九液体精馏.pptVIP

9 液体精馏 9 液体精馏 9.1蒸馏概述 9.1蒸馏概述 (2)工业蒸馏过程 ①平衡蒸馏（闪蒸） 平衡蒸馏又称闪蒸，系连续定态过程，其流程如下图。 9.1蒸馏概述 ②简单蒸馏 简单蒸馏为间歇操作过程，其流程如下图。 9.1蒸馏概述 ⑶讨论几个问题 ①平衡蒸馏及简单蒸馏产生的气液相其组成服从什么关系？此 外，蒸馏时各股物料和各组分还应满足另一种关系，是什么 关系？ ②平衡蒸馏和简单蒸馏能否实现高纯度的分离，为什么？ ③如何蒸馏可得到高纯度的产品？ ④能否利用多次平衡蒸馏或多次简单蒸馏实现高纯度分离？为 什么？ ⑤工业上如何利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理实现连 续的高纯度分离，而流程又不太复杂呢？ 9.1蒸馏概述 ⑷精馏操作的费用和操作压强 蒸馏和精馏都是通过汽化、冷凝达到分离提浓的目的的。液体加热汽化需要耗热，气相冷凝则需要提供冷却量，因此，蒸馏和精馏都是能耗很高的单元操作，采用何种措施达到节能降耗是精馏过程研究的重要任务。此外，蒸馏过程中的液体沸腾温度和蒸汽冷凝温度均与操作压强有关，故工业蒸馏的操作压强应进行适当的选择。加压精馏可使冷凝温度提高以避免使用费用很高的冷凝器或者在常压下为气态混合物（如烷、烃类混合物），沸点很低，需加压使其成液态后才能精馏分离；减压精馏可使沸点降低以避免使用高温载热体，沸点高且又是热敏性混合物精馏宜用减压精馏；除上述情况外以外一般用常压精馏。 9.2 双组分溶液的气、液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.1 理想物系的气液相平衡 9.2.2 非理想物系的气液相平衡 9.2.2 非理想物系的气液相平衡 9.2.2 非理想物系的气液相平衡 9.2.2 非理想物系的气液相平衡 9.3.1平衡蒸馏 9.3.1平衡蒸馏 9.3.1平衡蒸馏 9.3.1平衡蒸馏 9.3平衡蒸馏与简单蒸馏 9.3.2简单蒸馏 9.3.2简单蒸馏 9.3.2简单蒸馏 9.4精馏 9.4.1精馏过程 9.4.1精馏过程 9.4.1精馏过程 9.4.1精馏过程 9.4.1精馏过程 9.4.2精馏过程数学描述的基本方法 ⑴逆流多级的传质操作 气液传质设备（板式塔、填料塔）对吸收和精馏过程是通用的。吸收以填料塔为例，本章精馏以板式塔为例。 ⑵过程描述的基本方法 物料衡算、热量衡算、过程的特征方程。 9.4.3塔板上过程的数学描述 （1）塔板传质过程的简化—理论板和板效率 a.理论板是一个理想化的塔板，即不论进入塔板的汽液组成如何，在塔板上充分混合和接触与传质的最终结果表现为离开该板的汽液两相在传热，传质两方面都达到平衡状态，两相的温度相等，组成互成平衡。理论板在实际上是不存在的，这是由于要想使板上的汽液两相达到平衡，汽液两相的接触时间必须为无限长，这显然是不可能的。但理论板的概念之所以重要，是由于它可以作为衡量实际塔板分离效果的一个重要依据和标准。在设计计算时，先求出理论板数以后，然后用塔板效率予以校正就可以得出实际塔板数。 实际塔板数 9.4.3塔板上过程的数学描述 b.汽相默弗里板效率 式中 ——第块实际板的汽相默弗里板效率； 、 ——分别为离开第n、n+1块实际板的汽相组成，摩尔分率； ——与离开第n块实际板液相组成成平衡的汽相组成，摩尔分率。 9.4.3塔板上过程的数学描述 液相默弗里板效率 式中 ——第块实际板的汽相默弗里板效率； 、 ——分别为离开第n-1、n块实际板的汽相组成， 摩尔分率； ——与离开第n块实际板液相组成成平衡的汽相组成，摩尔分率。 9.4.3塔板上过程的数学描述 ⑵单块塔板的热量衡算及其简化—恒摩尔流假设 对单块塔板进行热量衡算，忽略因组成、温度不同所引起的进出塔板的饱和液体焓及汽化潜热的区别，结合塔板物料衡算关系，可得 精馏段：