第六节 精馏.ppt

第六章 液体精馏 一、理想溶液的汽液相平衡 露点 四、汽液相平衡图 温度-组成相图 (t-x(y) 图) 相平衡曲线(x-y相图) 五、汽液平衡关系式的表示方法 2、相对挥发度 第三节　精馏原理 4、渐次汽化过程--简单蒸馏 二、板式塔精馏过程的基本计算式 2、恒摩尔流假定 恒摩尔流假定成立的条件 三、物料衡算与操作线方程 2、操作线方程 操作线方程的在y-x图上的画法 3、进料热状态的影响 加料热状态对操作线交点的影响 四、理论板数的求法 3、适宜的加料位置 1、板效率 2、全塔板效率 3、点效率 六、连续精馏装置的热量衡算 3、再沸器的热量衡算 七、主要操作因素分析 （3）最小回流比 （4）适宜回流比的选择 3、多股加料的精馏塔 九、理论板数的简捷求法 第五节 其它蒸馏方式 回流比与理论板数的确定 汽化量的确定 三、恒沸精馏与萃取精馏 1、恒沸精馏 恒沸精馏举例 2、萃取精馏 萃取精馏举例 第六节多元精馏 二、多组分物系的汽液相平衡 1、多组分物系的汽液相平衡 2、泡点温度及平衡汽相组成的计算 3、露点温度及平衡液相组成的计算 三、多组分精馏的计算 回流比的确定 作业 本章习题：1、2、4、6、7、8、9、12、13、15 (1) 根据物系性质及分离要求，求出 Rmin，并选择适宜的 R； (2) 求出全回流下的Nmin，对于接近理想物系的溶液，可用Fenske方程计算； (3) 计算出 (R-Rmin)/(R+1)，查吉利兰图得 (N-Nmin)/(N+1) ，即可求得所需的 N； (4) 确定加料位置。 将该图用于双组分和多组分精馏的计算，其大致步骤是： 注意：上述计算中，与实际回流比 R 对应的 N 和与全回流对应的 Nmin，均指包括再沸器的全塔理论板数。 当精馏段和提馏段两段板数相差不多时可以认为 NR、NS—分别为精馏段及提馏段所需理论板数(Ns中包括再沸器)； (NR)min、(NS)min—分别为全回流时精馏段和提馏段所需最小理论板效(提馏段最小理论板数，包括再沸器)； (xA/xB)F—进料中轻、重组分组成之比； αD、αF、αW—分别为塔顶、进料、塔底条件下的相对挥发度。 适宜进料位置 一、水蒸气蒸馏 为了避免某些有机物在高温下蒸馏时的分解，若其不溶于水，可利用通入水蒸气的方法降低其沸点，使其在相对较低温度下得以分离。 1、沸点降低原理 对于完全不互溶的混合液体，当其受热汽化达到平衡时，其中各组分的蒸汽分压与其在同温度下纯态时各自的蒸气压相同。 根据道尔顿分压定律，混合液上方的总蒸汽压为该温度下各纯组分的饱和蒸气压之和，只要总蒸气压等于外界压力，混合液即可沸腾，故混合液的沸腾温度总是低于各纯组分的沸点。 注意与二元理想溶液的区别：二元理想溶液服从拉乌尔定律，即 总压 对不互溶两液相是： 说明： （1）对二元不互溶物系，总压与组成无关，而与温度有关。 （2）沸点较任一纯组分沸点低。 水蒸气消耗量可这样计算： 2、水蒸气消耗系数 石油加工中常用，通入过热蒸气，可使油品的汽化温度大大降低，使之不会过热结焦。这种加入过热蒸气的操作在油品蒸馏中称为汽提。 在炼厂中的常减压蒸馏车间，常减压的塔底均直接通入水蒸气，常压塔底通入水蒸气主要是为了提高塔底重油中350℃以前馏分的含量，以提高直馏轻质油品的收率，同时也减轻了减压塔的负荷。减压塔的塔底通入水蒸气主要是为了降低汽化段的油汽分压，从而在所能达到的最高温度和真空度下尽量提高减压塔的拔出率。 3、过热水蒸气蒸馏 间歇精馏是将料液成批投入蒸馏釜,加热汽化,产生的蒸汽自塔底上升与塔顶回流的液体进行传质后，经冷凝器冷凝，冷凝液一部分作为塔顶产品，另一部分回流，待釜液组成降至规定值后一次性排出 二、间歇精馏 F, xF D, xD W, xW Q （1）间歇精馏为非定态过程： W、x?，T? 。若保持 R 不变，xD 将随 xW 的下降而下降；若要维持 xD 不变，则需不断加大 R。 （2）间歇精馏时全塔均为精馏段，无提馏段：为了获得同样的xD、xW产品，能耗比连续精馏更大。因 xW ?，为维持xD 不变，需更大的回流比。 1、间歇精馏的特点 （3）塔内的存液量对产品的产量和质量均有影响 ：例如精馏结束时，塔釜残液中轻组分组成 xW 已降到很低的程度，但整个塔中存留的液体流入釜中后不仅残液量将增加，xW 也将上升，从而降低了分离效果。为了减少塔中的存液量，间歇精馏往往采用填料塔。 间歇精馏的操作方式：（1）恒回流比；（2）恒馏出液组成。常将两种方式联合使用，即先恒馏出液组成，得到合格的塔顶产品，待回流比增大到一定程度后再恒回流比操作，产品作为次级产品，或合并入下一批料液。 2、恒塔顶产品组成的间歇精馏