化工原理蒸馏研讨.ppt

（1）部分汽化和部分冷凝均可起到分离作用； （2）全部汽化和全部冷凝没有分离作用 （3）不断的部分汽化和冷凝可使分离程度不断提高； （4）蒸馏操作应处于汽液两相区内。 二元混合物与纯液体的差别： （1） 泡点与浓度有关，其值在A，B组分沸点范围之内。 （2）总组成相同，其泡点和露点（冷凝点）温度不同。 混合液体的泡点随组成的变化而变化；其值在A，B组分沸点范围之内。 同温度下，气液两相达平衡，气液量大小由 杠杆定律确定； 同组成下，露点高于泡点。 气、液平衡组成的 x-y 图 标绘：略去温度坐标，依x-y 的对应关系做图 ，得x-y图。 对角线 y=x 为辅助曲线； x~y曲线上各点具有不同的温度； 平衡线上不同点代表一个气、液平衡状态，即对应一组 x、y、t，且y (或x) 越大，t 愈低 组成 均以易挥发组分的组成表示，故曲线位于对角线上方 平衡线离对角线越远，挥发性差异越大，物系越易分离。 对于理想溶液： α的物理意义 α值的大小可反映分离的难易程度 若α1,则 yx ,可用蒸馏方法分离，且α愈大，平衡线愈远离对角线，混合物系愈易分离； 若α=1,则 y=x, 无法用普通蒸馏方法分离。 α的影响因素 理想体系的α 仅与温度有关,与组成无关 在一定温度范围内,α可近似为常数 增加压力,α下降,分离难度增加 YDJ,School of Chemical and Chemistry Engineering ,SCUT 在t、P、x(或 y)中任意选定两个参数，平衡物系的状态就被唯一地确定了。而通常认为蒸馏是在恒压下进行的，此时系统的自由度数仅为1，即仅有一个独立变量。 理想溶液中，各组分混合成溶液时，既没有___体积_____变化，也没有_____热____产生； Chapter 1 Distillation 本章主要内容　 　 1.蒸馏的基本原理 2.常用的蒸馏方法，运用相关的基本理论和方法描述蒸馏过程。 3.精馏主要设计变量或操作条件与分离过程关系。 4.选择适宜设计变量或操作参数，进行精馏塔设计和实际精馏过程的分析诊断。 Introduction 一、 蒸馏的应用 液体产品的精制 汽油 煤油 柴油 其他油品 石油 煤焦油 苯 甲苯 二甲苯等 蒸馏是分离液体混合物的一种方法，是传质过程中最重要的单元操作之一 蒸馏分离操作实例：石油炼制中使用的 250 万吨常减压装置 二、蒸馏分离的依据和目的 液体混合物 乙醇（沸点78℃） 易挥发组分或轻组分（A） 水（沸点100 ℃） 难挥发组分或重组分（B） 液体混合物 加热 部分汽化 气相：yA, yB 液相：xA, xB 液相 冷凝 yA xA, yB xB 闪蒸罐 塔顶产品 yA xA 加热器 原料液 塔底产品 Q 减压阀 利用液体混合物中各组分（component）挥发性（volatility）的差异，以热能为媒介使其部分汽化，从而在汽相富集轻组分，液相富集重组分，使液体混合物得以分离的方法。 蒸馏分离操作依据： 蒸馏过程必要条件 ① 加热或冷却使混合物形成气、液两相共存体系， 为相际传质提供必要的条件； ② 各组分间挥发能力差异足够大，保证蒸馏过程传质推动力。 目的： 对液体混合物的分离， 提取或回收有用组分。 按物系的组分数 双组分蒸馏 多组分蒸馏 简单蒸馏 平衡蒸馏 精馏 按蒸馏方式 常压蒸馏 加压蒸馏 减压(真空)蒸馏 按操作压力 三、蒸馏过程的分类 特殊精馏： 简单蒸馏或平衡蒸馏： 一般用在混合物各组分挥发性相差大，对组分分离程度要求又不高的情况下。 精馏：在混合物组分分离纯度要求很高时采用。 特殊精馏： 混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液，难以或不能用普通精馏加以分离时，借助某些特殊手段进行的精馏。 间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊要求的场合。 连续精馏：多用于大批量工业生产中。 常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏：用于常压下物系沸点较高，使用高温加热介质不经济或热敏性物质不能承受的情况。减压可降低操作温度。 加压蒸馏：对常压沸点很低的物系，蒸汽相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物系（如空气）进行精馏分离，可采用加压以提高混合物的沸点。 多组分精馏：例如原油的分离。 双组分精馏：如乙醇-水体系的分离。 本章着重讨论常压下双组分连续精馏。其原理和计算方法可推广应用到多组分体系。 气液相平衡关系。 对过程进行物料和热量衡算，关联