多組分多級(jí)分離過(guò)程分析與簡(jiǎn)捷計(jì)算

1、多組分多級(jí)分離過(guò)程分析與簡(jiǎn)捷計(jì)算第1頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二多組分精餾： 1.組分?jǐn)?shù)C2 2.求解數(shù)目較多方程 變量分析 3.塔內(nèi)分布復(fù)雜過(guò)程分析 4.計(jì)算簡(jiǎn)捷法：Fenske-Undewood-Gilliland法 共沸精餾圖解法 萃取精餾簡(jiǎn)化法 吸收因子法 逆流萃取集團(tuán)法逐板法：嚴(yán)格計(jì)算（非本章內(nèi)容）返回第2頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第三章 多組分多級(jí)分離過(guò)程分析與簡(jiǎn)捷計(jì)算第一節(jié)多組分精餾過(guò)程第二節(jié)萃取精餾和共沸精餾第3頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二二個(gè)極限條件：計(jì)算： 1.近似（簡(jiǎn)捷）法

2、用于： 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全 提供電算初值 比較、選擇方案 2.嚴(yán)格計(jì)算 電算（下一章）第一節(jié) 多組分精餾過(guò)程第4頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第一節(jié) 多組分精餾過(guò)程3.1.1 多組分精餾過(guò)程分析 3.1.2 最小回流比3.1.3 最少理論塔板數(shù)和組分分配3.1.4 實(shí)際回流比、理論板數(shù)、進(jìn)料位置返回第5頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.1.1 多組分精餾過(guò)程分析 一、關(guān)鍵組分 1.關(guān)鍵組分的引出一般精餾： 對(duì)于設(shè)計(jì)型計(jì)算，5個(gè)可調(diào)設(shè)計(jì)變量為： 5=uaN第6頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二 i、j為在精餾中起關(guān)鍵

3、作用的組分，稱關(guān)鍵組分。 i：揮發(fā)度大的組分，稱輕關(guān) 鍵組分，表示：LK，下標(biāo)：l j：揮發(fā)度小的組分，稱重關(guān) 鍵組分，表示：HK，下標(biāo)：h第7頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二精餾塔的任務(wù)： LK盡量多的進(jìn)入塔頂餾出液； HK盡量多的進(jìn)入塔釜釜液。第8頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二對(duì)于精餾中的非關(guān)鍵組分： 設(shè) 為非關(guān)鍵組分i對(duì)HK的相對(duì)揮發(fā)度。第9頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 關(guān)鍵組分的特點(diǎn)LK和HK形成分離界線，且 越小， 分離越難。精餾中： LK絕大多數(shù)在塔頂出現(xiàn)，在釜中量嚴(yán)格控制； HK絕大多數(shù)

4、在塔釜出現(xiàn)，在頂中量嚴(yán)格控制。只有無(wú)LNK，且 較大，塔頂可采出純LK； 只有無(wú)HNK，且 較大，塔釜可采出純HK。hlahlahla第10頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3. 關(guān)鍵組分的指定方法 指定回收率 指定控制量hWlDjj；注意：同一組分，規(guī)定了一端的回收率，另一端的量已確定。不能重復(fù)！第11頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二4. 關(guān)鍵組分的指定原則 由工藝要求決定例：ABCD（按揮發(fā)度依次減少排列）混合物分離 工藝要求按AB與CD分開(kāi)：則：B為L(zhǎng)K；C為HK工藝要求先分出A：則：A為L(zhǎng)K；B為HK第12頁(yè)，共114頁(yè)，2022年

5、，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二二、設(shè)計(jì)計(jì)算多組分精餾過(guò)程的復(fù)雜性1. 確定后，頂釜濃度未確定 物料衡算確定頂釜濃度jWDxix,二種方法： 清晰分割法 假設(shè)LNK全部從塔頂采出； 假設(shè)HNK全部從塔釜采出。非清晰分割法 各組分在頂、釜都有可能存在。第13頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二流量分布、溫度分布、濃度分布復(fù)雜 流量分布 分子汽化潛熱相近，可視為恒摩爾流 例：苯甲苯物系（圖31） 苯甲苯異丙苯物系（圖32） 分子汽化潛熱不相近，V、L有變化， 但V/L變化不大溫度分布 泡點(diǎn)與組成密切相關(guān)，溫度分布接近組成分布形狀。（圖33）。第14頁(yè)，共114頁(yè)，2022

6、年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二 濃度分布1.進(jìn)料板附近各組分濃度變化較大，原因是 引入的組分包含全部組成。2.對(duì)非關(guān)鍵組分 精餾段：HNK迅速消失； LNK以接近于常數(shù)濃度在進(jìn)料板以上各 板中出現(xiàn)，接近頂部急劇增加，在出料 液中達(dá)到最高。 提餾段：LNK迅速消失； HNK在再沸器中濃度最高，從釜向上幾 板下降較大，然后變化不大，一直延伸到 進(jìn)料板。第15頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.關(guān)鍵組分 變化復(fù)雜 若無(wú)LNK時(shí)：HK分別在二段出現(xiàn)兩個(gè)最高點(diǎn)，LK表現(xiàn)象LNK。（圖34） 若無(wú)HNK時(shí)：LK分別在二段出現(xiàn)兩個(gè)最高點(diǎn)， HK表現(xiàn)象HNK。（圖35） 有L

7、NK、HNK，且都不同時(shí)出現(xiàn)在頂、釜時(shí)： LK在精餾段出現(xiàn)一個(gè)最大值，然后降到所規(guī)定的濃度； HK在提餾段出現(xiàn)一個(gè)最大值，然后降到所規(guī)的濃度。 （圖36）返回第16頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.1.2 最小回流比1. 時(shí)，恒濃區(qū)出現(xiàn)的情況mR恒濃區(qū)精餾塔中全部濃度不變的區(qū)域恒濃區(qū)二元精餾：恒濃區(qū)：一個(gè)，出現(xiàn)在 進(jìn)料板第17頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二多元精餾：定義：頂釜同時(shí)出現(xiàn)的組分分配組分 只在頂或釜出現(xiàn)的組分非分配組分一般：LK、HK和中間關(guān)鍵組分為分配組分； 非關(guān)鍵組分可以是分配組分，也可以是非分配組分。多元精餾特點(diǎn)： 各

8、組分相互影響，存在上、下恒濃區(qū) 所有進(jìn)料組分中有非分配組分的影響 恒濃區(qū)位置不一定在進(jìn)料板處第18頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二只有HNK為非分配組分只有LNK為非分配組分所有組分為分配組分LNK和HNK都為非分配組分上恒濃區(qū)下恒濃區(qū)第19頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 的計(jì)算mR采用Underwood法計(jì)算： 該法假設(shè)：1.恒摩爾流 2. 在全塔可看成常數(shù)hia依據(jù)：恒濃區(qū)概念關(guān)聯(lián)式：相平衡、物料平衡第20頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二Underwood公式：式中： i 對(duì)基準(zhǔn)組分 r 的相對(duì)揮發(fā)度

9、 取基準(zhǔn)： 最難揮發(fā)的組分（最重的組分） HKriamDix)(, 最小回流比操作下，i 的摩爾分?jǐn)?shù)， q進(jìn)料狀態(tài)參數(shù) 方程的根，為多根方程，取qrhrlaqa誤差：1020%第21頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二，最后取平均值。幾個(gè)，解出之間試差出幾個(gè)揮發(fā)度不相鄰，可在、注意：若mrhrlRHKLKqaa,例31 計(jì)算最小回流比 已知：解：由（31b）試差 將 代入（31a）得306.1=mR325.1=q325.1=q返回第22頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.1.3 最少理論板數(shù)和組分分配1.最少理論板數(shù)特點(diǎn)：F=D=W=0 L=

10、V；L/V=1 操作線方程： 板效率 最高ininxy,1=+意義：操作前的準(zhǔn)備工作 測(cè)出 mN第23頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二采用Fenske方程求最少理論板數(shù)，推導(dǎo)如下：）（）（）（21+=nBAnBAyyxx)1(nBAnABnBAxxyy）（）（）a=用（1）、（2）式推導(dǎo)Fenske方程：第24頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二設(shè)塔頂采用全凝器（板序由上向下）：321）（）（）（）（BAABABDBAyyxxaa=3222）（）（）代入：（又將（BAABBAyyyya=2221）（）（）：（又由（BAABBAxxyya=21

11、2）（）（）代入：（將（BAABDBAyyxxa=第25頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二以次類推：WBANABNABABABDBAxxxx）（）（）（）（）（）（aaaa121-=LWBANABDBANNABNABABABABxxxx）（）（）有：（代入式中）（）（）（）（）?。ň鵤aaaaa=-121L第26頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二Fenske方程的各種形式：第27頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二Fenske方程說(shuō)明：返回第28頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 非關(guān)鍵

12、組分分配第29頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二解 a ，清晰分割法物料衡算HK CLKC為；為選=32WD10015015610010520020415-0.025D0.025D153（HK）0.05W35-0.05W352（LK）0551wdf組分例32：計(jì)算已知：1. 2. 分離要求05.0025.0,=WlDhxx和物料分配mN第30頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二列方程；將D、W代入表中，完成物料衡算表（略）b求最少理論板數(shù)第31頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二c 核實(shí)清晰分割的合理性核算式）（hmhi

13、iiwdNfwa+=1第32頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二核算式）（）（hmhiihmhiiwdNfwdNdaa+=1第33頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二不成立，須調(diào)整清晰分割假設(shè)對(duì)3Cd調(diào)整 以前面結(jié)果為初值，進(jìn)行試差結(jié)果：第二次 與第一次相近635.0C3=d第34頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例33：計(jì)算已知：1。 2. 分離要求解：選甲苯為L(zhǎng)K，異丙苯為HK，二甲苯為中間關(guān)鍵組分。物料分配時(shí)要對(duì)二甲苯試差1. 設(shè) （依據(jù)相對(duì)揮發(fā)度估計(jì)）其他組分按清晰分割法處理，初算結(jié)果如下表。第35頁(yè)，共114頁(yè)

14、，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二49.07150.92910039.9240.074640C（HK）9110X0.14729.85330T（LK）02020Bwdf組分第36頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 由初算結(jié)果核算1近似為0wwdxx；及是否，核算中間組分：核算LNH組分B：第37頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二49.55450.44610039.9240.075740C（HK）9.4810.51910X0.14829.85230T（LK）02020Bwdf組分3. 將 代入，再次 清晰分割法計(jì)算481.9519

15、.0=xxwd，第38頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二4. 再次核算wdxx，核算中間組分：5. 重復(fù)3的計(jì)算，完善物料衡算表第39頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二作業(yè)： P163： 6題 認(rèn)真思考 獨(dú)立完成返回第40頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.1.4 實(shí)際回流比、理論板數(shù)、進(jìn)料位置一、實(shí)際回流比R 由操作費(fèi)、設(shè)備費(fèi)確定 由經(jīng)驗(yàn)?。?R=（1.11.5）Rm二、理論板數(shù)1. Gilliand圖和擬合形式圖3-9第41頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二用Gilliand圖簡(jiǎn)便、但

16、不準(zhǔn)確，回歸的經(jīng)驗(yàn)式為：已知X，由（314）或（315）解出y2. Erbar and Maddox關(guān)聯(lián)圖： 比Gilliand圖精確，誤差4.4%圖310第42頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二三、適宜進(jìn)料位置的確定第43頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例34 分離烴類混合物 例31 求出Rm=1.306； 例32求出Nm=6.805和物料衡算表 本題求N，進(jìn)料位置解：1.求R R=1.25Rm=1.634第44頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3、確定進(jìn)料位置塔中實(shí)際板為18塊第45頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，

17、5月20日，14點(diǎn)13分，星期二四、不同回流比下物料分配的比較 不同回流比物料分配如圖（312） 對(duì)于操作情況，R=(1.22)Rm,由Fenske方程： 對(duì)全回流情況結(jié)論：可用操作回流比下的物料分配，采用 Fenske方程計(jì)算Nm。第46頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二討論： 簡(jiǎn)捷計(jì)算法步驟有那些？第47頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二簡(jiǎn)捷計(jì)算法步驟：1.由工藝要求選LK，HK，物料分配得出第48頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二作業(yè)： P164： 8題 認(rèn)真思考 獨(dú)立完成返回第49頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，

18、5月20日，14點(diǎn)13分，星期二1.問(wèn)題的引出分離乙醇水混合物分離丁烯-2丁烷問(wèn)題：如何分離 的混合物？第二節(jié) 萃取精餾和共沸精餾第50頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2.特殊精餾 在 和 的溶液中加入一個(gè)新組分S，使它對(duì)原溶液中各組分產(chǎn)生不同作用，從而改變?cè)芤航M分之間相對(duì)揮發(fā)度，使系統(tǒng)變的易于分離。 及：特殊精餾為既加能量又加質(zhì)量分離劑的精餾。 原溶液加新組分后形成最低共沸物從塔頂采出。 共沸精餾，S為共沸劑 原溶液加新組分后不形成共沸物且S沸點(diǎn)最高，從塔釜采出 萃取精餾，S為萃取劑或溶劑第51頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第二節(jié)

19、萃取精餾和共沸精餾 3.2.1 萃取精餾 3.2.2 共沸精餾返回第52頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二3.2.1 萃取精餾 一、流程ABSA，B特點(diǎn)：1. 二塔串聯(lián);2. S為難揮發(fā)組分， 一般在近于塔頂 加入.第53頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二二、萃取精餾原理和溶劑選擇1.溶劑的作用問(wèn)題：如何增加 ？12a第54頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二由三元物系Margules方程：(3-19)第55頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二將上式代入（318）：恢復(fù)(3-21)(3-23)第

20、56頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二分析（324）：(3-21)(3-23)(3-24)第57頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二討論：(3-25)第58頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二(325）成立的必要條件：，021-SSAA,第59頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二溶劑的作用： 體現(xiàn)：原溶液沸點(diǎn)差不大（ ）非理想性不很強(qiáng)時(shí)， 稀釋原溶液：體現(xiàn)：當(dāng)原溶液沸點(diǎn)差大，非理想性很強(qiáng)時(shí)， 加S后，濃度下降，而 增加，由（321）： 小，突出了 作用。 對(duì)原溶液1、2組分產(chǎn)生不同的作用，提高12

21、a返回第60頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二補(bǔ)充作業(yè)：在萃取精餾中，已知60時(shí)：第61頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 溶劑的選擇考慮分子極性 選擇在極性上更類似于HK的化合物作溶劑，降低HK的揮發(fā)度。 例：分離甲醇（沸點(diǎn)64.7），丙酮（沸點(diǎn)65.5）a.選烴作溶劑，丙酮為難揮發(fā)組分2；b.選水作溶劑，甲醇為難揮發(fā)組分2。極性順序：由小到大第62頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二考慮能否形成氫鍵S加入后形成的溶液： 僅有氫鍵生成，則呈現(xiàn)負(fù)偏差； 僅有氫鍵斷裂，則呈現(xiàn)正偏差。（表32）考慮其它因素 1. 沸點(diǎn)

22、高、不與1、2組分共沸，不起化學(xué)反應(yīng)。 2. 溶解度大。 3. 溶劑比（溶劑/進(jìn)料）不得過(guò)大。 4. 無(wú)毒、不腐蝕、低廉、易得。第63頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二三、萃取精餾過(guò)程分析1.塔內(nèi)流量分布m-1mm+1n-1nn+1FSDW設(shè)S為純組分，在塔頂采出為0。(3-28)第64頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二(3-31)(3-32)(3-28)(3-32)第65頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第66頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 塔內(nèi)溶劑濃度分布 由于S量大，揮發(fā)性小，

23、可視為S濃度恒定作為簡(jiǎn)化計(jì)算。第67頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二(3-41) (3-42) 第68頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二分析：(3-43)(3-45)第69頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二分析（343）、（345）：第70頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二(3-44)第71頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二(3-16)第72頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二 圖解法或解析法設(shè) 在全塔恒定，將1、2、S三元看成1、2元處理

24、。四、萃取精餾過(guò)程計(jì)算SxR=5FSDW例：35 求S/F；N第73頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二圖作xy.2要確定溫度和濃度。第74頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二濃度和溫度的確定:第75頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第76頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二塊。求在圖中作操作線方程，14=N第77頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二7.2100270=FS(3-43)第78頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二補(bǔ)充作業(yè)： 采用溶劑S來(lái)

25、萃取精餾組分1、2的混合物，溶劑看成不揮發(fā)的純組分，回流比R=2.25，塔內(nèi)看成恒摩爾流，露點(diǎn)進(jìn)料（q=0），已知條件如后頁(yè)； 求：（1）板上溶劑濃度； （2）最少理論板數(shù)； （3）用所給式說(shuō)明溶劑作用。第79頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二 組成 進(jìn)料（mol分?jǐn)?shù)）塔頂（mol分?jǐn)?shù)）塔釜（mol分?jǐn)?shù)）10.50.950.00520.50.050.095S0.00.00.9返回第80頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二 3.2.2 共沸精餾共沸物（恒沸物）： 定壓下，加熱溶液使之蒸發(fā)，從始到終x、y、T不變的溶液。共沸點(diǎn)（恒沸點(diǎn)）： 共沸時(shí)的

26、溫度。 對(duì)共沸物： 一個(gè)汽相，一個(gè)液相， 均相 一個(gè)汽相，多個(gè)液相， 非均相第81頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二一、共沸物的特性和共沸組成的計(jì)算 科諾瓦洛夫定律指出：適用于二元和多元 Px曲線極值點(diǎn)，相當(dāng)于汽液平衡相組成相等。第82頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第83頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二共沸參數(shù)（x、T、P）預(yù)測(cè)：已知 x、T、P 任一個(gè)參數(shù)，可求出另外二個(gè)。第84頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例36 已知P=86.659kPa，求共沸時(shí)x、T。否則重設(shè)，比較：計(jì)T

27、PPe-第85頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二另外：不用試差呀！第86頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二B：二元非均相共沸物（都為正偏差共沸物） 系統(tǒng)正偏差較大時(shí)： 形成二個(gè)液相，一個(gè)汽相共沸物。1形成非均相共沸物。3不形成共沸物。2形成均相共沸物。第87頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二適用情況：第88頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二若互溶度很?。旱?9頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二平衡計(jì)算：同時(shí)考慮：1.汽液平衡；2.液液平衡No(3-54)(3-55)

28、第90頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二2. 三元系科諾瓦洛夫定律也能應(yīng)用A：相圖（立體圖） Px圖：1.三側(cè)面表示三個(gè)二元系P(T)-x圖。2.理想系，壓力面是平面； 正偏差物系，壓力面位于平面之上； 負(fù)偏差物系，壓力面位于平面之下。3.三元共沸點(diǎn)對(duì)應(yīng)壓力極值點(diǎn)。4.用平行于底面的平面切割壓力（溫度）面。得到一系列等壓（等溫）曲線。第91頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二第92頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二B；脊、谷、鞍點(diǎn)設(shè) m正偏差共沸物，（或最低共沸物） M負(fù)偏差共沸物，（或最高共沸物）對(duì)于壓力面： 三個(gè)二

29、元m(或M),有三元共沸物存在. (圖319) 二個(gè)m，或一個(gè)m與一個(gè)低沸點(diǎn)組分，使壓力面產(chǎn)生脊； 二個(gè)M，或一個(gè)M與一個(gè)高沸點(diǎn)組分，使壓力面產(chǎn)生谷。 （圖320） 有脊又有谷，會(huì)出現(xiàn)鞍點(diǎn)，為鞍點(diǎn)共沸物.(圖321)第93頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二C：三元均相共沸組成的計(jì)算(3-56)(3-57)(3-58)第94頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二二、共沸劑的選擇一般原則:1.分離負(fù)偏差共沸物或沸點(diǎn)相近的混合物 a.共沸劑僅與一個(gè)組分形成二元正偏差共沸物。 b.分別與兩組分形成二元正偏差共沸物，且共沸點(diǎn)有明顯差別。 c.與兩組分形成三

30、元正偏差共沸物，共沸點(diǎn)溫度顯著低。2.分離二元正偏差共沸物 a.共沸劑與一個(gè)組分形成二元正偏差共沸物，共沸溫度明顯低。 b.形成三元正偏差共沸物，共沸點(diǎn)溫度顯著低。第95頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例1.分離環(huán)己烷(1)苯(2),共沸劑的選取。 沸點(diǎn)：T1=80.8 T2= 80.2 特點(diǎn)：1、2形成正偏差（或最低）共沸物 （共沸點(diǎn)：T=77.4 X2=0.54）方法： 1.找出與1、2形成共沸物的物質(zhì)。 2.篩選 在所有能形成共沸物的物質(zhì)中選出共沸點(diǎn)低于77.4 的物質(zhì)。（丙酮、甲醇） 3.相圖分析確定：第96頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13

31、分，星期二分離情況： 丙酮作共沸劑，塔頂分出環(huán)己烷與丙酮； 甲醇作共沸劑，塔頂分出三元共沸物。結(jié)論：選丙酮為共沸劑。第97頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例2.分離氯仿(沸點(diǎn)61.2) 丙酮(沸點(diǎn)56.4 ),共沸劑的選取。特點(diǎn)：形成負(fù)偏差共沸物。選二硫化碳為共沸劑：塔頂：二硫化碳丙酮 共沸點(diǎn)；39.3 塔釜： 較純的氯仿。第98頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二例3.分離乙醇水,共沸劑的選取。特點(diǎn)：形成一個(gè)三元共沸物，三個(gè)二元共沸物。選苯為共沸劑：苯、醇、水三元共沸物純乙醇水+乙醇水+乙醇共沸物水+乙醇主塔苯回收塔乙醇回收塔純水第99頁(yè)，

32、共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二總之： 1. 顯著影響1、2組分平衡關(guān)系 2. S易回收、分離 3. 量少、汽化潛熱小 4. 溶解度大、不起化學(xué)反應(yīng) 5. 無(wú)腐蝕、無(wú)毒 6. 價(jià)廉、易得。第100頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二相圖：101.3kPa0.7MPa三、分離共沸物的雙壓精餾過(guò)程 利用不同壓力下，共沸組成不同分離。例：分離甲乙酮水共沸物共沸物1常壓2加壓F水MEK工藝流程圖：第101頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二物料衡算：二個(gè)塔作一個(gè)整體用高。（循環(huán)量）大，操作費(fèi)小，式中：2,1,121DxxDD-第102頁(yè)，共114頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)13分，星期二四、二元非均相共沸物的精餾 系統(tǒng)本身形成非均相共沸物流程例：分離正丁醇（1）水（2）X1