资源简介

(共23张PPT)
*
《化工单元操作》
4 精馏
4.1预备知识
4.2认知精馏装置工艺流程
4.3精馏装置的开车准备
4.4精馏装置全回流开车
4.5精馏装置部分回流操作
4.6精馏塔异常现象的处理
4.7精馏装置的正常停车
*
4.1 预备知识
4.1.1 概述
4.1.2 汽液平衡
4.1.3 精馏原理
*
纯净水
蒸馏水
矿泉水
4.1.1 概述
你认识这些水吗？
*
白酒蒸馏设备
*
●蒸馏的定义
利用互溶液体混合物中各组分挥发能力的不同，
分离成较纯的组分的单元操作。
*
●蒸馏操作的依据
互溶液体混合物中各组分挥发能力的不同；
或各组分在同温度下饱和蒸气压的不同；
或各组分在同一外压下沸点不同。
*
●蒸馏的相关概念
1.易挥发组分——挥发能力大——饱和蒸气压大——沸点低
（低沸点组分、轻组分）
2. 难挥发组分——挥发能力小——饱和蒸气压小——沸点高
3. 馏出液——塔顶产品
残液——塔釜产品
（高沸点组分、重组分）
*
你知道汽油、煤油、柴油是怎样产生的吗？
常温 甲乙丙丁烷（蒸馏塔顶部 气态）
40～150℃ 戊己庚辛壬烷（蒸馏塔顶 液态） 汽油
石油 300℃ 癸烷、十一烷至十五烷等化合物的混合物
（蒸馏塔中部 液态） 煤油
200～300℃ 十一烷至二十烷（蒸馏塔下部 液态） 柴油
300℃以上 十六烷至四十五烷（蒸馏塔底部 液态） 重油
1.蒸馏在化工生产中的应用
*
（1）按操作方式分为：简单蒸馏、精馏、闪蒸（平衡蒸馏）和特殊精馏；
（2）按操作压力分为：常压、加压和减压蒸馏；
（3）按组分多少分为：双组分和多组分蒸馏；
（4）按操作是否连续分为：连续精馏和间歇精馏 。
2.蒸馏分类
*
简单蒸馏
简单蒸馏
只适用于沸点相差较大、容易分离或分离要求不高的场合。
*
闪蒸
闪蒸(平衡蒸馏)
闪蒸罐
塔顶产品
塔底产品
原料液
加热器
减压阀
*
精馏
精馏
分离出较高纯度组分。
*
●相组成表示法（以双组分为例：A+B）
m:质量（千克）；
n:物质的量（摩尔）；
M:摩尔质量（千克/千摩尔 ）
m=n*M；
n=m/M
4.1.2 汽液平衡
*
1. 质量分数ω
2. 摩尔分数
液相：
气相：
*
3.质量分数转换为摩尔分数
4.摩尔分数转换为质量分数
*
汽液相平衡状态：
4.1.2 汽液平衡
汽液相平衡关系：
当汽化速度和凝结速度相等时，液相和汽相的量及浓度均不再发生变化，汽液两相达到动态平衡的状态。
汽、液两相达到平衡状态下的浓度关系。
*
表达式：
气液平衡关系式：
● 相对挥发度
定义：溶液中易挥发组分和难挥发组分的挥发度之比。
符号：αAB
利用相对挥发度的大小，可判断某混合液是否能用普通蒸馏方法分离以及分离的难易程度。
若α＞1可用普通蒸馏方法分离；
若α=1不能用普通蒸馏方法分离。
*
●温度-组成图（t-x-y图）
1. 点：A点——纯A组分的沸点；
B点——纯B组分的沸点。
2. 线：泡点（初馏点）线（液相线、
饱和液体线）
露点（终馏点）线（气相线、
饱和蒸汽线）
3. 面：（1）液相区
（2）饱和溶液
（3）气液混合区
（4）饱和蒸气
（5）过热蒸汽
*
4.结论：
(1)一定外压下，溶液的泡点、露点与混合液的组成有关，而纯组分的泡点、露点、沸点为同一值；
(2) 混合液的沸点（馏程）有一范围：tA(3) 平衡时气液两相具有同样的温度，且yA＞xA；
(4)气相线位于液相线之上；
(5)t xA ，yA ；
(6)只有部分汽化和部分冷凝对分离才有意义，此相图可用来分析精馏原理。
*
●气-液相平衡（y-x）图
平衡线偏离对角线越远，表示该溶液越容易分离。
*
●拉乌尔定律
在一定温度下，稀溶液上方蒸汽中某一组分的分压P ，等于该纯组分在该温度下的的饱和蒸气压P°乘以该组分在溶液中的摩尔分数x，即
P——汽相中某组分的平衡分压，Pa；
P°——某组分的饱和蒸汽压，Pa；
X——某组分在液相中的摩尔分数。
*
4.1.3 精馏原理
一次部分汽化
一次部分冷凝。
简单蒸馏
精馏
多次部分汽化
多次部分冷凝。
*
回流液体 多次部分汽化 xA 较纯的重组分B（塔釜）
上升蒸汽 多次部分冷凝 yA 较纯的轻组分A（塔顶）
多次部分汽化，多次部分冷凝

展开更多......

收起↑