(3.3.1)--蒸馏-简单蒸馏与平衡蒸馏.pdf

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1、第六章第六章蒸馏蒸馏Chapter VI Distillation第六章第六章 蒸馏蒸馏6.1 概述6.2 双组分溶液的气液相平衡6.3 单级蒸馏1、平衡蒸馏平衡蒸馏【定义定义】又称闪急蒸馏，简称闪蒸，是一种连续、单级、稳态的蒸馏操作。【分离原理分离原理】（1）液体混合物的泡点是随压力增大而升高，压力越低，泡点就越低。（2）将高压、高温液体混合物经过减压，使其泡点降低，进入闪蒸罐（分离罐）。这时，液体混合物温度高于该压力下的泡点。（3）流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，出现两相平衡后并进行两相分离。6.3、简单蒸馏与平衡蒸馏简单蒸馏与平衡蒸馏Principles of Chemical Engine

2、ering-CDUT2020/1/16分离罐塔顶产品yAxA加热器原料液塔底产品Q节流阀平平衡衡蒸蒸馏馏的的操操作作（1）被分离的混合液先经加热器加热，使之温度高于分离罐压力下料液的泡点；（2）通过减压阀（节流阀）使之压力降低至规定值后进入分离罐；（3）过热的液体混合物在分离器中部分汽化，将平衡的汽、液两相分别从分离器的顶部、底部引出。Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16平衡蒸馏的操作说明平衡蒸馏的操作说明【应用应用】对液体混合液进行初步分离。【说明说明】（1）使液体混合物气化的设备不是闪蒸罐，而是减压阀；（2）闪蒸罐的作用是提供液体

3、混合物迅速汽化和汽、液分离的空间。Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16平衡蒸馏的计算平衡蒸馏的计算总的物料衡算有，进入等于出去的进入等于出去的，即：易挥发组分的物料衡算有：所以气相产品的流量：Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16平衡蒸馏的计算平衡蒸馏的计算定义原料液的液化率那气化率为1-q，等于代入衡算方程，得平衡蒸馏中汽液相组成y和x关系Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16平衡蒸馏的计算平衡蒸馏的计算加热器作热量衡

4、算，忽略热损失，得加热器的加热器的热负荷热负荷Q分离器作热量衡算，忽略热损失，物料汽化所需物料汽化所需要的潜热，由原料液本身的显热提供要的潜热，由原料液本身的显热提供。则分离器中的平衡温度te应满足Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/162、简单蒸馏简单蒸馏【定义定义】又称微分蒸馏，是一种间歇、单级、非稳间歇、单级、非稳态态蒸馏操作，用于液体混合物的初步分离。【操作操作】（1）原料液一次性加入到蒸馏釜中；（2）通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸汽进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品（轻组分浓度高）排入接受器中；（3）蒸馏完成后，未汽化的

5、釜残液一次性排出。Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16（1）原料液一次性加入到蒸馏釜中；（2）通过间接加热使之部分汽化，产生的蒸汽进入冷凝器中冷凝，冷凝液作为馏出液产品（轻组分浓度高）排入接受器中；（3）蒸馏完成后，未汽化的釜残液一次性排出。Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16t/C0 x1y2xfy1yfx2x3加热温度简简单单蒸蒸馏馏的的特特点点（1）任一瞬时釜内的汽、液相互成平衡；（2）釜内汽、液相温度不断升高，汽、液相组成 x、y 也随之改变，是一种间歇、单级、非稳态

6、蒸馏操作。y3露点线泡点线液相组成x汽相组成ytt1t2t3Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16简单蒸馏的计算简单蒸馏的计算设在某瞬间t，釜液量为nL（Kmol），组成为x，经过dt时间后，釜液量变为(nL-dnL)，组成为(x-dx)，蒸出的气相量为dnD，组成为y。对dt时间过程进行物料衡算，总物料衡算为-d dn nL L=d=dn nD D易挥发组分衡算为nLx=(nL-dnL)(x-dx)+ydnDPrinciples of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16简单蒸馏的计算简单蒸馏的计算联立两式，略去二阶无穷小量得到代入边界条件初始量和组成nF，xF；结束量和组成 nW，xW。积分将汽液平衡关系代入得nF和nw的关系式Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16简单蒸馏的计算简单蒸馏的计算一批操作的物料衡算联立得馏出液的平均组成Principles of Chemical Engineering-CDUT2020/1/16