1、一、簡單蒸餾裝置,原料液在蒸餾釜中通過間接加熱使之部分汽化，產(chǎn)生的蒸汽進入冷凝器中冷凝，冷凝液作為餾出液產(chǎn)品排入接受器中。在一批操作中，餾出液可分段收集，以得到不同組成的餾出液。,簡單蒸餾為間歇、單級蒸餾操作。,微分 蒸餾,簡單蒸餾裝置簡圖,1蒸餾釜,2冷凝器,3接受器,二、簡單蒸餾的特點及其應(yīng)用,1.簡單蒸餾的特點,間歇操作過程。,非穩(wěn)態(tài)過程。,單級過程，無塔段。,2.簡單蒸餾的應(yīng)用場合,液體混合物的初步分離。,測油品的沸程 恩式蒸餾。,某些料液的脫色。,三、簡單蒸餾過程的計算,簡單蒸餾為非穩(wěn)態(tài)過程。因此，簡單蒸餾的計算應(yīng)該進行微分衡算。,設(shè)在某瞬間,釜液量為L，kmol,釜液組成為 x,經(jīng)

2、時間,釜液量為L - dL，kmol,釜液組成為 x - dx,餾出量 dD ，kmol,餾出組成為 y,總物料衡算,易揮發(fā)組分衡算,聯(lián)立以上兩式，并略去二階無窮小量得,三、簡單蒸餾過程的計算,設(shè),積分,得,三、簡單蒸餾過程的計算,簡單蒸餾過程 物料衡算關(guān)系,初始時，釜液量為F， 組成為xF 。,結(jié)束時，釜液量為W，組成為xW。,設(shè)汽液平衡關(guān)系為,積分，可得,三、簡單蒸餾過程的計算,餾出液的平均組成可通過一批操作的物料衡算求得,聯(lián)立得,三、簡單蒸餾過程的計算,餾出液的 平均組成,一、多次部分汽化和冷凝,平衡蒸餾,簡單蒸餾,單級過程,精餾,多級過程,液體混合物的初步分離,進行一次部分汽化,比較,

3、進行多次部分汽化和冷凝,實現(xiàn)液體混合物的完全分離,多次部分汽化和冷凝的 t- x- y 圖,A,B,二、精餾塔模型,上述的多次部分汽化和冷凝過程是在精餾塔內(nèi)進行的。,精餾塔,板式塔,塔內(nèi)裝有若干層塔板,填料塔,塔內(nèi)裝有一定高度的填料層,精餾塔模型,塔板上的操作情況,塔板操作分析,tn-1 tn tn+1,yn-1 yn yn+1,xn+1 xn xn-1,一、連續(xù)精餾操作流程,化工生產(chǎn)以連續(xù)精餾為主。操作時，原料液連續(xù)地加入精餾塔內(nèi)，連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為塔底產(chǎn)品（稱為釜殘液）；部分液體被汽化，產(chǎn)生上升蒸汽，依次通過各層塔板。塔頂蒸汽進入冷凝器被全部冷凝，將部分冷凝液用泵（或借重力作用

4、）送回塔頂作為回流液體，其余部分作為塔頂產(chǎn)品（稱為餾出液）采出。,連續(xù)精餾裝置示意圖,精餾段,提餾段,1精餾塔,2再沸器,3冷凝器,二、間歇精餾操作流程,與連續(xù)精餾不同之處是：原料液一次加入精餾釜中，因而間歇精餾塔只有精餾段而無提餾段。在精餾過程中，精餾釜的釜液組成不斷變化，在塔底上升蒸汽量和塔頂回流液量恒定的條件下，餾出液的組成也逐漸降低。當(dāng)釜液達到規(guī)定組成后，精餾操作即被停止。,間歇精餾裝置示意圖,1精餾塔,2再沸器,3冷凝器,4觀察罩,5儲 槽,一、理論板的假定,理論板的概念,用作衡量實際板分離效率的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。通常，在工程設(shè)計中，先求得理論板層數(shù)，再用塔板效率予以校正，即可求得實際塔板

5、層數(shù)。,離開該板的汽液兩相互成平衡；,塔板上各處的液相組成均勻一致。,理論板提出的意義,1.恒摩爾汽流,精餾段,提餾段,注意：兩段上升的汽相摩爾流量不一定相等 。,二、恒摩爾流假定,精餾段中上升 蒸汽摩爾流量,提餾段中上升 蒸汽摩爾流量,2.恒摩爾液流,精餾段,提餾段,二、恒摩爾流假定,注意：兩段下降的液相摩爾流量不一定相等 。,精餾段中下降 液體摩爾流量,提餾段中下降 液體摩爾流量,恒摩爾流動的假定成立的條件,恒摩爾流動雖是一項簡化假設(shè)，但某些物系能基本上符合上述條件，因此，可將這些系統(tǒng)在精餾塔內(nèi)的汽液兩相視為恒摩爾流動。后面介紹的精餾計算均是以恒摩爾流為前提的。,混合物中各組分的摩爾汽化潛

6、熱相等；,塔設(shè)備保溫良好，熱損失可以忽略。,二、恒摩爾流假定,一、全塔物料衡算,精餾塔各股物料(包括進料、塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品)的流量、組成之間的關(guān)系可通過全塔物料衡算來確定。,精餾塔的物料衡算,原料液,餾出液,釜殘液,總物料衡算,易揮發(fā)組分衡算,餾出液采出率,易揮發(fā)組分回收率,一、全塔物料衡算,難揮發(fā)組分回收率,二、操作線方程,在精餾段中，任意塔板（n 板）下降的液相組成 xn與由其下一層塔板（n+1 板）上升的蒸汽組成 yn1之間的關(guān)系稱之為操作關(guān)系，描述該關(guān)系的方程稱為精餾段操作線方程。,1.精餾段操作線方程,精餾段的物料衡算,總物料衡算,易揮發(fā)組分衡算,整理得,令,則,二、操作線方程,精

7、餾段操 作線方程,回流比,精餾段操 作線方程,根據(jù)恒摩爾流假定，L為定值，且在穩(wěn)態(tài)操作時，D及 xD為定值，故R 也是常量。精餾段操作線方程為一直線方程。,直線方程,斜率,截距,二、操作線方程,在提餾段中，任意塔板（m 板）下降的液相組成 與由其下一層塔板（m+1 板）上升的蒸汽組成 之間的關(guān)系稱之為操作關(guān)系，描述它們之間關(guān)系的方程稱為提餾段操作線方程。,2.提餾段操作線方程,提餾段的物料衡算,二、操作線方程,總物料衡算,易揮發(fā)組分衡算,整理得,二、操作線方程,提餾段操 作線方程,根據(jù)恒摩爾流假定， 為定值，且在穩(wěn)態(tài)操作時，W及 xW為定值。提餾段操作線方程為一直線方程。,二、操作線方程,直線方程,斜率,截距,練 習(xí) 題 目,思考題,作業(yè)題: 4、5,1. 精餾原理是什么