精馏原理1s
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化工原理精馏知识点总结一、精馏原理概述精馏是一种通过升华和凝华的方法来分离液体混合物组分的技术,通过升华和凝华的过程可以使组分分离,最终获得纯净的组分产品。
精馏是一种重要的分离技术,在化工生产中得到广泛应用。
精馏的基本原理是依靠物质的汽化、冷凝和重新汽化等过程来实现组分的分离。
混合物在加热后,其中的易挥发成分首先汽化,形成蒸汽,然后在冷凝器中冷凝成液体,从而获得纯净的组分。
通过将蒸汽重新加热、汽化和冷凝,可以进行多次分离,提高分离效果。
二、精馏塔结构和工作原理1. 精馏塔结构精馏塔是进行精馏操作的设备,其结构一般由一种或多种填料、提升子、冷凝器和再沸器等组成。
填料是用来增大塔内表面积和混合物与液体之间的接触面积,提升子是用来提高温度场,从而使混合物更容易汽化。
冷凝器则是用来将蒸汽冷凝成液体,再沸器是用来将再次汽化的液体加热成蒸汽。
2. 精馏塔工作原理精馏塔是通过在填料层内和填料层与液体流动层之间的传质作用实现气液两相的接触混合。
填料层利用填料表面积大、气液接触面积大和液膜传质效果高的特点,以实现气液两相的有效滞留和有效接触,从而提高气相和液相之间的传递速率。
从而实现混合物组分的分离。
三、精馏操作过程及控制方法1. 精馏操作过程(1)进料进料是指将需要分离的混合物输入到精馏塔中。
进料的温度、压力和流量等参数对分馏操作的影响很大,需要注意调节。
(2)加热加热是将混合物中易挥发成分加热至其汽化温度的过程。
通常使用蒸汽加热或电加热等方式来进行加热。
(3)蒸馏蒸馏是指将加热后的混合物通过精馏塔,在填料层内和填料层与液体流动层之间进行传质过程,以实现组分的蒸发和再凝结的过程。
(4)冷凝冷凝是指将产生的蒸汽通过冷凝器使之冷却成液体,从而得到纯净的组分。
冷凝器通常采用水冷或风冷等方式来进行冷却。
2. 精馏操作控制方法(1)温度控制保持适当的加热温度是进行精馏操作的关键,通过合理控制加热温度,可以使易挥发组分蒸发,而留下不易挥发组分。
精馏操作原理
精馏操作原理是利用物质间沸点或挥发度的不同,通过加热、蒸发、冷凝等物理手段实现混合物的分离。
具体来说,精馏过程包括汽化、冷凝、回流等步骤,通过控制加热温度、冷凝温度和操作压力等条件,使混合物中各组分得到分离和纯化。
精馏操作中,首先将原料加热汽化,使其中的轻组分和重组分分别向汽相和液相分布。
汽相通过多次冷凝和再沸,各组分逐次富集,最后得到高纯度的轻组分产品。
液相则通过多次蒸发和冷凝,各组分逐次贫化,最后得到高纯度的重组分产品。
精馏操作的关键在于控制加热温度、冷凝温度和操作压力等条件,使各组分得到充分的分离和纯化。
同时,还需考虑设备的效率、能耗、稳定性等方面的问题。
精馏操作在石油、化工、轻工等领域得到广泛应用,是工业上实现液体混合物分离的重要技术之一。
蒸馏或精馏的基本原理
蒸馏和精馏是常用的分离技术,其基本原理在化工生产和实验室中被广泛应用。
蒸馏和精馏是通过液相和气相之间的分馏作用实现的,本文将详细介绍这两种技术的基本原理及其区别。
蒸馏的基本原理
蒸馏是将液体混合物在受热的装置中加热,使其转变为气态,然后再将气态物
质冷凝并收集的分离方法。
其基本原理是利用不同物质的沸点差异来实现分离。
在蒸馏过程中,混合物中沸点较低的物质首先蒸发,然后冷凝成为液体,从而实现物质的分离。
蒸馏通常分为简单蒸馏和精馏两种类型。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的混合物,而精馏则适用于沸点差异较小的混合物。
精馏的基本原理
精馏是蒸馏的一种改良方法,用于分离沸点接近的液体混合物。
与简单蒸馏不同,精馏在蒸馏过程中通过多次蒸馏操作来提高纯度,实现更精确的分离。
在精馏过程中,混合物经过加热蒸发、冷凝以及收集凝结液体的多个循环,从而逐渐提高目标物质的纯度。
精馏的基本原理是利用混合物中各组分的沸点差异来不断分离混合物,通过多
次蒸馏操作使得目标物质逐渐富集在收集液体中。
精馏可以更有效地提高混合物的纯度,广泛应用于化工生产、制药和食品工业中。
总结
蒸馏和精馏是重要的分离技术,通过利用不同物质的沸点差异来实现混合物的
分离。
蒸馏适用于沸点差异较大的混合物,而精馏则适用于沸点差异较小的混合物。
精馏通过多次蒸馏操作提高纯度,广泛应用于化工生产和实验室分离技术中。
在实际应用中,根据需要选择合适的蒸馏或精馏方法来实现目标物质的分离。
1-4精馏原理和流程1.掌握的内容:精馏分离过程原理及分析2.重点:精馏原理、精馏装置作用3.难点:精馏原理,部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。
1.4.1 精馏原理精馏原理是根据图1-7所示的t-x-y图,在一定的压力下,通过多次部分气化和多次部分冷凝使混合液得以分离,以分别获得接近纯态的组分。
理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分,多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分,但因产生大量中间组分而使产品量极少,且设备庞大。
工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。
1.4.2 精馏装置流程一、精馏装置流程典型的精馏设备是连续精馏装置,包括精馏塔、冷凝器、再沸器等,如图1-8所示。
用于精馏的塔设备有两种,即板式塔和填料塔,但常采用的是板式塔。
连续精馏操作中,原料液连续送入精馏塔内,同时从塔顶和塔底连续得到产品(馏出液、釜残液),所以是一种定态操作过程。
二、精馏装置的作用精馏塔以加料板为界分为两段,精馏段和提馏段。
1.精馏段的作用加料板以上的塔段为精馏段,其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。
2.提馏段的作用包括加料板在内的以下塔板为提馏段,其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。
3.塔板的作用塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。
每一块塔板上气液两相进行双向传质,只要有足够的塔板数,就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。
4.再沸器的作用其作用是提供一定流量的上升蒸气流。
5.冷凝器的作用其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。
回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度,是精馏连续定态进行的必要条件。
精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。
1-5两组分连续精馏的计算1.掌握的内容:(1)精馏塔物料衡算的应用。
(2)操作线方程和q线方程及其在x-y图上的作法和应用。
(3)理论板和实际板数的确定(逐板计算法和图解法)、塔高和塔径的计算。
化工原理:精馏原理一、什么是萃取精馏在被分离的混合物中加入萃取剂萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。
精馏时其在各板上基本保持恒定的浓度而且从精馏塔的塔釜排出这样的操作称为萃取精馏。
例如从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。
如果采用萃取精馏的方法在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂则可增大组分间的相对挥发度使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。
碳四馏分经过脱碳三、和碳五馏分后进入丁二烯萃取剂精馏塔在萃取剂乙腈的存在下使丁二烯包括少量的炔烯、乙腈与其它组分分开从塔釜采出并进入解析塔在此塔中丁二烯、炔烯从乙腈中解析出来萃取剂循环使用。
丁二烯、炔烯进入炔烯萃取精馏塔丁二烯从塔顶逸出经水洗得到成品丁二烯。
二、萃取剂的选择原则是什么对于萃取精馏来说萃取剂常常可以选择出许多种。
如从碳四馏分种分离出丁二烯就可以找出多种萃取剂。
一般说来选择萃取剂的主要依据如下1.萃取剂的沸点应比被分离组分的沸点高的多否则萃取剂易从塔顶挥发损失掉。
2.萃取剂的选择性要大。
被分离组分在萃取剂种相对挥发度增大的赴欧分离就容易也就是所选择的萃取剂选择性大。
选择性是选择萃取剂最主要的依据。
因为选择性的大小也就决定了被分离组分种轻重关键组分分离的难易程度。
因此塔板数的多少回流比的大小它影响到塔径也与它有密切的关系。
3.回收容易价廉易得。
4.萃取剂对被分离组分的溶解度要大这样塔板上的液体才能形成均相不会分层。
5.热稳定性、化学稳定性要好无毒性不腐蚀设备。
三、恒沸精馏和萃取精馏有什么区别1.3萃取精馏因萃取剂不从塔顶蒸出因此蒸气的消耗比恒沸精馏为少。
2.萃取精馏的萃取剂不必要与分离系统中的某组分形成共沸物而要求它的蒸气压远小于分离混合物的蒸气压因此萃取剂的选用范围比较大。
3.萃取精馏的操作条件与恒沸精馏相比可以在较大的范围内变动。
精馏的基本知识
精馏是一种物质分离的方法,通过对混合物进行加热,使其中的成分以不同的沸点蒸发,然后再冷凝成液体。
这样,就可以利用不同成分之间的沸点差异来进行分离。
精馏的基本原理是利用混合物中不同成分的沸点差异,使液体成分蒸发后冷凝回流,分离出纯净的组分。
具体步骤如下:
1. 加热混合物:将混合物加热至其中的成分开始蒸发。
加热的方式可以是直接加热或通过加热器。
2. 蒸汽冷凝:将蒸发的气体通过冷凝器冷却,使其变为液态。
冷凝可以采用冷水或其他冷却介质进行。
3. 分离纯净成分:冷凝后的液体被收集并用于分离纯净成分。
分离可以通过收集液体的不同组分,或者通过进一步加热蒸发、冷凝的循环操作来提高纯度。
值得注意的是,精馏的有效性取决于混合物中各组分之间的沸点差异。
如果沸点差异较小,可能需要采用多次精馏或者配合其他分离方法。
此外,精馏还需考虑各组分的物化性质、操作压力等因素。
精馏实验原理和基本理论一、基本原理精馏分离是根据溶液中各组分挥发度(或沸点)的差异,使各组分得以分离。
其中较易挥发的称为易挥发组分(或轻组分),较难挥发的称为难挥发组分(或重组分)。
它通过汽、液两相的直接接触,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发组分由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传递过程。
对于二元物系,在已知其汽液平衡数据,则根据精馏塔的原料液组成,进料热状况,操作回流比及塔顶馏出液组成,塔底釜液组成可以求出该塔的理论板数N T 。
按照式(5-1)可以得到总板效率ET,其中NP为实际塔板数。
%100⨯=PTT NNE(1) 精馏塔包括精馏段和提馏段。
精馏段操作方程为:111Dn nxRy xR R+=+++(2)提馏段操作方程为:1n n wL qF Wy x xL qF W L qF W++=-+-+-其中,R为操作回流比,F为进料摩尔流率,W为釜液摩尔流率,L为提馏段下降液体的摩尔流率,q为进料的热状态参数,部分回流时,进料热状况参数的计算式为:mm FBP pmrr ttCq+ -=)((3)式中:tF—进料温度,℃。
tBP—进料的泡点温度,℃。
C pm —进料液体在平均温度(tF+ tP)/ 2下的比热,kJ/(kmol.℃)。
rm—进料液体在其组成和泡点温度下的汽化潜热,kJ/kmol。
C pm =Cp1M1x1+Cp2M2x2,kJ/(kmol.℃)r m =r1M1x1+r2M2x2,kJ/kmol (4)式中:Cp1,C p2——分别为纯组份1和组份2在平均温度下的比热,kJ/(kg.℃)。
r1,r2——分别为纯组份1和组份2在泡点温度下的汽化潜热,kJ/kg。
M 1,M2——分别为纯组份1和组份2的摩尔质量,kg/kmol。
x1,x2——分别为纯组份1和组份2在进料中的摩尔分率。
二、全回流和最小理论板层数1. 全回流的概念若上升至塔顶的蒸汽经全凝器冷凝后,冷凝液全部回流到塔内,该回流方式称为全回流,全回流时的回流比为(5)在全回流下,精馏段操作线的斜率和截距分别为(6)(7)此时,在x–y图上,精馏段操作线及提馏段操作线与对角线重合,全塔无精馏段和提馏段之区分,两段的操作线合二为一,即(8)应予指出,在全回流操作下,塔顶产品D为零,一般和也均为零,即不向塔内进料,也不从塔内取出产品,装置的生产能力为零,因此对正常生产并无实际意义。