蒸馏过程的分类 经典.pptVIP

回顾：蒸馏过程的分类 1）按操作流程　间歇蒸馏、连续蒸馏 2）按蒸馏方式　简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏 3）按操作压强　常压、减压、加压蒸馏 4）按混合物中的组分数　双组分精馏、多组分精馏 1.3.1平衡蒸馏（闪蒸） 既可以间歇又可以连续方式进行 特点： 低温沸腾，放出的 显热作为气化的潜热。 适用于： 粗略分离的物料； 轻组分含量不高。 相对挥发度很大。 （1）流程： Q T te xF tF y x P （2）平衡蒸馏原理 (3) 特点 ①　连续操作； ②　组成和温度恒定不变； ③　气、液两相平衡 。 温度和压力对平衡蒸馏的影响 (4) 平衡蒸馏的计算 物料衡算： Q T te xF tF y x P ——操作性方程 热量衡算： 节流后进入分离器，物料放出的显然等于部分汽化所需潜热 Q T te xF tF y x P 换热器热交换: 则离开换热器的物料温度: 气液相平衡关系 对于二元体系的平衡体系，自由度为2，当体系的压力P确定后，只有一个自由度，当体系温度再确定后，体系组成就确定了，即： Q T te xF tF y x P 给定压力与汽化率，可用图解法方便地确定闪蒸后的两相组成。 ——操作性方程 ——相平衡方程 平衡蒸馏中，q为恒定值，在x-y图上为过点（xF.xF），斜率为q/(q-1)的直线。 图解过程： 1.3.2 简单蒸馏 （1）流程 (2) 特点 ① 间歇操作过程是一动态过程； ② 易挥发组分更多地传递到气相中去，釜液温度不断升高； ③ 产品与釜液组成随时间而改变(降低）； ④ 瞬时蒸气与釜中液体处于平衡状态。 适用于： 1. 沸点差较大的混合液； 2. 分离要求不高的粗加工过程。 (3) 简单蒸馏的计算 L——釜内液相量； x ——任一时刻液相组成； dL ——d?时间内蒸发的釜液量； 经过时间d? 后，釜液量为L-dL、组成为x-dx； dD——d?时间内移出的蒸汽量，其组成为 y； y与x呈平衡关系。 则：对d?时间内做物料衡算 忽略dxdL，整理得： 积分，上限：L=F，x=xF 下限：L=W，x=x2 代入相平衡关系 蒸馏产品的平均组成 设L1和L2分别为“1”、“2” 时刻的釜液量，kmol x1和x2分别为“1”、“2” 时刻釜液摩尔浓度 D为蒸馏产品量，kmol xW yD xF t 3 2 1 1’ 2’ 3’ 多次部分汽化和部分冷凝可分别得到较纯的轻重组分 F,xF D,yD W,xW 重复单级操作，流程复杂，能耗大，中间产品多，产品收率低 1.4 精馏原理 多次部分汽化和冷凝联合操作——精馏塔 xW yD xF t 1’ 2’ 3’ 1 2 3 D,yD F,xF W,xW D,yD F,xF W,xW 塔设备——板式塔、填料塔 下一层板（n+1）上升蒸气：Vn+1，yn+1， tn+1 上一层板（n-1）下降的液体：Ln-1,xn-1 ，tn-1 第n块板的情况 进入物流（准备接触的两相） tn+1tn-1：传热 xn-1 x*n+1（与yn+1呈相平衡）：传质 塔板上的传质与传热 第n块板的情况 离开物流 第n板上升蒸气：Vn，yn，tn 第n板下降液体：Ln，,xn ，tn Xn xn-1 ， yn yn+1 使重组分进入液相，浓度增高 使轻组分进入气相，浓度增加 传质结果 塔板上的传质与传热 理论板 通过理论板上的传质，使离开该板的上升蒸气（Vn，yn）与下降液体（ Ln，,xn ）呈相平衡 精馏操作必要条件 上升蒸气——气相回流——再沸器 下降液体——液相回流——冷凝器 精馏操作的基本流程：塔、再沸器、冷凝器 精馏过程的回流 回流包括： 塔顶液相回流、塔底气相回流 回流的作用： 　　提供不平衡的气液两相，提供传质的必要条件； 　　通过回流带入热量和“冷量”，维持塔内的温度分布。 精馏原理的文字描述 从塔顶下降的液相与从塔底上升的气相，在塔板(或填料)上接触，进行多