北化化工原理课件 第六章 蒸馏1.pptVIP

第六章 蒸 馏第一节 概 述 一、定义 1．蒸馏：利用液体混合物中各组分挥发性的差异来分离液体混合物的传质过程。 2．精馏：多次部分汽化，多次部分冷凝。 ? 二、分类 简单蒸馏 常压蒸馏 双组分蒸馏 间歇蒸馏 平衡蒸馏（闪蒸） 减压蒸馏 多组分蒸馏 连续蒸馏 精 馏 加压蒸馏 特殊精馏（恒沸精馏、萃取精馏） 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 一、相律：只受温度和压力影响的平衡物系的自由度数，等于物系的独立组分数减去相数再加上二，即 式中 F—自由度数； C—独立组分数； ?—相数。 对两组分的气液平衡，F=2-2+2=2 若恒定压力，则F=1 ，即该物系只有一个独立变量，其它变量都是它的函数，所以可以用平面相图来表示各变量间的关系。 二、两组分理想物系的气液平衡关系 1．理想物系：液相为理想溶液、气相为理想气体的物系。 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 2．拉乌尔定律：理想溶液中某组分的溶液蒸汽压等于该组分同温度下的液体蒸汽压与该组分的液相摩尔分率的乘积，即 式中 pA—组分A的溶液蒸汽压，Pa；即溶液上方组分A的平衡分压； p*A—组分A的液体蒸汽压，Pa；即纯液体的饱和蒸汽压； xA—组分A的液相摩尔分率。 3. 相对挥发度 (1)?? 挥发度：某组分的溶液蒸汽压与该组分的摩尔分率之比， 即： 对纯液体，有 (2)?? 相对挥发度：易挥发组分挥发度与难挥发组分挥发度之比， 即： 对理想溶液，有 ? 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 (3) ? 气液平衡方程(相平衡方程) 若气相为理想气体， 则 所以 对双组分溶液， 有 整理并略去下标，得 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 三、两组分理想物系的气液平衡相图 (1)?? 温度—组成（t-x-y）图 （2） x-y图 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 两组分非理想物系的气液平衡 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 第三节?? 平衡蒸馏和简单蒸馏6-3-1 平衡蒸馏 平衡蒸馏又称为闪蒸，是一种单级蒸馏操作，常以连续方式进行。原料连续进入 加热器中，加热到一定温度后经节流阀减到规定的压力，部分液体迅速汽化，汽液两 相在分离器中分开，得到了组成不同的塔顶产品和塔底产品。由于汽液两相成平衡状 态，所以称为平衡蒸馏。 6-3-2 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。 * * 理想溶液的气液相平衡关系服从拉乌尔定律 理想混合气体服从道尔顿分压定律 于是有 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 所以 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡 第二节???????? 两组分溶液的气液平衡6-2 两组分理想物系的气液平衡