蒸馏

2、按操作压力分为加压、常压和真空蒸馏
常压下为气态(如空气、石油气)或常压下泡点为室温 的混合物，常采用加压蒸馏；常压下，泡点为室温至 150℃左右的混合液,一般采用常压蒸馏；对于常压下泡 点较高(一般高于150℃)或热敏性混合物(高温下易发生分 解，聚合等变质现象)，宜采用真空蒸馏，以降低操作温 度。
精馏是利用混合液中各组分间挥发度 的差异以实现高纯度分离的一种操作。平 衡蒸馏仅通过一次部分汽化和冷凝，只能 部分地分离混合液中的组分，若进行多次 的部分汽化和部分冷凝，便可使混合液中 各组分几乎完全分离。
一、精馏原理
工业上是将上图的每个分离器做成一块；或在一个圆形的塔内 装有一定高度的填料。板上液层或填料表面是汽液两相进行传热和 传质的场所。
所谓泡点是指液体在恒定的外压下，加热至开始出 现第一个气泡时的温度。露点是指气体冷却时，开始凝 聚出第一个液滴时的温度
3、按被分离混合物中组分的数目可分为两组分 精馏和多组分精馏
工业生产中，绝大多数为多组分精馏，但两 组分精馏的原理及计算原则同样适用于多组分精 馏，只是在处理多组分精馏过程时更为复杂些， 因此常以两组分精馏为基础。
4.按操作流程分为间歇蒸馏和连续蒸馏 间歇蒸馏主要应用于小规模、多品种或某些
有特殊要求的场合，工业中以连续蒸馏为主。间 歇蒸馏为非稳态操作，连续蒸馏一般为稳态操作。
三、精馏操作流程
精馏分离过程可连续操作，也可间歇操作。 精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、 塔底再沸器等相关设备组成，有时还要配原料预 热器、产品冷却器、回流泵等辅助设备。
2.2 简单蒸馏和平衡蒸馏
对于组分挥发度相差较大、分离要求 不高的场合(如原料液的组分或多组分的初 步分离)，可采用简单蒸馏和平衡蒸馏。

• 2.双组分非理想溶液汽液相平衡 • 蒸馏中所处理的混合物，除理想溶液外，很多是非理 想溶液，即对拉乌尔定律有偏差的溶液。对拉乌尔定律有 正偏差的溶液，将出现最低恒沸点，对拉乌尔定律有负偏 差的溶液，将出现最高恒沸点。恒沸点在y－x图上的反映 是平衡曲线y－x与对角线相交。其交点说明，处于恒沸点 的气液两相，其组成是相同的，即恒沸点处气、液相组成 相同，因而达不到分离的目的。如图8-4为常压下乙醇－ 水溶液相图，乙醇－水溶液的恒沸点为78.15℃，恒沸点 处气、液相组成均为0.8943（摩尔分数）。
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提问： 1.湿球温度？ 2.露点？ 3.东北小烧(白酒）的制作？ ↓ 蒸馏
项目八 蒸馏
• 任务一 概述 • 蒸馏是利用互溶液体混合物中各组分沸点的 不同，将液体混合物分离成为较纯组分的一种单 元操作。蒸馏操作所以能够分离互溶的液体混合 物，是由于溶液中各组分的沸点不同，沸点低的 组分容易气化，称为易挥发组分，而沸点高的组 分不易气化，称为难挥发组分。因此，蒸馏所得 的蒸汽中，与其冷凝后形成的液体（简称馏出液） 中，低沸点组分的含量较多；而残留的液体（简 称残液）中，高沸点组分的含量较多。故用蒸馏 方法处理液体混合物，可以得到较纯的馏出液和 较纯的残液，达到混合物分离的目的。
•
可见，液体混合物中各组分的沸点相差愈大、 汽液两相的组成差别愈大，愈有利于蒸馏分离。 有关混合物中汽液两相共存时组分间汽液相平衡 关系是蒸馏操作的基础，将在第二节中讨论。
根据蒸馏时混合液中的组分数，可分为双组 分蒸馏和多组分蒸馏，但双组分蒸馏是多组分蒸 馏的基础，而且很多多组分蒸馏问题，可以作为 双组分蒸馏来处理。故本章主要讨论双组分连续 蒸馏的原理、方法和计算。
• 1.3．双组分理想溶液汽液相平衡关系相图

(1-2)
在溶液温度t 下纯 组分B饱和蒸汽压
1.2.2 理想溶液
当溶液沸腾时，溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和
0 0 0 0 P pA pB pA xA pB xB pA x pB 1 x
(1-3)
0 P pB P - f B (t ) x 0 0 pA pB f A (t ) - f B (t )
（1-7）
1.2.4 挥发度和相对挥发度
A pA / xA 相对挥发度： B pB / xB
把道尔顿分压定律代入上式，可得 （1-7）
A pA / xA yA / xA yA / yB y /(1 y) B pB / xB yB / xB xA / xB x /(1 x)
0 P pB 0 将p、 A 、pB代入 x 0 中求x计 p0 0 p A pB
②已知总压P及液相组成x，求泡点t。 0 0 算法： 假设一个t用安托因方程求出 pA 、pB
比较 x计 与已知x
试差到 x计 =x 为止，所设 t 即为所求 t。
1.2.2 理想溶液
（2）气相组成 y与气相温度t （露点）的关系式 气相为理想气体，符合道尔顿分压定律:
石油炼制中使用的 250 万吨常减压装置
1蒸馏 1.1 概述
蒸馏的分离对象：均相的液体混合物 蒸馏分离的依据：混合液体中各组分挥发度不同
蒸馏就是利用混合物在一定压力下各组分相对挥发度（沸点）的不 同进行分离的一种单元操作。 易挥发组分 ：沸点低的组分
难挥发组分 ： 沸点高的组分
乙醇水体系的蒸馏分离
0 x
图1-1 苯-甲苯的x – y 相图
1.2.4 挥发度和相对挥发度

总物流衡算：
FiF V ' I Li VI L'i
F V 'L V L'
加料板（2）
L'L I iF
F I i
若定义：
q

L'L F

1koml原料变成饱和蒸汽 原料的摩尔汽化潜热
可得：L‘=L+qF V=V’+(1-q)F
q线方程
在进料板上，同时满足精馏段和提馏段的物料衡算， 故两操作线的交点落在进料板上。当q为定值，改变塔操 作的回流比时，两操作线交点轨迹即q线。联立两操作线 方程式的进料线方程。
第五章
蒸馏
第一节 概 述
一、蒸馏操作在化工生产中的应用 用于均相液 体混合物的分离，以达到提纯或回收某组分的目 的。 二、蒸馏分离的依据 蒸馏过程是利用流体混合 物中各组分挥发能力的差异，则将混合物进行分 离的单元操作。 三、蒸馏的分类
1、按操作方式：间歇蒸馏和连续蒸馏。 2、按蒸馏方法：简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸) 精馏、特殊精馏。
F,iF,xF
ym,I,V
加料板（1）
xn-1,i,L
ห้องสมุดไป่ตู้
1.加料的热状态：五种
第 2.理论板加料
m 料衡算式：
块 板
FxF V ' ym1 Lx m1 Vym L' xm
ym+1,I,V' xm,i,L'
单板物料与热量衡算
相平衡方程： ym f (xm ) 3.精馏段与提馏段的两 相物流关系
恒摩尔流假定成立的条件 (1)各组分的摩尔气化潜热相等。 (2)气液接触时因温度不同而交换的显热可以 忽略。 (3)塔设备保温良好，热损失可以忽略不计。