1、9. 3 蒸餾方式蒸餾方式 一、一、平衡蒸餾平衡蒸餾 二、二、簡單蒸餾簡單蒸餾 三、平衡級和精餾原理三、平衡級和精餾原理 特特點點：連連續續、穩穩定定， 分分離離程程度度不不高高。 D yD P F xF t 高溫高溫 高壓高壓 W xW t B A xW xF yD x 或或 y 精餾精餾平衡蒸餾平衡蒸餾簡單蒸餾簡單蒸餾一、平衡蒸餾一、平衡蒸餾又稱閃蒸又稱閃蒸 1 流程及特點流程及特點9. 3 蒸餾方式蒸餾方式FFDWFxDyWx總總物物料料衡衡算算：相相平平衡衡關關系系：WWDxxy)1(1 定定義義：液液相相分分率率 FLq 汽汽相相分分率率 FVf D yD P F xF t 高高溫溫

2、 高高壓壓 W xW 3個未知數2個方程1個方程FWDFW xxD yx杠桿原理：二、平衡蒸餾二、平衡蒸餾2平衡蒸餾的計算平衡蒸餾的計算 t B A xW xF yD x 或或 y 例例1： 在常壓下對兩組分進行平衡蒸餾，在常壓下對兩組分進行平衡蒸餾，xF=0.5，氣化率為，氣化率為60%常壓下該混合液的平均相對揮發度為常壓下該混合液的平均相對揮發度為2.16。試求：釜殘液組。試求：釜殘液組成和餾出液的組成成和餾出液的組成 精餾精餾平衡蒸餾平衡蒸餾簡單蒸餾簡單蒸餾特特點點：分分離離程程度度不不高高 WD, xD 加熱加熱 t B A x2 x1 y2 y1 x 或或 y 二、簡單蒸餾二、簡單蒸

3、餾Dx流程及特點：流程及特點：W1 x1xyW2 x2y2間歇、不穩定間歇、不穩定 t B A XW xF xD x 或或 y y x D, xD F,xF 加加熱熱 FwDFWDFxWxD x3個未知數2個方程FWDFW xxD xx杠桿原理：二、簡單蒸餾二、簡單蒸餾2物料衡算物料衡算(1)(1)宏觀物料衡算：宏觀物料衡算： W,XW y W x 加加熱熱 dW212lnxxFdxWyx二、簡單蒸餾二、簡單蒸餾 設某一時刻釜液量為設某一時刻釜液量為L，kmol，組，組成為成為x，與之平衡的汽相組成為，與之平衡的汽相組成為y。 設經微分時間段設經微分時間段d 后，蒸出的釜液后，蒸出的釜液量為量

4、為dL。在。在d 時間內對易揮發組分時間內對易揮發組分A作物料衡算，（參考課本）有：作物料衡算，（參考課本）有：（2）微分物料衡算式：）微分物料衡算式：對理想物系對理想物系xxy)1(1 122111lnln11lnxxxxWF二、簡單蒸餾二、簡單蒸餾1 1）若平衡曲線用曲線或表格表示時，用圖解積分或數值）若平衡曲線用曲線或表格表示時，用圖解積分或數值積分法；積分法； 2 2）若平衡曲線為直線）若平衡曲線為直線y=mx+by=mx+b時，則可得：時，則可得：bxmbxmmWF21) 1() 1(ln11ln若平衡關系不符合上述公式，則；若平衡關系不符合上述公式，則； 對于易揮發組分的平均組成對

5、于易揮發組分的平均組成 Dy=FxDy=FxF F-Wx-WxW W例例2： 在常壓下對兩組分進行簡單蒸餾，在常壓下對兩組分進行簡單蒸餾，xF=0.5，氣化率為，氣化率為60%若簡單蒸餾與例一平衡蒸餾的操作溫度與的最終溫度相同，若簡單蒸餾與例一平衡蒸餾的操作溫度與的最終溫度相同，常壓下該混合液的平均相對揮發度為常壓下該混合液的平均相對揮發度為2.16。試求：釜殘液組。試求：釜殘液組成和餾出液的平均組成成和餾出液的平均組成 tB A x2 x1 yD xD x 或或 y思考：思考： 在操作壓力、原料相同的條件下在操作壓力、原料相同的條件下(x1=xF )，若平衡蒸餾的操作溫度與簡，若平衡蒸餾的操

6、作溫度與簡單蒸餾的最終溫度相同，則簡單蒸餾與平衡蒸餾相比：單蒸餾的最終溫度相同，則簡單蒸餾與平衡蒸餾相比： 分離效果如何？產品量孰大？分離效果如何？產品量孰大？答：簡單蒸餾分離效果好，但產量小。答：簡單蒸餾分離效果好，但產量小。x1=xF y x WD, xDW1,x1 加熱加熱 簡單蒸餾簡單蒸餾 V yD PF xF t高溫高溫高壓高壓 L xW 平衡蒸餾平衡蒸餾 為什么利用多次簡單蒸餾或多次平衡蒸餾操作為什么利用多次簡單蒸餾或多次平衡蒸餾操作實現物系的高純度分離是不經濟的實現物系的高純度分離是不經濟的? y x WD, xDW1,x1 加熱加熱 簡單蒸餾簡單蒸餾 V yD PF xF t高

7、溫高溫高壓高壓 L xW 平衡蒸餾平衡蒸餾 y x WD, xDW1,x1 加熱加熱 簡單蒸餾簡單蒸餾 V yD PF xF t高溫高溫高壓高壓 L xW 平衡蒸餾平衡蒸餾能耗大！能耗大！設備投資大！設備投資大！產品量小！產品量小！三、平衡級和精餾原理三、平衡級和精餾原理 使不平衡的汽液兩相（汽相使不平衡的汽液兩相（汽相溫度高、液相溫度低）經過足夠溫度高、液相溫度低）經過足夠長時間充分接觸，離開時，汽液長時間充分接觸，離開時，汽液兩相達到了平衡，這個過程稱為兩相達到了平衡，這個過程稱為平衡級。平衡級。1平衡級定義平衡級定義 又稱接觸級又稱接觸級 接觸級接觸級 x0 t0 L飽和液相飽和液相飽和汽相飽和汽相y0 T0 VT0 t0y V tx L tB A0yy 0 xx t xyt-yt-xBT0t0Ay0 x0 x0 t0 y t L t, x y0 T0 V進料進料釜液釜液餾出液餾出液精精餾餾段段提提餾餾段段冷凝器冷凝器再沸器再沸器理理論論板板(平平衡衡級級) 回回流流加加料料板板三、平衡級和精