化工原理——蒸馏(PPT108页).ppt

第六章蒸馏蒸馏在化工生产中的应用34蒸馏过程的分离依据必有：yA>xAyB<xB即：常压蒸馏按操作压力：加压蒸馏减压（真空）蒸馏第一节双组分溶液的气液相平衡一、溶液的蒸气压与拉乌尔定律理想溶液与拉乌尔定律pA、pB—溶液上方A和B两组分的平衡分压Papao、pBo—同温度下纯组分A和B的饱和蒸汽压Pa；xA、xB—分别为混合液组分A和B的摩尔分率——汽液两相平衡组成间的关系（二）t~y~x图与y~x图对角线y=x为辅助曲线y>x平衡线在对角线之上；压力对t~xA（yA）图及x~y图的影响（三）相对挥发度与理想溶液的y－x关系3.理想溶液的气液相平衡方程式若α=1则普通蒸馏方式将无法分离此混合物。（2）有最低恒沸点的溶液如乙醇-水（2）有最高恒沸点的溶液如硝酸-水溶液第二节蒸馏与精馏原理（一）简单蒸馏（微分蒸馏）（二）平衡蒸馏二、精馏原理精馏原理：多次部分冷凝、多次部分汽化、液相回流及上升蒸气。yn-1*问题：1.精馏过程的能耗在何处？第三节双组分连续精馏的计算与分析设计目标：1）根据分离任务确定产品流量DW；一、全塔物料衡算分离要求的不同形式：即：V1=V2=……V=常数V1’=V2’=……V’=常数V------精馏段上升蒸汽的摩尔流量kmol/h;V’-----提馏段上升蒸汽的摩尔流量kmol/h。即：L1=L2=······L=常数L1’=L2’=······L’=常数但两段下降的液体摩尔流量不一定相等。式中：L------精馏段下降液体的摩尔流量kmol/h;L’-----提馏段下降液体的摩尔流量kmol/h。2.恒摩尔流假设适用条件两组分的摩尔汽化潜热相等；两相接触因温度不同交换的显热忽略不计；塔设备保温良好热损失可以忽略不计。三、进料热状态参数qFF令R=L/DR称为回流比——塔釜的气相回流比（三）塔釜气相回流比R’与塔顶液相回流比R及进料热状态参数q的关系（四）操作线的绘制与q线方程xW两操作线交点坐标L与L’q线对两操作线的影响五、理论板数计算图解法求理论板数51（二）理论板数的逐板计算法提馏段：平衡关系：六、回流比与进料热状态对精馏过程的影响③R’一定QB一定QF↑（q↓）（一）R、q和R’理论板数的影响③R’一定xF、xD、xW一定q↓的影响R的影响（一）全回流与最少理论板数全回流时Nmin：第1块第2块——芬斯克公式(多组分)注意：（二）最小回流比Rmin最小回流比对于某一物系在一定的分离任务下所需理论板为无穷多时所对应的回流比。作图法：g（三）适宜回流比八、理论板的简捷计算法左端：NT的计算步骤：九、精馏塔的操作计算目的：处理某轻组分的水溶液难挥发组分为水时直接蒸气加热省再沸器NT的计算过点（xb0）（二）两股进料的精馏塔D第四节间歇精馏特点：xD12.计算第五节恒沸精馏与萃取精馏一、恒沸精馏（三）挟带剂应具备的条件（三）萃取剂应具备的条件恒沸精馏与萃取精馏的比较：第六节板式塔逐级接触式1.生产能力大；2.分离效率高；3.阻力小压降低；4.操作弹性大；5.结构简单、造价低、安装维修方便等。一、塔板结构二、塔板上气液两相的流体现象泡沫接触工况气体：连续相液体：分散相传质面：不断更新的液滴表面（二）塔板上的液面落差（三）塔板筛孔漏液气量↑→夹带量↑板间距HT↓→夹带量↑（1）气相单板效率注意：1）同一个板EML不一定等于EMV；仅当平衡线与操作线平行时两者相等四、塔高的确定C－气相负荷因子泡罩V-浮阀筛板浮舌塔板2）ADV浮阀塔板ADV塔盘的鼓泡状态