电子课件化工原理（上册）10. 第三章（01）.ppt

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2、想物系的汽液平衡关系、平衡蒸馏与简单蒸馏、精馏的原理与流程和两组分连续精馏的基本计算方法；了解间歇精馏与特殊精馏过程。学习目的与要求电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）蒸馏分离物系：形成两相体系的方法：传质原理：示例：液体混合物部分汽化和冷凝各组分挥发度不同丙酮与水的分离（液相汽相）一、蒸馏过程的原理电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）液体混合物分离 二、蒸馏过程的应用v 混合芳烃蒸馏可得到苯、甲苯及二甲苯等气体混合物分离 v 空气液化蒸馏可得到纯态的液氧和液氮等固体混合物分离 v 固体脂肪酸加热融化后用蒸馏方法分离加压液化加热熔化电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）大

3、型化工装置炼油生产装置二、蒸馏过程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）大型化工装置乙烯生产装置二、蒸馏过程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）大型化工装置聚酯生产装置二、蒸馏过程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）大型化工装置酒精生产装置二、蒸馏过程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）大型化工装置多晶硅精馏塔二、蒸馏过程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）一、蒸馏分离的特点v通过蒸馏分离可以直接获得所需要的产品v蒸馏过程适用于各种浓度混合物的分离v蒸馏操作耗能较大，节能是个值得重视的问题蒸馏分离具有以下特点v适用范围广，可分

4、离液态、气态或固态混合物电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）按蒸馏操作方式分类蒸馏按蒸馏操作流程分类二、蒸馏过程的分类简单蒸馏 平衡蒸馏 精 馏特殊精馏 蒸馏间歇蒸馏 连续蒸馏 按物系中组分数目分类蒸馏两组分蒸馏 多组分蒸馏 按操作压力分类蒸馏常压蒸馏 加压蒸馏 减压蒸馏 沸点与压力的关系？沸点与压力的关系？沸点与压力的关系？沸点与压力的关系？思考思考电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）一、汽液平衡相图1.温度组成图 在恒定的总压下，溶液的平衡温度随组成而变，将平衡温度与液（汽）相的组成关系标绘成曲线图，该曲线图即为温度一组成图。t-x y图电子课件化工原理（上册）10.第三章

5、（01）苯甲苯混合液的 t-x-y 图汽相线液相线液相区汽相区两相区泡点露点泡点和露泡点和露泡点和露泡点和露点的影响点的影响点的影响点的影响因素？因素？因素？因素？思考思考电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）2.汽液相组成图 汽液相组成图直观地表达了在一定压力下，处于平衡状态的汽液两相组成的关系，在蒸馏计算中应用最为普遍。一、汽液平衡相图x y图电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）苯甲苯混合液的 x-y 图平衡线对角线平衡线与对角线之间的距离越大分离越容易x1与y1互成平衡电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）1.拉乌尔定律 二、汽液平衡关系式 当理想溶液汽液两相呈平衡时

6、，溶液上方组分的分压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。拉乌尔定律电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）整理，得溶液上方的总压 P 等于各组分的分压之和 泡点方程气液平衡时液相组成与平衡温度间的关系二、汽液平衡关系式安托尼方程电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）2.以平衡常数表示的汽液平衡方程设平衡的汽相遵循道尔顿分压定律，即令以平衡常数表示的汽液平衡方程平衡常数二、汽液平衡关系式电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）代入泡点方程，得由露点方程气液平衡时汽相组成与平衡温度间的关系二、汽液平衡关系式电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）3.以相对挥发度表示的汽液平衡方程挥发

7、度定义对于理想物系，有(1)挥发度二、汽液平衡关系式电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）相对挥发度定义(2)相对挥发度对于理想物系，有相对挥发度二、汽液平衡关系式电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）由道尔顿分压定律，有(3)以相对挥发度表示的汽液平衡方程二、汽液平衡关系式电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）略去下标，经整理可得v 蒸馏操作 1，值愈大，分离愈容易。v 若=1，不能用普通蒸馏方法分离。以相对挥发度表示的汽液平衡方程二、汽液平衡关系式讨论讨论相对挥发度提出的意义相对挥发度提出的意义相对挥发度提出的意义相对挥发度提出的意义电子课件化工原理（上册）10.第三章（

8、01）三、汽液平衡方程的应用1.计算泡点温度已知P、x求t、y设：t0kiyiNOYEStb=t0电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）2.计算露点温度已知P、y 求t、x设：t0kixiNOYEStd=t0三、汽液平衡方程的应用电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）3.计算汽液平衡组成已知P、t 求 x y关系tkixiyi列表三、汽液平衡方程的应用txy电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）课外资料：汽液平衡数据获取途径1.由安托尼方程求取2.由手册查得 权威的汽液平衡数据手册 Gmehlimg J,et al.Vapor-Liquid Equilibrium Data

9、Collection 3.由实验测定安托尼方程电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）一、平衡蒸馏装置 将混合液在压力P1下加热，然后通过减压阀使压力降低至P2后进入分离器。过热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，即实现了混合液的初步分离。平衡蒸馏的原理平衡蒸馏为单级蒸馏操作。闪蒸电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）平衡蒸馏装置简图电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）一、平衡蒸馏装置应用案例多级闪蒸海水淡化技术多级闪蒸海水淡化技术多级闪蒸海水淡化技术多级闪蒸海水淡化技术 多级闪蒸(MSF)海水淡化是将加热至一定温度的海水，依次在一系

10、列压力逐渐降低的容器中闪蒸汽化，然后将蒸汽冷凝制取淡水的过程。世界最大规模的海水淡化厂(沙特)电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）二、平衡蒸馏过程的计算1.物料衡算 总物料衡算 易挥发组分物料衡算 汽相产品的流量为 电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）设则整理得直线方程斜率过点液化率汽化率平衡蒸馏中汽液相组成的关系式二、平衡蒸馏过程的计算电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）2.热量衡算 对加热器作热量衡算，忽略热损失，得 对减压阀和分离器作热量衡算，忽略热损失，得 整理得二、平衡蒸馏过程的计算电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）3.汽液平衡关系 平衡蒸馏中，汽液两相处于平衡状态，即两相温度相等，组成互为平衡。v 在平衡蒸馏中，汽液组成关系同时满足平衡 方程与物料衡算方程二、平衡蒸馏过程的计算提示提示电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）练 习 题 目思考题作业题:1、21.讨论溶液的汽液平衡关系有何意义？2.挥发度与相对挥发度有何不同？3.相对挥发度在精馏计算中有何重要意义？4.何为泡点和露点，如何进行计算？5.平衡蒸馏的原理是什么？电子课件化工原理（上册）10.第三章（01）