。Crinciples of Chemical EngineeringP天地玄黃，天地玄黃，宇宙洪荒。宇宙洪荒。氣之輕清者上浮為天，氣之輕清者上浮為天，氣之重濁者下凝為地氣之重濁者下凝為地. .盤古開天辟地盤古開天辟地典故：典故：rinciples of Chemical EngineeringP【

4、結(jié)論】【結(jié)論】平衡蒸餾僅通過一次部分汽化和部分冷凝，平衡蒸餾僅通過一次部分汽化和部分冷凝，只能對(duì)混合液實(shí)現(xiàn)一定程度的分離。只能對(duì)混合液實(shí)現(xiàn)一定程度的分離。如何實(shí)現(xiàn)高純度的分離？如何實(shí)現(xiàn)高純度的分離？rinciples of Chemical EngineeringP（一）精餾原理（一）精餾原理2.2.將將混合蒸氣混合蒸氣進(jìn)行進(jìn)行多次部分冷凝多次部分冷凝，最，最終可得到幾乎純的終可得到幾乎純的輕組分輕組分。 1. 1.將將混合液體混合液體進(jìn)行進(jìn)行多次部分汽化多次部分汽化，最終可得到幾乎純的最終可得到幾乎純的重組分重組分。結(jié)論結(jié)論x1y1x2y2ym-1ymxm-1xmy2yn-1ynx2xn-1

5、xn多次部分汽化和多次部分冷凝多次部分汽化和多次部分冷凝近純凈近純凈重組分重組分V1 y1V2 y2Vn-1 yn-1L1 x1L2 x2Lm-1 xm-1Lm xmL2 x2Ln-1 xn-1V2 y2Vm-1 ym-1Vm ymx2xm-1xmVn ynLn xn近純凈近純凈輕組分輕組分能耗大。能耗大。 存在問題：存在問題：y2yn-1x1液相：液相：xFy1氣相：氣相：1.設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程F，xF加熱器加熱器加熱器加熱器冷凝器冷凝器分離器分離器1多次部分汽化和多次部分冷凝多次部分汽化和多次部分冷凝rinciples of Chemical EngineeringP多次部分汽化多次部分汽化

6、和多次部分冷凝和多次部分冷凝 組組 分分高純度分離高純度分離經(jīng)濟(jì)上不合理經(jīng)濟(jì)上不合理理論上可行理論上可行rinciples of Chemical EngineeringP純凈純凈重組分重組分V1 y1V2 y2Vn-1 yn-1L1 x1L2 x2Lm-1 xm-1Lm xmL2 x2Ln-1 xn-1V2 y2Vm-1 ym-1Vm ymVn ynLn xn純凈純凈輕組分輕組分F，xF加熱器加熱器冷凝器冷凝器能耗大。能耗大。 存在問題：存在問題：產(chǎn)量少；產(chǎn)量少；設(shè)備龐雜，設(shè)備龐雜， 費(fèi)用高；費(fèi)用高；產(chǎn)量少；產(chǎn)量少；能耗大。能耗大。 解決途徑：解決途徑：1.中間物料回流；中間物料回流；2.高

7、溫蒸汽與低高溫蒸汽與低溫液體之間換熱，溫液體之間換熱，省掉中間加熱器省掉中間加熱器和冷凝器。和冷凝器。rinciples of Chemical EngineeringP重重輕輕V1 y1V2 y2Vn-1 yn-1Vn ynL1 x1L2 x2Lm-1 xm-1Lm xm重重輕輕2.改進(jìn)流程改進(jìn)流程塔板塔板有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝有回流的多次部分汽化和多次部分冷凝rinciples of Chemical EngineeringP蒸餾分離的基礎(chǔ)蒸餾分離的基礎(chǔ) 組組 分分揮發(fā)性差異揮發(fā)性差異蒸餾分離的目標(biāo)蒸餾分離的目標(biāo) 組組 分分高純度分離高純度分離Principles of Che

8、mical Engineering回流回流手段手段rinciples of Chemical EngineeringP（三）連續(xù)精餾流程（三）連續(xù)精餾流程1.連續(xù)精餾裝置組成：連續(xù)精餾裝置組成：精餾段精餾段提餾段提餾段2.全塔分段：全塔分段：3.精餾傳質(zhì)：精餾傳質(zhì)：雙向傳質(zhì)：雙向傳質(zhì)：液相回流液相回流氣相回流氣相回流回流回流增濃氣相中輕組分增濃氣相中輕組分增濃液相中重組分增濃液相中重組分精餾過程的實(shí)現(xiàn)精餾過程的實(shí)現(xiàn)分析相圖得出結(jié)論：分析相圖得出結(jié)論：多次部分汽化多次部分汽化多次部分冷凝多次部分冷凝設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)流程理論上可行理論上可行經(jīng)濟(jì)上不合理經(jīng)濟(jì)上不合理改進(jìn)流程改進(jìn)流程回流回流否定否定否定之

9、否定否定之否定小結(jié)小結(jié)肯定肯定1.1.深刻理解精餾的原理：深刻理解精餾的原理：多次部分汽化和多次部分冷凝聯(lián)合多次部分汽化和多次部分冷凝聯(lián)合揮發(fā)性的差異揮發(fā)性的差異是基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)， 回流回流是手段。是手段。2.2.通過精餾發(fā)展歷程，我們得到的啟示通過精餾發(fā)展歷程，我們得到的啟示. .1 1）綜合考慮理論技術(shù)與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，樹立工程意識(shí)。）綜合考慮理論技術(shù)與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，樹立工程意識(shí)。2 2）通過否定之否定思想，科學(xué)地看待問題。）通過否定之否定思想，科學(xué)地看待問題。3 3）付出定律：付出越多，回報(bào)越多。）付出定律：付出越多，回報(bào)越多。1.1.精餾塔全塔溫度、組成變化情況：精餾塔全塔溫度、組成變化情況：溫度：溫度：越往塔頂溫度越往塔頂溫度 ， 越往塔釜溫度越往塔釜溫度 。組成：組成：越往塔頂輕組分含量越往塔頂輕組分含量 ， 越往塔釜重組分含量越往塔釜重組分含量 。2.2.判斷下面說法是否正確：判斷下面說法是否正確：在精餾的熱質(zhì)傳遞過程中，是熱量傳遞（冷凝）導(dǎo)致了在精餾的熱質(zhì)傳遞過程中，是熱量傳遞（冷凝）導(dǎo)致了質(zhì)量傳遞（汽化）。質(zhì)量傳遞（汽化）?！菊n堂練習(xí)】【課堂練習(xí)