(9.2)-第二節(jié)講稿化工原理緒論化工原理

第十章

蒸餾

Distillation一、簡單蒸餾Simpledistillation二、平衡蒸餾Equilibriumdistillation三、精餾Rectification第二節(jié)

蒸餾方式2023/12/29一、簡單蒸餾（Simpledistillation）1、流程及原理

2023/12/29簡單蒸餾是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)過程，并不簡單！又名微分蒸餾，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程2023/12/292、計(jì)算

設(shè):W1、W2——釜內(nèi)的投料量和殘液量，kmol；x1、x2——料液和殘液中易揮發(fā)組分組成（摩爾分率）W——某一瞬間釜內(nèi)的料液量，kmol；x、y——某一瞬間的液氣組成（摩爾分率）；經(jīng)過微分時(shí)間dt后，殘液量減少dW，液相組成減少dx。以蒸餾釜為衡算系統(tǒng)對(duì)易揮發(fā)組分，dt前后的物料微分衡算方程為：2023/12/29積分

2023/12/29對(duì)于理想溶液

，平衡關(guān)系用

表示，若操作范圍內(nèi)平衡線可近似地看作直線

若平衡線為過原點(diǎn)的直線，2023/12/29若平衡關(guān)系不能用簡單的數(shù)學(xué)式表示，可以應(yīng)用圖解積分或數(shù)值積分。餾出液的量WD及組成2023/12/29*8*8*思考題：簡單蒸餾過程中，釜液溫度如何變化？塔釜液和餾出液中輕組分含量如何變化？2023/12/29二、平衡蒸餾（Equilibriumdistillation）

1、原理與流程使混合液體部分氣化，并使氣液兩相處于平衡狀態(tài)，然后將氣液兩相分開。又名閃蒸（flashdistillation）2023/12/292．計(jì)算物料衡算

對(duì)總物料：

對(duì)易揮發(fā)組分：2023/12/29令——平衡蒸餾的物料衡算方程

——液化分率

上述方程表示在x-y圖上過點(diǎn)（xF，xF）且斜率為的直線?！致?/p>

2023/12/29例1：在常壓下對(duì)苯與甲苯二元理想溶液分別進(jìn)行平衡蒸餾與簡單蒸餾。若原料液中苯的濃度為0.5（摩爾分率）。物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.47。試求：1）用平衡蒸餾方法分離，當(dāng)汽化率為0.4時(shí)，釜液與餾出液的組成。2）用簡單蒸餾方法分離，使釜液濃度與平衡蒸餾相同，所得餾出物中苯的平均組成。解：1）

2023/12/29因?yàn)槠蔲=0.4，q=0.62）簡單蒸餾終了時(shí)的釜液濃度與平衡蒸餾時(shí)相同(1)、(2)兩式聯(lián)立，解得物料衡算式為：2023/12/29設(shè)餾出液的平均組成為2023/12/29在相同的原料液濃度及相同釜液濃度的條件下，簡單蒸餾所得到的餾出液濃度高于平衡蒸餾，而平衡蒸餾的優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)操作，但其分離效果不如間歇操作的簡單蒸餾。2023/12/29三、精餾1、流程精餾塔再沸器冷凝器2023/12/29提餾段精餾段進(jìn)料板再沸器冷凝器2023/12/29（1）液體混合物經(jīng)過多次部份汽化后可變?yōu)楦呒兌鹊碾y揮發(fā)組分2、原理2023/12/29xAA—輕組分2023/12/29（2）汽體混和物經(jīng)過多次部分冷凝后可變?yōu)楦呒兌鹊囊讚]發(fā)組分2023/12/29yAA—輕組分2023/12/29（3）精餾是多次部分汽化與多次部分冷凝的聯(lián)合操作精餾塔由若干塊塔板構(gòu)成，氣液兩相組成在每塊塔板上重新分配，其上溫度為泡點(diǎn)。則若控制泡點(diǎn)溫度這表明通過控制泡點(diǎn)溫度，可以改變?nèi)芤航M成2023/12/29氣相——熱源液相——冷源塔板——中間再沸器和中間部分冷凝器

易揮發(fā)組份由液相向汽相傳遞，難揮發(fā)組份由汽相向液相傳遞

2023/12/29再沸器LD1、為什么要回流？2、為什么要再沸？精餾塔的操作與回流比冷凝器2023/12/29*25*25