第九章液体精馏1概述1.1蒸馏的目的分离液体混合物1.2基本依据(原理)液体中各组分挥发度的不同恒定温度、压力，气液相平衡A组分比B组分易挥发：A为轻组分,B为重组分，，或汽相冷凝后，A的浓度高—实现了部分分离轻重组分是相对的：苯、甲苯混合液中，甲苯为重组分；甲苯、二甲苯混合液中，甲苯为轻组分1.3工业蒸馏过程①平衡蒸馏(闪蒸)②简单蒸馏①②只能达到有限的分离③精馏多次汽化多次冷凝，达到高纯度分离例如，石油加工中，环丁砜抽提后得到芳烃1.4精馏操作的经济性操作费用：加热沸腾、冷却冷凝沸腾和冷凝的温度与操作压强有关加压精馏：如空气分离；P↑,t↑,冷凝费用降低真空精馏：P↓,t↓,如高沸点物质、热敏物质分离2双组分溶液的汽液相平衡2.1理想物系汽液相平衡双组份汽液平衡的自由度F=N–Φ+2组分数相数F=2,P,t一定,组成就定了P,x一定,t就定了如：苯-甲苯(101.3kPa下)80.2℃110.6℃安托因方程相平衡fV=fL理想物系,拉乌尔定律,归一条件沸腾时道尔顿分压定律相平衡常数定义为∴,注意KA并非常数①泡点线(液相线)②露点线(汽相线)③y~x的近似表达式挥发度，相对挥发度α相平衡方程理想物系在操作温度范围(纯A、纯B沸点)，若α变化不大，可取α=1时，y=x，能否进行分离？操作压强对相对挥发度的影响P↑，α↓2.2泡点计算：2.3露点计算：为什么不用沸点来衡量挥发性？例：101.3kPa下，乙醇沸点：78.3℃水沸点：100℃2%乙醇的水溶液，蒸发后留水98%乙醇的水溶液，蒸发后留乙醇2.4非理想溶液的汽液相平衡强正偏差pA>p0AxA，出现最低恒沸物注意温度高低的排序强负偏差pA<p0AxA，出现最高恒沸物注意温度高低的排序常用相平衡计算方法PyA=p0AxAγA,PyB=p0BxBγB活度系数γA,γB范拉方程(A、B分子体积大小相差较大)A12和A21为模型参数马古斯方程(A、B分子体积大小相差较小)lnγA=[A12+2(A21-A12)xA]x2BlnγB=[A21+2(A12-A21)xB]x2AA12和A21为模型参数3平衡蒸馏与简单蒸馏3.1平衡蒸馏(闪蒸)①物料衡算F=D+WFxF=Dy+Wx定义∴W=qF,D=(1-q)F杠杆定律同时，y与x满足相平衡②热量衡算Q=FCp(T-t0)节流后，显热→潜热FCp(T-te)=(1-q)Fr应加热至3.2简单蒸馏非定态y(t),x(t)Wx=ydW+(W-dW)(x-dx)得(y-x)dW=Wdx当时，当简单蒸馏中与平衡蒸馏中q相等时，分离程度哪个大？本次讲课习题：第九章1，2，3，4，5