六章 精馏ppt课件.pptVIP

一.蒸馏操作在化工生产中的应用 用于均相液体混合物的分离,达到提纯或回收 组分的目的。 二.蒸馏分离的依据 利用液体混合物中各组分挥发能力的差异。 一、 溶液的蒸汽压及拉乌尔定律 　 根据溶液中同分子间的与异分子间的作用力的差异，将溶液分为理想溶液和非理想溶液两种。 ** 溶液的蒸汽压与纯组分时不同 〖说明〗 图中有2条曲线。上方曲线为t~y线，表示混合物的平衡温度t与汽相组成y之间的关系，称为饱和蒸汽线。下方曲线为t~x线，表示混合物的平衡温度t与液相组成x之间的关系，称为饱和液体线。 绘温度组成图（t—x—y） P = pA + pB = pA0 x + pB0（1 - x） 2、 气液相平衡图（y—x图） equilibrium diagram 沸点--组成（t-x-y)图 t—x—y 图 y —x 图 3、 挥发度及相对挥发度 (1)挥发度：表示某种溶液易挥发的 程度。 纯液体：P°A表示。 溶液： νA = pA / xA νB = pB / xB νA 、νB — 组分A、B 的挥发度。 对理想溶液，符合拉乌尔定律 νA = pA / xA= pA0 xA / xA = pA0 νB = pB0 ** 理想溶液中, 各组分的挥发度等于其饱和蒸汽压. (2)相对挥发度relative volatility 相对挥发度定义： 溶液中两组分挥发度之比。 (3)气液相平衡方程（用相对挥发度表示）： 书P263图6-5 1、一般情况下，yx即α1，α越大，则平衡线远离对角线二元溶液易于分离；操作压力越小则α越大易于分离； 2、 α=1时，平衡线与对角线重合，无法通过普通蒸馏实现二元溶液的分离； 3、 液体的正常沸点（蒸汽压等于101.3kPa时的温度）较低，表明在同一温度下其蒸汽压较高，故理想溶液两组分挥发的难易也可以用其沸点的高低来表示，沸点差越大，则相对挥发度也越大。 三、非理想溶液气液相平衡 第二节 蒸馏及精馏原理 一、简单蒸馏 简单蒸馏又称微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作，常以间歇方式进行。在恒定压力下，将蒸馏釜中的溶液加热至沸腾，并使液体不断汽化，产生的蒸汽随即进入冷凝器中冷凝，冷凝液用多个罐子收集。由于整个蒸馏过程中，气相的组成和液相的组成都是不断降低的，所以每个罐子收集的溶液的组成是不同的，因此混合液得到了初步 的分离。 二、平衡蒸馏（闪蒸） 三 精馏原理 Rectification 精馏概念 多次部分气化、部分冷凝 （一）精馏塔内气液两相的流动、传热与传质 馏出液— 塔顶产品 回馏液 全凝器 部分冷凝器 再沸器 加料板 精馏段 提馏段 传质：易挥发组分从液相向汽相传递 传热：汽相温度比液相高，汽相进行部分冷凝，将热量传递给液相 塔顶：易挥发组分 塔底：难挥发组分 （二）塔板上汽液两相的传热与传质 在精馏塔中任取相邻的三块塔板，从上而下分别为第n-1块,第n块,第n+1块 图见书p269 在理想情况下，如果汽液两相接触良好，且时间足够长，离开第n板的汽液两相可能达到平衡状态，平衡温度为tn，汽相组成为yn，液相组成为xn 理论板的概念 理论板：离开塔板的 蒸气和液体组成呈平衡的塔板。 塔板的作用 塔板提供了汽液分离的场所。汽液两相在板上充分接触，进行传质和传热。 每一块塔板是一个混合分离器 足够多的板数可使各组分较完全分离 (五)精馏操作流程1.连续精馏流程 进料板：原料液进入的那层塔板 精馏段：进料板以上的塔段 提馏段：进料板以下（包括进料板）的塔段。 理论板：离开的汽液两相达到平衡状态的塔板。 再沸器：加热塔底釜残液。 冷凝器：冷凝塔顶上升蒸汽 Problem 1 P318: Exercise no.6-7 第三节 双组分连续精馏塔的计算 一、全塔物料衡算 全塔物料衡算: F = D + W 全塔轻组分物料衡算 （易挥发组分） F xF = DxD+ W xW 塔顶易挥发组分回收率 η= D xD / F xF 塔釜难挥发组分回收率 [例6-2] 将5000kg/h含正戊烷0.4(摩尔分率)的正戊烷正己烷混合液在连续精馏塔内分离,馏出液含正戊烷0.98,釜液含正戊烷不高于0.03,求馏出液、釜液的流量及塔顶易挥发组分的回收率。 解：正戊烷 M = 72 正己烷 M = 86 MF = 0.