第十章蒸馏.ppt

*/146 直接蒸汽加热的回收塔流程举例 作业： 易挥发组分的回收率 返回目录 */146 八、精馏塔的热量衡算 回忆： 每一个平衡级不需要外部提供能量。 精馏是利用回流手段、经过多次平衡级，使物系实现高纯度分离的操作。 进料 釜液 馏出液 全凝器 再沸器 实际上，若塔身无热损失，塔板上的确不需要外加热量。 但是，精馏所必需的汽相流的产生却需要大量热量（由塔底加入）；而精馏所必需的液相流的产生必须在塔顶移走大量热量。 因此，精馏是一个高能耗的单元操作。 */146 八、精馏塔的热量衡算 */146 八、精馏塔的热量衡算 1．再沸器的热负荷 对再沸器作热量衡算得： QB 2、冷凝器的热负荷 对冷凝器作热量衡算得： QC */146 八、精馏塔的热量衡算 通常QF、QD、QW数值较小，可忽略不计，于是 3． 全塔热量衡算 QC QB */146 九、填料精馏塔的填料层高度 流动状况，物性参数、填料特性和操作参数 等板高度愈小，说明填料层的传质分离效果愈好 -----分离效果相当于一层理论板的一段 填料层高度，单位m。 需由实验测定（经验式）。 填料层高度 h0 影响HETP的因素： 与影响HOG的因素相同。 思考：等板高度大好还是小好？ */146 第五节 其他精馏方式 溶液不溶于水且沸点较高或具有热敏性； 其他精馏方式： 前面介绍的精馏方式称为普通精馏。 原料每批浓度、量不定； 溶液的?＝1或非常接近1； 生产过程有化学反应，同时又需要对产物进行精制。 水蒸汽精馏----- 间歇精馏----- 特殊精馏----- 反应精馏----- */146 第五节 其他精馏方式 一．水蒸汽蒸馏 定义：将水蒸汽直接通入不溶于水的物系进行蒸馏。 例1：常压下， 水的沸点：100℃ 苯的沸点：80.1℃ 水—苯混合物的沸点：69.5℃ 不溶于水的溶液 水蒸汽 水和正丁醇非均相混合物相图 P一定时，为什么不互溶物系的沸点比其中任一纯组分的沸点均低？ */146 一．水蒸汽蒸馏 P一定时，为什么不互溶物系的沸点比其中任一纯组分的沸点均低？ 总压P下， 纯A的沸点为t1 水的沸点为t2 液体上方A、水的蒸汽压就是在沸点t下的饱和蒸汽压。 加热 如何确定水蒸汽蒸馏时的沸点呢？ 找曲线 和曲线 的交点 */146 一．水蒸汽蒸馏 降低了溶液的沸点（比其中任一纯组分的沸点均低）； 经冷凝、分层，除去水分从而得到产品； 水蒸汽既作加热剂，又作夹带剂。 特点： 沸点较高或高温下易分解，且不溶于水的物系 适用场合： */146 一．水蒸汽蒸馏 二者本质区别： 适用场合不同： 直接蒸汽加热的精馏过程用于互溶的水溶液， 水蒸汽蒸馏过程用于与水不互溶的溶液。 通入的蒸汽作用不同： 前者中的水蒸汽主要为加热剂，而后者既是加热剂、又是夹带剂。 水蒸汽 思考：直接蒸汽加热的精馏过程与水蒸汽蒸馏过程有何本质区别？通入的蒸汽作用相同否？ */146 二．间歇精馏 间歇精馏通常有恒回流比、恒馏出液组成这两种操作方式。 第五节 其他精馏方式 特点： ?不稳定； ?只有精馏段，没有提馏段 思考：间歇精馏与简单蒸馏有何相同和不同之处？ 适用场合： 原料每批浓度、量不定； */146 二．间歇精馏 1．恒回流比操作 回流比不变，塔板数不变。但随着塔底浓度的降低，塔顶浓度不断降低。 这种方式操作较为方便，但得不到较高浓度的产品。 */146 二．间歇精馏 回流比不断变大，塔板数不变。虽然塔底浓度不断降低，但塔顶浓度不变。 这种方式不好操作控制，但能得到较高浓度的产品。 2．恒馏出液组成操作 */146 二．间歇精馏 3．恒回流比操作＋恒馏出液组成操作 在恒回流比下精馏一段时间，当塔顶浓度有较明显下降后，调大回流比，使塔顶浓度基本恢复原来的水平。 这种方式既好操作控制，又能得到较高浓度的产品。 */146 第五节 其他精馏方式 在被分离的混合液中加入第三组分，以改变原混合物组分间的相对挥发度，从而用精馏将它们分离。 三．特殊精馏 适用场合： */146 三．特殊精馏 1． 恒沸精馏 例1：乙醇-水体系 乙醇 水 苯 乙醇-水恒沸物 苯-乙醇-水恒沸物 78.3℃ 100℃ 80.1℃ 78.15℃ 64.6℃ 乙醇-水恒沸物组成 乙醇0.895 水0.105 苯-乙醇-水恒沸物组成 乙醇0.230 水0.226 苯0.554 常压下沸点 加入恒沸剂苯后，水被苯从塔顶带出，塔底基本上是无水乙醇