精馏2

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精馏和蒸馏的本质区别在于

精馏和蒸馏的本质区别在于精馏和蒸馏是两种常见的分离和提纯混合物的方法，在化学工业、食品加工、酿酒等领域有着广泛的应用。

尽管它们在表面上看起来有些相似，但它们的本质区别在于操作原理和应用场景。

下面将对精馏和蒸馏进行详细的比较和解释。

精馏的本质精馏是一种通过利用液体成分的沸点差异来分离混合物的方法。

在精馏过程中，混合物首先被加热至沸腾，然后通过冷凝器冷却并收集不同沸点的组分。

通过重复这个过程，可以逐渐提纯混合物中的目标成分。

精馏通常用于分离液态混合物，特别是液态有机化合物。

蒸馏的本质蒸馏也是一种通过利用沸点差异分离混合物的方法，但它主要适用于液态和气态混合物。

在蒸馏过程中，混合物被加热至沸腾，其中液态部分被气化为蒸汽，然后通过冷凝器重新凝结成液态。

这样，混合物中不同沸点的成分就可以被分离出来。

蒸馏通常用于分离含有气态成分的混合物，例如酒精和水的混合物。

精馏与蒸馏的区别1.应用范围：精馏主要适用于分离液态混合物，而蒸馏适用于液态和气态混合物。

2.原理：精馏是在不同沸点条件下收集物质，蒸馏是通过液态成分气化再凝结的过程来提取成分。

3.设备：精馏设备一般较为简单，主要包括蒸馏塔和冷凝器，而蒸馏设备可能需要更复杂的配置来处理气态成分。

结论精馏和蒸馏虽然都是沸点差异分离混合物的方法，但其在应用范围、原理和设备方面有明显的区别。

正确选择精馏或蒸馏方法取决于混合物的性质以及所需的分离效果。

这两种方法在工业生产和实验室分析中均有重要作用，对于提高产品纯度和质量有着重要的意义。

通过深入了解精馏和蒸馏的本质区别，可以更好地应用于实际工作中，提高工作效率和分离效果。

以上就是精馏和蒸馏的本质区别的比较和解释，希望对读者有所帮助。

如果有任何疑问或补充，请随时在下方评论区留言。

感谢阅读！。

精馏法提纯2

（），／，一甲酚结晶装置：级变速搅拌２２４２５二无器１套，５２０ｍＬ三口烧瓶１只，滤装置ｌ套，抽低温恒温槽ｌ台。
（）３分析仪器：ｇｌｎ１９Ａｉｔ７０气相色谱仪、５９ｅＨＰ８０由表ｌ可以看出，各组分之间．比如２４．／２５二甲酚与前后相邻近的组分的沸点均相差，．１ｃ左右，且随着真空度的提高。们之间的差ＯＣ而它距也在不断缩小，而对分离的要求也有所提高。因２４二甲酚和２５二甲酚在常压下的沸点为２１．．，一１ ℃和２１ ℃ 。所以采用减压精馏的方式对２４ｌ．２，／２５二甲酚进行精馏提纯。。一
２４２５二甲酚、，一甲酚、，一甲酚、乙基，／，一２３二３５二对
１实验部分
１１原料和仪器．
苯酚、乙基苯酚等，中２４２，一甲酚含量间其，／５二
原料：业二甲酚（源于焦化企业的工业二工来甲酚）０００＃９．％的２４２５二甲酚。、２３４０８，／，一
第４０卷第６期２１０１年６月
化
工
技
术
与
开
发
Ｖｏ．Ｎｏ６１４０．
Ｔｅｈｏｏｙ＆ＤｅｅｏｃｎｌｇｖｌｐｍｅｔｏｅｃｌＩｄｕｔｙｎｆＣｈｍｉａｎｓｒ

精馏的过程及连续精馏流程

精馏的过程及连续精馏流程精馏过程通常分为批量精馏和连续精馏两种类型。

在批量精馏中，混合物被一次性装入精馏设备中，加热至沸腾，然后进行冷凝。

而在连续精馏中，混合物会持续地进入精馏设备，产生蒸汽、冷凝并分离成分，直至达到所需纯度。

以下我们将详细介绍连续精馏的流程。

连续精馏流程连续精馏是一种持续进行的、自动化的分离过程，它通过一系列的操作步骤来实现混合物中成分的分离和提纯。

下面我们将详细介绍连续精馏的流程，包括进料、加热、蒸馏、冷凝和收集等步骤。

1. 进料在连续精馏的开始阶段，混合物会持续地从进料口进入精馏设备。

通常情况下，进料会通过管道输送到设备中，并在进料口处被喷淋或喷洒到设备内部。

由于连续精馏是一个持续进行的过程，所以需要确保进料的稳定和持续。

2. 加热进料进入精馏设备后，会被加热至沸腾温度，这会使得混合物中的成分开始蒸发。

加热过程通常通过加热器或蒸汽进行，并需要控制加热温度和速度，以确保混合物中的成分可以逐渐分离并产生稳定的蒸汽。

3. 蒸馏在加热的作用下，混合物中的成分开始蒸发，并产生蒸汽。

蒸汽会沿着设备内部的管道流动，并逐渐分离成分。

由于混合物中不同成分的沸点不同，它们会在管道中产生不同的蒸汽。

这些不同成分的蒸汽会被分流和分离，从而实现了混合物的分离。

4. 冷凝经过蒸馏后的蒸汽会进入精馏设备的冷凝器中，冷凝器会将蒸汽冷却成液态。

冷凝器通常采用冷水或其他冷却介质进行冷却，这可以使得蒸汽快速冷凝并转化成液态。

冷凝后的液态成分会被收集并存储，以供后续的处理和利用。

5. 收集冷凝后的液态成分会被收集到相应的容器中，并进行标记和分类。

收集后的成分可以进一步经过处理和分离，以获得更高纯度的产品。

收集过程需要确保容器的质量和密封性，以防止混合物的污染和损失。

以上就是连续精馏的基本流程。

在实际应用中，连续精馏通常通过一系列设备和控制系统来实现自动化操作，以提高生产效率和产品质量。

利用连续精馏技术，可以实现对液体混合物成分的高效分离和提纯，满足各种工业和科研领域的需求。

2塔和3塔酒精蒸馏工艺的工艺流程

2塔和3塔酒精蒸馏工艺的工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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多组分精馏简述 2

第三章多组分精馏在化工原理课程中，对双组分精馏和单组分吸收等简单传质过程进行过较详尽的讨论。

然而，在化工生产实际中，遇到更多的是含有较多组分或复杂物系的分离与提纯问题。

在设计多组分多级分离问题时，必须用联立或迭代法严格地解数目较多的方程，这就是说必须规定足够多的设计变量，使得未知变量的数目正好等于独立方程数，因此在各种设计的分离过程中，首先就涉及过程条件或独立变量的规定问题。

多组分多级分离问题，由于组分数增多而增加了过程的复杂性。

解这类问题，严格的该用精确的计算机算法，但简捷计算常用于过程设计的初始阶段，是对操作进行粗略分析的常用算法。

§3-1分离系统的变量分析设计分离装置就是要求确定各个物理量的数值，但设计的第一步还不是选择变量的具体数值，而是要知道在设计时所需要指定的独立变量的数目，即设计变量。

一、设计变量1.设计变量⎩⎨⎧-=：可调设计变量固定设计变量a x c v i N N N N N :v N ：描述系统所需的独立变量总数。

c N ：各独立变量之间可以列出的方程式数和给定的条件，为约束关系数。

要确定i N ，需正确确定v N 和c N ，一般采用郭慕孙发表在AIchE J （美国化学工程师学会），1956（2）：240-248的方法，该法的特点是简单、方便，不易出错，因而一直沿用至今。

郭氏法的基本原则是将一个装置分解为若干进行简单过程的单元，由每一单元的独立变量数e v N 和约束数e c N 求出每一单元的设计变量数e i N ，然后再由单元的设计变量数计算出装置的设计变量数E i N 。

在设计变量i N 中，又被分为固定设计变量x N 和可调设计变量a N ，x N 是指确定进料物流的那些变量（进料组成和流量）以及系统的压力，这些变量常常是由单元在整个装置中的地位，或装置在整个流程中的地位所决定，也就是说，实际上不要由设计者来指定，而a N 才是真正要由设计者来确定的，因此郭氏法的目的是确定正确的a N 值。

萃取精馏 (2)

萃取精馏简介萃取精馏是一种常用的分离和纯化技术，主要用于提取和分离混合物中的化学物质。

该技术结合了萃取和精馏两种方法，通过不同挥发性的化学物质在不同温度下的蒸发和液相之间的分配系数差异，实现分离和纯化的目的。

本文将介绍萃取精馏的原理、操作步骤和应用领域。

原理萃取精馏主要依靠不同化学物质在不同温度下的蒸发性质和溶解性差异来实现分离。

在一个封闭的系统中，将混合物加热并加入适当的萃取剂。

随着温度升高，不同挥发性的成分会发生蒸发。

这些蒸发的分子被萃取剂吸附并形成气液平衡，然后从系统中离开。

萃取剂可以选择具有高选择性的化学物质，以实现对目标化合物的高效提取。

通过调整温度和压力等操作条件，可以控制不同组分的蒸发和液相分配，使得目标化合物可以从混合物中得到纯化。

操作步骤萃取精馏通常包括以下几个步骤：1.准备混合物：将需要分离和纯化的混合物准备好，并确定目标化合物。

2.选择适当的萃取剂：根据混合物特性和目标化合物的性质，选择适当的萃取剂。

萃取剂应具有高选择性和溶解度，以确保对目标化合物的高效提取。

3.加热和混合：将混合物和萃取剂加入一个封闭的系统中。

适当控制温度和搅拌速度，使混合物充分混合。

4.蒸发和萃取：随着温度升高，不同挥发性的成分会发生蒸发，并被萃取剂吸附。

蒸发的分子和萃取剂形成气液平衡，并从系统中离开。

这样，目标化合物就被从混合物中提取出来。

5.分离和收集：通过冷却和凝固，将萃取剂中的目标化合物得到纯化。

分离和收集可以通过降温、过滤或其他适当的方法实现。

应用领域萃取精馏在化学、制药、食品、石油和环保等领域都有广泛的应用。

在化学合成中，萃取精馏可用于纯化有机合成产物。

通过合适的选择萃取剂和操作条件，可以实现有机产物的分离和纯化，提高化学合成的产率和效率。

在制药工业中，萃取精馏常用于从天然草药中提取活性成分。

通过萃取精馏的方法，可以实现天然营养素、药物成分和有益化合物的纯化和分离。

在食品加工中，萃取精馏可用于提取和分离食品中的香料、色素和营养成分。

化工分离工程第3章多组分精馏2

FLGC
3.3.6 共沸与萃取精馏比较
共同点: 加入溶剂S，萃取精馏的优点：
12 / s
(1) 因萃取精馏溶剂沸点高，溶剂可从塔顶或附近加入，使
全塔的相对挥发度都得到提高。
(2) 萃取精馏溶剂在塔内基本上不挥发，能量消耗少。而共
沸精馏中共沸剂与原料组分同时气化，消耗能量。
(3) 共沸精馏由于必须形成共沸物，因而可供选择的共沸剂
FLGC
特殊精馏
• 普通精馏不适合于以下状况的物料： 1、相对挥发度接近1的组分； 2、待分离组分间形成共沸物； 3、待分离组分是热敏物质； 4、待分离组分是难挥发组分，且含量低。
特殊精馏——利用加入热能和质量分离剂以增加原有组分间的相对挥发度值的精馏方法。
FLGC
常用的特殊精馏方法
• 共沸精馏——如果加入的第三组分能和被分离物系中一个或几个组分形成共沸物时，第三组分以共沸物的形式从精馏塔塔顶蒸出。所加入的新组分称为共沸剂。
方案2：选择丙酮的同系物，则塔顶产物为甲醇，塔釜为丙酮及同
系物
哪个更好？
FLGC
（2）从分子结构相似（或极性相似）的概念选择溶剂常见有机化合物按极性增加的顺序排列为：烃→醚→醛→酮→醇→二醇→水应选择在极性上更类似于重关键组分的化合物为溶剂，可以有效的减小重关键组分的挥发度！
同样如甲醇（沸点64.7）—丙酮（沸点56.5）体系选烃为溶剂，烃与丙酮极性相似，塔顶产物为甲醇，塔
FLGC
萃取精馏的注意事项：
（1）由于加入的萃取剂是大量的（一般要求xs>0.6）,因此塔内下降液量远大于上升蒸汽量，造成汽液接触不佳，故萃取精馏塔的塔板效率低，大约为普通精馏的一半左右(回收段不包括在内)。设计时要考虑塔板及流体动力情况。

化学工程基础第6章精馏-2

（2）回流比对设备费与操作费的影响
q n ,V q n , L q n , D R 1q n , D R , q n ,V , 塔直径，冷凝器，蒸馏釜设备费 R , N , 塔高下降，设备费 R , q n ,V , 冷却水量，加热蒸汽量，操作费
芬斯克公式 nmin
( x A / xB ) D l og ( x A / x B )W 1 l og
芬斯克公式的使用范围: 1. 全回流 2. 全凝器 3.理想溶液计算精馏段的最少理论塔板数及加料板位置:
( x A / xB ) D l og ( x A / xB )F nmin ( 精 ) 1 l og F
yA xA 1( )2 1 2( )2 xB yB
yA 1 2( )3 yB
yA xA ( ) n1 ( ) n yB xB
xA xA ( ) D 1 2 3 W ( )W xB xB
xA ( )W xB ( x A / xB ) D n1 ( x A / x B )W
0.95 / 0.05 log( ) 0.02 / 0.98 1 7.8 Nm log 2.17
R Rm 2.45 1.63 0.24 R1 2.45 1
查吉利兰图得
( N –Nm ) / ( N + 2 ) = 0.4
N = 14.3 (不包括釜) 求加料板位置
• 由于物料一次加入而没有提馏段, • yδ=yf, xδ=xf
R x
,1
y
• 最小回流比
• 最小回流比——当Ｒ减小时，R/(R+1)↓，当Ｒ减至两操作线交点逼近平衡线时，此时N→∞，此时Ｒ称为最小回流比Ｒmin。

精馏的基本概念

精馏的基本概念精馏的基本概念精馏是一种分离混合物中不同组分的方法，其原理是利用不同组分在液态和气态之间转化时的沸点差异。

在精馏过程中，混合物被加热至沸腾，然后通过冷凝器冷却，使得不同组分在液态和气态之间转化，并被收集。

一、精馏的原理1. 沸点差异原理精馏原理基于混合物中各组分沸点的差异。

当混合物被加热至其沸点时，其中具有较低沸点的组分首先蒸发，形成蒸汽。

这些蒸汽通过冷凝器冷却并变为液体，从而单独收集每个组分。

2. 热力学原理精馏还遵循热力学规律。

当两种或多种组分混合时，它们会自发地向着更稳定的状态转化。

因此，在混合物中存在着一种趋势，即使在相同温度下也会使其中某些组分具有更高的浓度。

二、精馏过程1. 简单批量蒸馏简单批量蒸馏是最基本的精馏方法。

在这种情况下，混合物在一个容器中被加热，然后通过一个冷凝器进行冷却，并收集不同组分。

这种方法通常用于分离液态混合物。

2. 稳态蒸馏稳态蒸馏是一种连续操作的精馏方法。

混合物被加热并注入塔中，然后沿着塔向上流动。

在塔的不同层次上，存在着不同的温度和压力条件，使得不同组分可以逐步分离。

3. 气相色谱法气相色谱法是一种高效、快速、准确的精馏技术。

它利用气体载体将混合物中的组分带到某个检测器中进行检测。

该技术广泛应用于化学、制药和食品工业等领域。

三、应用领域1. 化学工业在化学工业中，精馏广泛应用于提纯化学品和制备高纯度试剂。

2. 石油工业石油工业使用精馏来提取原油中的各种组分，并将其转化为成品油。

3. 食品工业食品工业中，精馏用于提取香料和调味品中的各种化合物，以及酿造酒类和饮料。

4. 制药工业制药工业使用精馏来提取药物中的活性成分，并将其纯化为高纯度药物。

四、总结精馏是一种分离混合物中不同组分的方法，其原理基于沸点差异和热力学规律。

精馏过程包括简单批量蒸馏、稳态蒸馏和气相色谱法等。

该技术广泛应用于化学、石油、食品和制药等领域。

精馏资料2

第二章与其他工段的联系一、与合成工段1、合成气体分离塔（TQ-103）第二循环液和解吸塔（TQ-105）釜液送至灌场反应液贮槽(CC-706)，再送至本工段第一精馏塔（TQ-201）作为加料。

第二循环液组成：V AC,41%;HAC,57%;Ald，1.1%;C2H2,0.4%;Cr-Ald,0.3%及醋酸亚乙酯，酸酐，焦油等高沸物。

解吸塔釜液组成：V AC,37%;HAC,60%;Ald，1%;C2H2,EDA,酸酐等。

2、合成醋酸蒸发器（ZF-101）釜液送至本工段醋酸残液槽（CC-215）作为第一残液蒸发器（ZF-208）的加料，以回收醋酸。

3、气体分离塔（TQ-103）第一循环液送至本工段，经过滤原料冷却器冷却后，进入过滤原液槽(CC-224)作为过滤系统的加料。

第一循环液组成：V AC,10%;HAC90%；活性炭的组成为0.4g/100ml以下。

4、合成水洗塔（TQ-106）釜液送至本工段乙醛水贮槽（CC-213）作为九塔的加料，以回收乙醛（TQ-106）釜液组成: Ald,10%；其余为水，微量的V AC和乙炔。

5、精馏精HAC经贮罐场回收醋酸槽（CC-705）送至合成醋酸槽（CC-107）作为醋酸蒸发器原料。

精HAC的组成：HAC,98%; Cr-Ald<0.3%;△t<90s。

6、粗分系统TQ-201的不凝气体送至合成回收工段气体槽（CC-117）。

不凝气体组成：乙炔，50%；乙醛，50%。

7.、新TDA送到合成解吸塔（TQ-105）。

组成：V AC,99%;TDA,1%。

二、与聚合工段1精V AC经罐场精V AC槽（CC-707）送至聚合作为原料。

精V AC组成：t<750s(<14可用=HAC<0.02%;Ald,0.04%;Cr-Ald<0.008%;水<0.1%;MeAC<0.5%)2、聚合工段回收V AC送至本工段粗V AC贮槽（CC-203）作为TQ-203的加料。

第二章-特殊精馏PPT课件

.
17
[例题]试求总压为86.659kPa时，氯仿（1）－乙醇的共沸组成与共沸温度。已知：
ln 1 x 2 2 0 .5 1 9 .6x 1 6
ln 2 x 1 2 1 .4 1 2 .6x 2 6
lgP1s
6.02811816.03 227t
lgP2s7.338221736 .41 .5 08 2 t5
x1II
)
P
P1s1I
x1I
P2s
I 2
(1
x1I
)
.
20
2.2 共沸精馏
1.共沸点的预测
三元共沸物
1 2
P2s P1s
1 3
P3s P1s
P P1s 1 x1 P2s 2 x2 P3s 3 x3
.
21
2.2 共沸精馏
2.共沸剂的选择
仅与原溶剂中一个组分形成二元正偏差共沸物；
分别与两组分形成二元正偏差共沸物；与原溶液中二组分生成三元正偏差共沸物，
挟带剂的加入量
.
28
2.2共沸精馏
4.共沸精馏的计算
挟带剂加入塔的位置
挟带剂的适宜加入位置，应使精馏塔内有尽量少的塔板，其液相中挟带剂的浓度接近它在共沸组成时的浓度，以充分发挥挟带剂的作用，但在釜液中又应尽可能使挟带剂的含量少。因此，一般挟带剂是随原料液一起从加料板加入塔内，或随回流液一起从塔顶加入塔内。
如所加入的新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出，这种特殊精馏被称为共沸精馏，加入的组分称为共沸剂
如加入的新组分不与原系统中的任一组分形成共沸物，而其沸点又较原有的任一组分高，从釜液离开精馏塔，这类特殊精馏称为萃取精馏，所加入的新组分称为溶剂

二次蒸馏过的白酒原理

二次蒸馏过的白酒原理
二次蒸馏是指将已经经过一次蒸馏的白酒再次进行蒸馏过程，以提高其纯度和酒精含量。

原理如下：
1. 蒸馏分离：二次蒸馏通过加热将白酒中的酒液分离成不同沸点的组分。

在第一次蒸馏中，麦汁经过加热蒸发，酒液中含有的酒精和其他挥发性物质以气态形式升腾上升，在冷凝器中凝结为液体，形成初次蒸馏酒。

这些初次蒸馏酒中依然含有一些不纯物质，需要再次进行蒸馏。

2. 精馏分离：在第二次蒸馏中，将初次蒸馏酒再次加热，通过不同挥发温度的分离，将高度酒精含量的液体分离出来。

由于酒精在常温下沸点较低，所以会率先升腾上升，在冷凝器中冷凝成液体。

通过控制温度和时间，可以分离出含有高度纯净酒精的液体，即二次蒸馏酒。

3. 回收利用：在二次蒸馏过程中，初次蒸馏酒中的一部分挥发性物质可能会被带走，形成所谓的"酒尾"。

为了提高蒸馏效率和提取更多的高纯酒精，可以将酒尾重新加入到下一轮蒸馏中，进行回收利用，减少浪费。

通过二次蒸馏，可以尽可能提取酒液中的高纯度酒精，并减少不纯物质的含量，提高白酒的质量和酒精度。

二次蒸馏酒具有更加纯净的口感和更高的酒精含量，被认为是高档白酒的基础。

2 精馏计算

1kmol为基准
18

q值的意义：
①把L’和L、F联系起来：每进料1kmol/h时，提馏段中的液体流量L’较精馏段L中增大的kmol/h值。对于泡点、露点、混合进料，q值相当于进料中饱和液相所占的分率。
②表示进料热状况
进料状况
冷液体饱和液体气液混合物
进料的焓 IF
IF<IL IF=IL IL<IF<IV
（一）基本假定
（1）恒mol气化在精馏段内，单位时间内从每块塔板上升蒸气的mol数都相等。在提馏段也是一样，但两段的上升蒸气mol数不一定相等。在精馏段：V1=V2=…=Vn=V mol数在提馏段：V1＇=V2＇=…=Vn＇=V＇ mol数
但V不一定等于V＇
6
（2）恒mol溢流在精馏段内单位时间内从每块塔板下降的液体的mol 数都相等，在提馏段也一样，但两段的下降液体mol数不一定相等。在精馏段：L1=L2=…=Ln=L mol数
f 0 < q <1
q=1
e
xW
xF
xD
20
(1)五种进料热状况：
1、冷液进料； 2、泡点进料（饱和液体进料）； 3、气液混合物进料； 4、露点进料（饱和气体进料）； 5、过热蒸气进料
21
(2)进料热状况对进料板物流的影响
（1）冷液进料
tF tV ,
L' L F
V ' V
（2）对于泡点进料
相邻塔板任意板下降液相组成xn及由其下一层板上升的蒸汽组成yn＋1之间关系——操作关系。通过物料衡算推导出来。
n 1
yn xn
y n 1
n
n 1
描述精馏塔内操作关系的方程称为操作线方程，可

2精馏计算

少使提馏段操作线越来
越靠近平衡线。
q=1

q>1
e
xW
xF
xD
19
(1)五种进料热状况：
1、冷液进料； 2、泡点进料（饱和液体进料）； 3、气液混合物进料； 4、露点进料（饱和气体进料）； 5、过热蒸气进料
20
(2)进料热状况对进料板物流的影响
（1）冷液进料
tF tV ,
L'LF
V ' V
（2）对于泡点进料
16
由于相邻两板的温度和浓度变化不大，所以可以假设
IV IV',ILIL'
整理得： L'LIV IF F IVIL
令q=L'LIVIF F IVIL
=饱饱和和蒸蒸汽汽焓-焓饱 -原和料液焓体焓
=将 11Kkmmol原 o进 1原 l料 k料 m液料变 o原的为变 l 千料饱成摩和的饱尔蒸摩汽和汽化尔所蒸热需汽汽的的化所热热热量需焓
通过物料衡算推导出来。
4
3.3.2 分段物料衡算
由于精馏过程比较复杂，推导操作线方程时，需作
适当的简化处理，故提出以下两个基本假定。
（一）基本假定
（1）恒mol气化
在精馏段内，单位时间内从每块塔板上升蒸气的mol数
都相等。在提馏段也是一样，但两段的上升蒸气mol数不一
定相等。
在精馏段：V1=V2=…=Vn=V 在提馏段：V1＇=V2＇=…=Vn＇=V＇
q>1
q=0
q<0
e
xW
xF
xD
W , xw
釜液

第三章_多组分精馏2

关键组分的特点
只有无LNK，且α l h较大，塔顶可采出纯较大，塔顶可采出纯LK ◆只有无，只有无HNK，且α l h较大，塔釜可采出纯较大，塔釜可采出纯HK。只有无，。
对于精馏中的非关键组分：对于精馏中的非关键组分：非关键组分设 α ih为非关键组分i对HK的相对挥发度。相对挥发度。相对挥发度
若： α i h > α l h : — i为轻组分，表示： LNK 为轻组分，表示： α i h < α hh : 为重组分，表示： — i为重组分，表示： HNK αl h > αi h > αhh : — i为中间关键组分
化工分离工程
第三章多组分精馏和特殊精馏
第3章多组分精馏和特殊精馏章
3.1 设计变量 3.3 萃取精馏

3.2 多组分精馏过程
3.4 共沸精馏
3.5 反应精馏和加盐精馏

化工分离工程
第三章多组分精馏和特殊精馏
3.1 设计变量
3.1.1 单元的设计变量 3.1.2 装置的设计变量
可指定为平衡单元温度
化工分离工程
第三章多组分精馏和特殊精馏
例3. 绝热简单平衡级
VO
Li
LO
数 C 1 C 2 2C+3
Ne :
C
Vi
e NV = 物流数(C + 2) = 4(C + 2) = 4C + 8
∴ N ie = (4C + 8) − (2C + 3) = 2C + 5 其中：其中： N e = （C + 2） 1 = 2C + 5 + x 2 e Na = 0
化工分离工程

非均相共沸精馏分离乙二醇及1,2一丙二醇的研究

Ａｂｔａｔｔｉｄｆｃｌｔｅａａｅｇｙｏｎ，－ｒｐｎｄｏｔｏｖｎｉｎｌｄｓｉａｉｎｍｅｈｄｅａｓｈｙｓｒｃ：Ｉｓｉｕｔｏｓｐｒｔｌｃｌａｄ１２ｐｏａｅｉｌｗｉｃｎｅｔａｉｔｌｔｔｏｓｂｃｕｅｔｅｉｈｏｌｏｈｖｉｌｒｂｉｎｏｎＩｈｓｐｐｒｈｅｅｏｅｅｕｚｏｒｐｃｄｓｉａｉｎｗａｓｄｔｅａａｅｇｙｏｎａｅｓｍｉｏｌｇｐｉｔ．ｔｉａｅ，ｔｅｈｔｒｇｎｏｓａｅｔｏｉｉｔｌｔｓｕｅｏｓｐｒｔｌｃｌａｄａｉｎｌｏ１２ｐｏａｅｉｌｔｔｙｂｎｅｅｍｉｅｙｅｅａｄｃｍｅｅａｚｏｒｐｃａｅｔｅｐｃｉｅｙＣｏｉｉｇｗｉｈ，－ｒｐｎｄｏｈｅｈｌｅｚｎ，ｘｄｘｌｎｎｕｎｓａｅｔｉｇｎ，ｓｅｔｌ．ｍｂｎｎｔｔｅｗｉｏｒｖｈｓｌｃｉｉｆｚｏｒｐｃａｅｔｎｅａｅｔｏｉｐｉｔｆａｅｔｏｉｇｎ，ｕｔｂｅａｅｔｏｉｇｎｓｄｔｒｉｅ．ｅｅｔｔｏｅｔｏｉｇｎｄｔｚｏｒｐｃｏｎｚｏｒｐｃａｅｔｓｉｌｚｏｒｐｃａｅｔｖｙａａｈｏａｗａｅｅｍｎｄＴｈｘｅｉｅｔｅｕｔｓｏｔａｅｍｉｅｙｅｅｉａｇｏｎｒｉｅｅａｓｔａｅｅｐｒｎｓｌｈｗｔｈｘｄｘｌｎｓｏｄｅｔａｎｒｂｃｕｅｉｃｎｉｒｖｏａｉｔｆｌｃｌａｄｍｒｓｈｔｍｐｏｅｖｌｔｉｏｙｏｎｌｙｇ１２ｐｏａｅｉ１，－ｒｐｎｄｏ．ＫｅｒｓＨｅｅｏｅｅｕｚｏｒｐｃｄｓｉａｉｎＥｎｒｉｅ；ｙｏ；，－ｒｐｎｄｏｙｗｏｄ：ｔｒｇｎｏｓａｅｔｏｉｉｌｔｏ；ｔａｎｒＧｌｃｌ１２ｐｏａｅｉｌｔｌ

第三章 3.4 多组分精馏2

当R Rop，总费用随R的减小而急剧增加当R Rop，总费用随R的增大而增加故通常取一般取 R = 1.2 ~ 1.5 Rmin R = 1.3 Rmin
R↑=>N↓ 塔径、再沸器、冷凝器增大
15
刘志伟. 回流比对操作费和设备费的影响. 现代化工. 1997(3):34~36
2、理论板数
4
五、最小回流比（Rmin）: Underwood方程
1. 二元精馏：最小回流比下，出现1个恒浓区或称夹点。
典型理想体系，夹点位于进料级
1.0
P x=xD x=zF x=xB
1.0 (a)典型理想系统
5
y
0
x
恒浓区位置
二元精馏恒浓区
典型非理想体系，夹点位于进料级以上
1.0
P x=xD x=xB x=zF x
（4）轻、重组分均为分配组分(all components distributed)
少见
7
3. Underwood方程：计算Rmin
假设： 1、各组分相对挥发度是常数 2、塔内汽液相流率为恒摩尔流
（3-3b)
（3-3a)
8
3. Underwood方程：计算Rmin
首先，用试差法解出式（3-3b）中的θ 值。分配组分只有轻重关键组分两个时，则θ 只有一个，且αH,r < θ < αL,r。分配组分不止轻重关键组分时，则有m个θ 值，m比分配组分数小1。且θ 位于分配组分的两个相邻相对挥发度之间。实际计算中，xi,D常近似用全回流条件下的馏出液的组成
最小理论板数(Nmin)和最小回流比(Rmin)是两个极限条件，它们确定了塔板数和操作回流比的允许范围，有助于选择特定的操作条件。回流比影响操作费用理论板数影响精馏塔设备投资 N↑ R↓

二元精馏的分析和计算

平衡级蒸馏和精馏原理我们已经学习了蒸馏原理和二元混合液的平衡蒸馏的方式，这里先简单复习一下。

复习：蒸馏原理二元混合液的平衡蒸馏蒸馏的原理是利用混合液中各组分挥发度的不同，将混合液部分汽化，使得汽相中易挥发组分的含量高于液相中，从而使混合液达到一定程度的分离。

同理：将混合蒸汽部分冷凝时，冷凝液中难挥发组分的含量高于汽相中，从而使混合蒸汽达到一定程度的分离。

下面，我们来作一个二元理想溶液的温度-组成相图，用以复习平衡蒸馏。

图1：图1二元理想溶液的温度-组成相图进行平衡蒸馏时，将流量为F，组成为x F的混合液，在进入分离器前，加压加热，使其温度高于分离器内压力下的沸点，然后通过减压阀，这时液体过热，高于沸点的显热变为潜热使液体部分汽化，然后平衡的汽液两相混合物在分离器中分离，（在图一中画图）在塔顶得到流量为V，组成为y的汽相，在塔底得到流量为L，组成为x的液相。

显然，y>x F>x，我们使易挥发组分从液相向汽相转移了，这就使原来的混合液达到某种程度上的分离.如果我们想要得到更高纯度的分离，该怎么办呢？从原理上说，进行多次的平衡汽化和平衡冷凝过程可以将混合液分离到所要求的纯度，比如说：对刚才已经过一次平衡蒸馏的汽相产物进行部分冷凝（在图一中画图），得到的汽液相产物组成分别为y1,x1,显然，y1>y>x1，这就使得刚才的汽相产物得到了进一步的分离。

但是多次的平衡汽化和平衡冷凝步骤繁多，加热、冷却能耗大且极不经济。

要想实现高纯度的分离，需要较合理的蒸馏方式，即下述“平衡级蒸馏”的方式。

一、平衡级蒸馏1、何为平衡级蒸馏如图2所示，设有不平衡的汽液两相通过一块塔板，（在图二中画图）汽相流量为V0，组成为y0，液相流量为L0，组成为x0，两相在塔板内密切接触，趋向平衡后离开塔板，离开塔板的汽液流量和组成分别为V，y；L，x。

这就是“接触级蒸馏”，如果汽液达平衡后再离开塔板，就是“平衡级蒸馏”，一块塔板就称为一个平衡级。

3.3.1萃取精馏(2)

S
2
A 1 x x A A
12 s s 1S 2S
塔釜
0 x1
ln 12 / s
12 / s
12 / s 顶 12 / s 釜
S P 1 ln PS 2
1 xs xs A1S A2 S A12
（3-40）
S
n-1 n n+1
1 Lm W S Vm
（3-42）
F m-1 m m+1
④汽相流率越往下越大，即越往上越小。
W 7
3.3.1.3 萃取精馏过程分析
（2）塔内溶剂含量分布
假定：1）恒摩尔流；2）（xS)D=0 精馏段物料衡算：V
D
S LD
（3-43a）（3-43b）
14
3.3.1.3 萃取精馏过程分析
萃取精馏的注意事项
（2）由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来调节的，随萃取剂在液相中的浓度的增加，组分1、2 的相对挥发度增大。当塔顶产品不合格时，不能采用加大回流的办法来调节，因这样做会使萃取剂在塔内浓度降低，反而使情况更加恶化。
一般调节方法有: ①加大萃取剂用量; ②减少进料量，同时减少塔顶产品的采出量。这也就是在不改变下降液量的前提下加大了回流比。
从而影响分离效果。
13
3.3.1.3 萃取精馏过程分析
萃取精馏的注意事项
萃取精馏与一般精馏虽然都是利用液体的部分汽化、蒸汽的部分冷凝产生的富集作用，从而将物料加以分离的过程，但是，由于萃取精馏中加入了大量的萃取剂，因此与一般精馏相比有如下几点需要注意：（1）由于加入的萃取剂的量大（一般要求 xS>0.6），因此，塔内下降液量远远大于上升蒸汽量，从而造成汽液接触不佳，故萃取精馏塔的塔板效率低，大约为普通精馏的一半左右（回收段不包括在内）。在设计时应注意塔板结构及流体动力情况，以免效率过低。