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第九章液体精馏1概述1 1蒸馏的目的分离液体混合物1 2基本依据 原理 液体中各组分挥发度的不同恒定温度 压力 气液相平衡A组分比B组分易挥发 A为轻组分 B为重组分 或汽相冷凝后 A的浓度高 实现了部分分离 轻重组分是相对的 苯 甲苯混合液中 甲苯为重组分 甲苯 二甲苯混合液中 甲苯为轻组分1 3工业蒸馏过程 平衡蒸馏 闪蒸 简单蒸馏 只能达到有限的分离 精馏多次汽化多次冷凝 达到高纯度分离例如 石油加工中 环丁砜抽提后得到芳烃 1 4精馏操作的经济性操作费用 加热沸腾 冷却冷凝沸腾和冷凝的温度与操作压强有关加压精馏 如空气分离 P t 冷凝费用降低真空精馏 P t 如高沸点物质 热敏物质分离 2双组分溶液的汽液相平衡2 1理想物系汽液相平衡双组份汽液平衡的自由度F N 2组分数相数F 2 P t一定 组成就定了P x一定 t就定了如 苯 甲苯 101 3kPa下 80 2 110 6 安托因方程相平衡fV fL 理想物系 拉乌尔定律 归一条件沸腾时道尔顿分压定律相平衡常数定义为 注意KA并非常数 泡点线 液相线 露点线 汽相线 y x的近似表达式挥发度 相对挥发度 相平衡方程理想物系在操作温度范围 纯A 纯B沸点 若 变化不大 可取 1时 y x 能否进行分离 操作压强对相对挥发度的影响P 2 2泡点计算 2 3露点计算 为什么不用沸点来衡量挥发性 例 101 3kPa下 乙醇沸点 78 3 水沸点 100 2 乙醇的水溶液 蒸发后留水98 乙醇的水溶液 蒸发后留乙醇 2 4非理想溶液的汽液相平衡强正偏差pA p0AxA 出现最低恒沸物注意温度高低的排序 强负偏差pA p0AxA 出现最高恒沸物注意温度高低的排序 常用相平衡计算方法PyA p0AxA A PyB p0BxB B活度系数 A B范拉方程 A B分子体积大小相差较大 A12和A21为模型参数马古斯方程 A B分子体积大小相差较小 ln A A12 2 A21 A12 xA x2Bln B A21 2 A12 A21 xB x2AA12和A21为模型参数 3平衡蒸馏与简单蒸馏3 1平衡蒸馏 闪蒸 物料衡算F D WFxF Dy Wx定义 W qF D 1 q F杠杆定律 同时 y与x满足相平衡 热量衡算Q FCp T t0 节流后 显热 潜热FCp T te 1 q Fr应加热至 3 2简单蒸馏非定态y t x t Wx ydW W dW x dx 得 y x
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