西第九章蒸馏安交交9.1概述大大化化9.2二元物系的气液相平衡工工9.3蒸馏方式原原理理9.4二元连续精馏的分析和计算电电9.5其他精馏方式子子9.6多元精馏课课件件1返回西9.1概述安交交蒸馏过程通常以如下方法进行分类：大大１、根据被蒸馏的混合物的组分数，可分为二元蒸馏和多元蒸馏。化化２、根据操作过程是否连续，可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。工工３、根据操作压力，可分为常压蒸馏、加压蒸馏和减压蒸馏。原原４、根据操作方式，可分为简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏。理理根据被分离物系的一些特殊要求，精馏还包括水蒸气精馏、间电电歇精馏、恒沸精馏、萃取精馏、反应精馏等等。子子课课件件2返回西9.2二元物系的气液相平衡安根据相律，用于描述相平衡物系的自由度数应该满足一下关系式N：交交fN=C−Φ+2大大f一、理想物系的气液平衡化化对较易挥发组分A与较难挥发组分B形成的A、B溶液来说，它们之工工间满足：。。p=pxp=px原原AAABBB理理若气液平衡时总压Ｐ不是很高（P<10atm），则气相克永道尔顿分压定律来描述：p=Pyp=Py电电AABB子子对于二元理想物系，组成中可略去下标Ａ，有课课=+=。。+−PpApBpxpAB(1x)件件3返回西二、挥发度和相对挥发度安对二元溶液，有交交v=p/x，=AAAvBpB/xB大大显然对理想溶液，根据拉乌尔定律就有。=。化化vApA=vBpBp/x工工α=α=AA对二元溶液vA/vBpB/xBy/x原原若气相符合道尔顿分压定律，则有α=AAy/xyxBB理理A=αA或yx电电BB若混合物是理想溶液，则有子子。α=pA课课。pB件件4返回西三、非理想物系的气液平衡安根据溶液的蒸汽压偏离拉乌尔定律的方向，一般可将非理想溶液分交交成两大类：大大１、正偏差溶液化化当异分子间吸引力小于同分子间吸引力和时，溶液中组分的fABfAAfBB平衡分压比拉乌尔定律预计的高，即p>p。x，p>p。x。属于该类工工BBBAAA的物系较多，有甲醇－水、乙醇－水、苯－乙醇等。原原２、负偏差溶液理理当异分子间吸引力f大于同分子间吸引力f和f时，溶液中组电ABAABB电电分的平衡分压比拉乌尔定律预计的低，即<。，<。。属于pApAxApBpBxB子子该类的有硝酸－水、氯仿－丙酮等物系。课课件件5返回9.3蒸馏方式西安简单蒸馏交交9.3.1简单蒸馏的基本流程如大大2图所示。一定量的原料液投化化入蒸馏釜中，在恒定压力下工工加热气化，陆续产生的蒸汽1进入冷凝器，经冷凝后的液原原体（又称馏出液）根据不同要求放入不同的产品罐中。3A3B3C理理加热蒸汽因上述流程很简单，故称其电电为简单蒸馏，它是较早的一子子种蒸馏方式。图９－５简单蒸馏流程简课课1－蒸馏釜；2－冷凝器；3A、3B、3C－产品罐件件6返回西简单蒸馏的计算要借助物料恒算关系和相平衡关系。安有：ydW=dWx()=Wdx+xdW交交dxdW整理得=大大y−xW化化根据物系的相平衡情况，可分为以下三种情况来计算：工工（１）理想物系，α为常数。WxW(1−x)ln11=αln11原原−Wx22W2(1x2)理理上式可变成电电=αln(AA12/)ln(BB12/)子子此式形式简单，且对多元理想物系也适用。课课件件7返回西２）若在操作范围内，相平衡关系可近似用直线y=mx+表示b，则W1(mxb−1)+安ln1=ln1−−+Wm21(mxb1)2交交大大对稀溶液，相平衡关系通常可用通过原点的直线来表示；若蒸馏浓化化度变化区域不大，则可用直线近似代替曲线。工工３）若平衡关系不能用简单的数学公式表示，则采用数值积分或图解积分求取。利用上述关系确定或后，某段时间内馏出液的总量W2x2原原和平均组成就可以根据以下的物料恒算关系确定：WDxD理理W=W−W电电D12Wx−Wxx=1122子子D−W1W2课课件件8返回西9.3.2平衡蒸馏V,y安平衡蒸馏又称闪蒸，其基本流程5交交如图所示。原料液经泵加压后连续地进入加热器，在加热至一定大大温度后（高于分离器内压力下的2泡点）流经一节流阀减压至预定13化化F，xF压力。由于压力的突然降低，液4工工体处于过热状态，高于泡点的显原原然随即转化为潜热－使部分液体气化。气、液混合物在分离器中理理分开：顶部为气相产品，其中的L，x电电易挥发组分得到提浓，经冷凝后图9－6平衡蒸馏流程简图收集；底部为液相