文档介绍：第五章蒸馏
(distillation)
—纳米与生物高分子材料研究所袁华
结束
目录:
第一节概述
第二节双组分溶液的汽液平衡
第三节蒸馏方式及原理
第四节二元连续精馏塔的分析
和计算
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本章重点
¾双组分溶液的气液平衡:相律,相对挥
发度两组分气液平衡图;
¾蒸馏方式和原理:简单蒸馏,平衡蒸
馏,精馏;
¾双组分连续精馏塔的计算:理论板及恒
摩尔流假定,物料衡算和操作线方程,进
料热状况的影响,理论板层数的求法(逐
板及图解法),回流比的影响等。
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第一节概述
一、蒸馏分离的依据
蒸馏是分离液相混合物的典型单元操作。
蒸馏操作是将液体混合物部分汽化,利用其中组分挥发度
不同的特性(挥发度差异)而达到分离的目的。
液体混合物
二元或多元系
A+B(C...)非A组分
A组分摩尔分率
A组分易挥发,称之为易挥发组分,也叫做轻组分;B
为难挥发组分,也叫重组分。
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Et-OH+H2O或是苯+甲苯体系的蒸馏实验。
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二、工业蒸馏过程
工业上最为简单的蒸馏过程是平衡蒸馏与简单蒸馏。
平衡蒸馏又称闪蒸,是一个连
续定态过程,流程如左图。原
料连续的进入加热炉,在炉内
被加热至一定温度,然后经节
流阀减压至预定压强。由于压
强的突然降低,过热液体发生
自蒸发,液体部分汽化。汽、
液两相在分离器中分开,汽相
为顶部产物,其中易挥发组分
较为富集;液相为底部产物,
在平衡蒸馏过程中,各参其中难挥发组分获得了增浓。
数维持恒定不变。目录结束
将一批原料液加入蒸馏釜中,
在恒压下加热至沸腾,使液体
不断汽化,产生的蒸汽冷凝后
为顶部产物,其中易挥发组分
较为富集。
在蒸馏过程中,釜内液体的易
挥发组分浓度不断下降,蒸汽
中的易挥发组分浓度相应地随
简单蒸馏是一个间歇操之降低。因此,顶产品通常分
作过程,是非定态过槽收集,最终釜液一次排出。
程。
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平衡蒸馏,简单蒸馏都只能达到有限程度的轻、重组
分分离,不能满足高纯度分离的要求。工业上为了得
到较纯的分离产物常采用精馏单元操作。
多次进行部分气化或部分冷凝以后,最终可以
在汽相中得到较纯的易挥发组分,而在液相中
得到较纯的难挥发组分,叫做精馏精馏
(rectification)。
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三、蒸馏的分类:
按操作方式:分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精
馏及特殊精馏等;
按操作压力:常压蒸馏、加压及减压(真
空)
蒸馏;
按操作是否连续:连续精馏、间歇精馏;
按原料中所含组分数目:双组分(二元)蒸
馏及多组分(多元)蒸馏
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第二节双组分溶液的汽液相平衡
一. 汽液相平衡
汽液相平衡(Vapour-liquid phase
equilibrium)是指溶液与其上方蒸汽达到平衡时汽液
两组各组分组成的关系。
物系中共有四个变量P、T、y、x
根据相律:F = c-p+2 = 2-2+2 = 2
所以四个变量中只有两个独立变量。
而蒸馏过程的操作压强是恒定不变
的。P一定,则F=1,即T、x、y中只
有一个独立变量了。若T一定,则x、y
随之而定;若x或y 一定,则T(y)或
T(x)也随之而定。目录结束