化工原理论文

1、化工原理课程论文 题 目： 简单蒸馏与平衡蒸馏比较 院 （系）： 资环学院 班 级： 化工09-1 姓 名： 梁亮 学 号： 24 指导教师： 熊楚安 教师职称： 教授 简单蒸馏与平衡蒸馏的比较摘要：详细分析简单蒸馏与平衡蒸馏的特点与蒸馏过程原理,析他们的优缺点，找出各自在工艺上的适应性! 关键词：稳态操作 间歇 气化率 相平衡 单级操作引言：蒸馏是分离液体混合物的典型操作。它是通过加热造成气液两相物系、利用物系中各组分挥发度不同的特性实现分离的目的。按照蒸馏方式分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等，那么简单蒸馏和平衡蒸馏有什么不同之处呢？1、 平衡蒸馏（一）操作原理闪蒸是一种单级连续蒸馏

2、操作。 原料液连续加入到加热器中，预热至一定温度后，经减压阀减至预定压强，由于压力突然降低，过热液体发生自蒸发，液体部分汽化，气液两相在分离器中分开，塔顶产品中得到提浓，底部产品增浓。（二）物料衡算总物料衡算： F = D + W (1)轻组分物料衡算： F * XF = D * y + W * x (2)式中、分别为原料液、气相和液相产品的流量，kmol.h-1或kmol.s-1；xF、y、x分别为原料液、气相和液相产品的组成，摩尔分率。令qwF液化率，则将(1)式与(2)式联立整理得到下式：Y = q/(q-1)* x -1/(q-1) * xF （3）该式表达了闪蒸中气液两相间的平衡关系

3、。当规定了液化分率和进料组成时，式（3)的x、y间呈直线关系，该直线通过点（xF,xF），斜率为q/(q-1)<，直线与平衡线间的交点为平衡点，即（y，x）。对于理想体系，平衡关系符合y = a * x/(1+(a-1)x）二、简单蒸馏（一）操作原理简单蒸馏装置 如图所示，简单蒸馏是间歇式操作。将一批料液一次加入蒸馏釜中，在外压恒定下加热到沸腾，生成的蒸汽及时引入到冷凝器中冷凝后，冷凝液作为产品分批进入贮槽，其中易挥发组分相对富集。过程中釜内液体的易挥发组分浓度不断下降，蒸汽中易挥发组分浓度也相应降低，因此顶部分批收集流出液，最终将釜内残液一次排出。： 即： 贮槽，产品平均浓度，浓度逐渐

4、降低 贮槽，产品平均浓度， 贮槽，产品平均浓度,显然，简单蒸馏得不到大量的高纯度的产品。 （二）物料衡算简单蒸馏是非稳态操作过程。取d时间内对易挥发组分作物料衡算，则有： (4)式中 F 原料液流量，kmol.h-1； W 釜液流量，kmol.h-1； Y* 瞬间与x呈相平衡的气相组成。简单蒸馏过程的特征是任意瞬间的气液组成y和x互成相平衡关系，即yf（x），相平衡关系可按以下几种情况处理：（1）气液相平衡关系符合：将此式代入式（4）中，则有 (5)（2）平衡关系在操作范围内呈直线，即将此式代入式（4）中，则有： （6）若不能用简单函数关系表示，则应用图解积分法或数值积分法求解。（4） 上升蒸汽组成y虽然不断变化，但简化计算可取全部过程的平均值, 即 则总物料衡算式： （7） 轻组分物料衡算式： （8） 总结：当工艺参数稳定时，平衡蒸馏塔顶、塔底物料浓度是恒定的。而简单蒸馏塔顶和塔底浓度逐渐降低，因为是间歇过程，易挥发组分越蒸越少，如果分次在塔顶采出时，可得到不同浓度的产品，而平衡蒸馏不行，需要改变工艺参数，计算结果表明，若气化率相同，简单蒸馏较平衡蒸馏可获得更好的分