化工原理B（下）：10-2 蒸馏与精馏原理

一

简单蒸馏与平衡蒸馏二

精馏原理三

连续精馏装置流程四

理论板的概念和恒摩尔流假设第二节蒸馏与精馏原理1一简单蒸馏和平衡蒸馏10-5简单蒸馏1.装置

2.特点间歇不稳定过程；瞬间平衡233．简单蒸馏过程的数学描述设—某瞬间釜中的液体量；

—某瞬间釜中液体的组成；

—瞬间由釜中蒸出的气相组成。若时间内蒸出物料量为,釜内液体组成相应地由降为，对该时间微元作易挥发组分的物料衡算可得略去二阶无穷小量，上式可写为将此式积分得（10-10）4简单蒸馏过程任一瞬间的气、液相组成互为平衡:

y=f(x)1）对理想溶液，，α可视为常数，代入（10-10）式得：（式10-11)；2)对于多元理想溶液中任两组分，用式（10-12）；3）对于非理想溶液：对于象甲醇-水，乙醇-水溶液等正偏差溶液，具有最低恒沸点，相平衡线在某个范围内近似为一条直线：y=mx+b，代入（10-10）式积分可得式（10-13）。

5简单蒸馏全过程物料衡算总物料衡算：全过程易挥发组分物料衡算：610-6平衡蒸馏(又叫闪蒸)1.流程2、特点:连续稳定过程y,x是一对平衡组成783．过程的数学描述对连续定态过程做物料衡算可得总物料衡算：易挥发组分的物料衡算：两式联立可得式中：——加料流率，kmol/s及料液组成摩尔分数；

——气相产物流率，kmol/s及组成摩尔分数；

——液相产物流率，kmol/s及组成摩尔分数；设液相产物占总加料量的分率为，气化率为，代入上式整理可得

9已知xF

,q

要求y，x，还需要另一条件即y，x互为相平衡，有下列两种情况：1）对于理想溶液且α已知，列方程组求y，x；2）对于给出y-x相图的非理想溶液或理想溶液，用图解法。

思考：若xF减小，而气化率不变，则产品组成如何变？

10多次部分汽化和多次部分冷凝10-7精馏原理缺点：1、收率低；2、设备重复量大，设备投资大；3、能耗大，过程有相变。11进料板：原料液进入的那层塔板精馏段：进料板以上的塔段提馏段：进料板以下（包括进料板）的塔段

连续精馏装置流程１.连续精馏装置12132、塔板的作用

塔板提供了汽液分离的场所。每一块塔板是一个混合分离器足够多的板数可使各组分较完全分离特点：141516回流的作用：提供不平衡的气液两相，是构成气液两相传质的必要条件。精馏的主要特点就是有回流3、精馏过程的回流回流包括：塔顶回流液塔底回流汽理论板的概念和恒摩尔流的假设1、理论板的概念理论板：离开塔板的蒸汽和液体呈平衡的塔板。实际塔板数17精馏段，每层塔板上升的蒸汽摩尔流量都相等，提馏段也一样。即：V1=V2=……V=常数

V1’=V2’=……V’=常数式中：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。（1）恒摩尔汽化假设：①两组分的摩尔汽化潜热相等；②两相接触因两相温度不同而交换的显热可忽略不计；③塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。2、恒摩尔流的假设18精馏段内，每层塔板下降的液体摩尔流量都相等，提馏段也一样。即：L1=L2=······L=常数

L1’=L2’=······