第十章 蒸馏设备.
蒸馏设备工作原理
蒸馏设备工作原理蒸馏设备是一种常见的工业设备，用于分离液体混合物中的成分。
其工作原理基于液体的沸点差异，通过加热液体混合物，使沸点较低的成分先蒸发，然后经过冷凝，最终得到纯净的目标成分。
本文将详细介绍蒸馏设备的工作原理。
一、蒸馏设备分类蒸馏设备根据其结构和工作原理的不同，一般可以分为以下几种类型：1. 管式蒸馏设备：由垂直安装的角钢管组成，其中液体在管内向上运动，蒸汽则从管顶部向下流动。
这种设备适用于处理高沸点液体的分离。
2. 塔式蒸馏设备：由一系列并列、相互连接的塔板构成，每个塔板上设置有装有填料的塔壳，液体和蒸汽通过塔板交替流动，以增强萃取效果。
3. 回流式蒸馏设备：液体通过一个带有冷凝器的封闭系统循环流动，其中一部分液体通过冷凝器冷凝成液体，回流到塔底，形成反复的蒸馏过程。
二、蒸馏设备的工作原理简要描述如下：1. 加热过程：将混合物加热至其中成分的沸点。
沸点较低的成分先开始蒸发，而沸点较高的成分则滞留在液体中。
2. 蒸汽冷凝：蒸发的成分从加热区域进入冷凝区域，通过冷凝器冷凝成液体。
冷凝器通常采用水冷或空气冷却，以保持较低的温度。
3. 分离收集：冷凝后的液体通过收集装置收集，蒸发过程中滞留在液体中的成分则留在原容器中。
4. 控制参数：蒸馏过程通常需要控制参数，如加热温度、冷凝器冷却效果、液位等，以确保有效分离目标成分。
三、蒸馏设备应用蒸馏设备在各个行业都有广泛的应用，例如：1. 石油化工领域：用于石油分馏、天然气提纯、石油加工等。
2. 医药制造领域：用于制造药品，如提取纯化药物分子。
3. 食品和饮料行业：用于酿造、酒精分离、精制植物油等。
4. 环境保护产业：用于处理废水、废气等，以去除有害物质。
5. 实验室研究：用于合成有机物和分离化合物。
四、蒸馏设备的优点和局限性蒸馏设备具有以下优点：1. 分离效果好：能够高效分离液体混合物中的成分，获得高纯度的目标物质。
2. 适用广泛：适用于多种行业和领域，具有很大的应用潜力。
蒸馏设备操作流程
蒸馏设备操作流程一、蒸馏设备操作流程蒸馏设备是化工生产中常用的一种分离技术装置，通过控制温度和压力的变化，实现混合物的分馏。
本文将介绍蒸馏设备的操作流程，包括前期准备、设备调试与启动、操作过程以及设备关闭。
1. 前期准备在进行蒸馏设备操作之前，需要进行一系列的前期准备工作，包括：（1）确认操作物料的性质和组成，了解物料的沸点和相对挥发性；（2）检查设备的完整性和安全性，确保设备没有漏气、漏水等问题；（3）准备好所需的辅助设备和工具，如冷却水、恒温槽、温度计等；（4）穿戴好个人防护装备，如防护眼镜、安全手套等。
2. 设备调试与启动（1）检查蒸馏设备的电源和动力源，确保设备能正常启动；（2）检查各个阀门的开启和关闭情况，确保设备通路畅通；（3）调整冷却水和恒温槽的温度，使其符合实验要求；（4）连接好冷凝器和收集器，确保正常进行馏分收集；（5）打开真空泵，并调整真空度到所需范围；（6）预热设备至操作温度，使设备达到稳定状态。
3. 操作过程在设备调试与启动完成后，可以开始进行蒸馏操作。
操作过程主要包括以下几个步骤：（1）将待分馏物料加入蒸馏设备中，注意控制物料的投料速度；（2）根据物料的沸点和相对挥发性，调节设备温度和压力，实现分馏目标；（3）观察冷凝器是否正常工作，收集器内是否有馏分物；（4）根据需要，适时调整操作参数，如温度、压力等，以达到最佳分离效果；（5）记录操作数据，如温度、压力、收集的馏分量等。
4. 设备关闭当蒸馏操作完成或需要中断操作时，需要关闭蒸馏设备。
关闭过程包括以下步骤：（1）停止加热和冷却装置，将设备温度调至室温；（2）关闭真空泵，切断设备的真空系统；（3）关闭各个阀门，切断介质的通路；（4）清理设备和收集器内的残留物，确保设备干净整洁；（5）关闭电源和动力源，并拆卸相关设备和工具。
二、结语蒸馏设备的操作流程包括前期准备、设备调试与启动、操作过程以及设备关闭。
合理、规范地操作蒸馏设备，能够实现对混合物的有效分离，提高生产效率和产品质量。
第十章蒸馏
第十章蒸馏第十章 蒸馏1.解：以第二组数据做典型计算：84.478.2749.134;915.033.10169.039.134;69.078.2739.13478.2733.101000000====⨯===--=--=BA A BA Bpp P x p y p p p P x α各组数据计算结果如下表：424.47970.30771===∑=i imαα２.解:（1）溶液开始沸腾的温度为371K ，瞬间蒸汽组成为0.82；（2）当溶液加热到380K 时，体系呈气液平衡状态，液相组成为0.32，汽相组成为0.67； （3）当溶液加热到388K 时，溶液完全汽化为蒸汽，其液相组成为0.195；（4）应将温度控制371K ～388K 之间，才能使溶液得到初步分离。
3.解:（1）0503.0927.95783.4783.4=+=Ax223.324.22010835.1206898.624.22035.1206898.6lg 0=+-=+-=t p AmmHgp A 3.16700=⇒mmHgp t p B B 55.7088504.258.21910894.1343953.658.21994.1343953.6lg 0=⇒=+-=+-=该体系为理想物系，则：mmHgp p P mmHgx p p mmHg x p p B A B B B A A A 93.75691.67202.8491.672)0503.01(55.708;02.840503.03.167000=+=+=∴=-⨯===⨯==/(2)Pp y A A /= = 84.02 756.93 = 0.111 (3) 当P =500mmHg, A y= 0.55时，0000000500500BA B A BA BA A A A A p p p p p p p P P p P x p P p y --==--===首先取不同温度，用安托因公式计算出对应的p A 0、 p B 0，再以上述露点方程计算出y A ，当y A =0.55时，对应温度即为所求温度。
蒸馏装置图
蒸馏装置图蒸馏装置图蒸馏装置是一种常用于分离液体混合物的设备，它基于不同物质的沸点差异，通过加热和冷却来使混合物中的组分分别沸腾和凝结，从而实现分离的目的。
蒸馏装置一般包括以下几个主要部分：加热部分、蒸发器、冷凝器、分液器和收集器。
在图中，我们可以看到蒸馏装置的整体结构。
首先，加热部分由一个加热器组成，其作用是提供热量以使混合物开始沸腾。
在加热器的下方，有一个容纳混合物的容器，其中混合物被加热直至沸腾。
加热部分也包括一个温度控制装置，用于控制加热器的温度，以确保蒸馏过程的稳定和安全。
蒸发器是蒸馏装置的核心部分，其作用是将混合物中的某个组分蒸发出来。
在蒸发器中，混合物被加热至沸腾，从而产生蒸汽。
蒸汽中含有混合物中易挥发的组分，而其他组分则留在蒸发器中。
蒸发器通常采用圆柱形设计，底部设有加热器。
在整个蒸发器的内壁上，还安装有一系列冷凝管，在冷凝管中冷却蒸汽以使其凝结，并较好地分离出不同组分。
冷凝器是蒸馏装置中的另一个重要部分，主要用于冷却和凝结蒸汽。
冷凝器一般由一组冷凝管组成，冷凝管外部通有冷却剂，例如冷水，通过冷却剂的流动来使蒸汽迅速冷却，凝结并变成液体。
凝结后的液体会从冷凝器的出口处流出，并进入分液器。
分液器是用于分离液态组分的蒸馏装置的重要组成部分。
它通常由数个玻璃球形装置组成，以增加分离面积。
通过设定不同的压力和温度，将凝结的液体分成不同的组分。
分液器内部的分离板和冷凝器之间设有导流装置，以避免液体之间的混合。
最后，分离出的组分将通过管道进入收集器，分别被收集。
收集器一般位于蒸馏装置的下方，通过管道将分离出的组分输送至不同的容器中。
总之，蒸馏装置图展示了蒸馏装置中各个部分之间的连接和工作原理。
通过合理的设计和控制，蒸馏装置可以高效地实现液体混合物的分离和纯化。
这对于化工、生物技术和制药等领域来说是非常重要的。
蒸馏设备工作原理解析
蒸馏设备工作原理解析蒸馏设备是一种常用的分离技术设备，广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本文将对蒸馏设备的工作原理进行解析，从而帮助读者更好地理解蒸馏过程和设备。
一、蒸馏设备的基本结构蒸馏设备主要由蒸馏塔、冷凝器、加热炉和分离装置等组成。
蒸馏塔是蒸馏设备的核心部件，其内部通常设置有填料或板式结构，以增加传质效果。
冷凝器则用于将蒸汽凝结为液体，以实现物质的分离与回收。
加热炉则提供蒸馏过程所需的热量，而分离装置则用于分离不同组分的混合物。
二、蒸馏的基本原理蒸馏是一种利用液体混合物不同挥发性成分的沸点差异来实现分离的物理过程。
根据不同的挥发性，混合物中的组分可以在不同的温度下转化为汽态或液态，从而实现分离。
蒸馏设备通过改变温度和压力等操作条件，使得混合物中的组分升华、沸腾、凝结等过程发生，从而实现分离。
三、蒸馏设备的工作流程1. 加热：首先，将混合物加热至设定温度，以使其中的挥发性成分沸腾并转化为蒸汽。
加热可以通过加热炉或外部热源完成。
2. 蒸发：随着加热，混合物的挥发性成分逐渐蒸发，并进入蒸馏塔中。
蒸发过程中，液体中的组分会逐渐浓缩。
3. 束流效应：蒸发的蒸汽上升至蒸馏塔顶部，遇冷凝器时冷凝成液体，并通过分离装置进一步分离。
4. 回流：部分冷凝的液体会回流至蒸馏塔底部，与上升中的蒸汽进行接触，促进分离效果。
这种回流现象可以提高设备的分离效率。
5. 重新沸腾：回流液体在蒸馏塔底部重新沸腾，产生新的蒸汽。
经过多次循环，混合物中的不同组分逐渐得到分离。
四、蒸馏设备的应用蒸馏设备在化工、石油和食品等行业中具有广泛的应用。
例如，在石油炼制过程中，蒸馏设备可以将原油中的各种油品和化学物质进行分离，以得到符合市场需求的产品。
在化工生产中，蒸馏设备可以用于分离和提纯化学反应产物，以确保产品质量。
在食品工业中，蒸馏设备常用于酒精及其他液态饮料的提纯过程。
总结：蒸馏设备通过利用液体混合物中不同组分的挥发性差异来实现分离。
蒸馏基本原理
小实验
在一个容器中放入苯40mol(3.12kg) ， 甲苯60mol(5.52kg) ，充分搅拌使之混合均 匀成为均相混合物。
然后进行加热，升温到100˚C，则混合 物处于沸腾状态，将产生的蒸汽引入冷凝 器冷凝后装入另一个容器，这样原来的混 合物被分成两部分，如图10-1所示。
xF,A=0.4 xF,B=0.6 F=100mol
本章重点介绍：两组分常压连续精馏。
第一节 二元物系的汽液平衡
蒸馏是汽液间的传质过程，传质推动 力是汽相或者液相的实际浓度与平衡浓度 的差距，传质过程的极限程度是汽液两相 达到相平衡，因此，汽液平衡关系是分析 蒸馏原理和进行设备设计计算的理论基础。 相平衡是《物理化学》课程学习的基本内 容，本节侧重论述相平衡在本课程中的应 用。
10-2 二元理想溶液及其汽液平衡图
பைடு நூலகம்
一.理想溶液的汽液平衡
根据溶液中同分子间作用力与异分子间作用 力的差异程度，可将溶液分为理想溶液和非理想 溶液。理想溶液是指同分子间作用力与异分子间 作用力相同或相近，溶液中各个组分在全部浓度 范围内（x=0→1）服从拉乌尔定律，即
pA=pA0 xA （xA =0→1）
二. 沸点-组成图（t-x-y图）
如汽液平衡时总压P不高（一般小于 10atm），则道尔顿分压定律适用于汽相， 即
P=pA+pB 若溶液为理想溶液，则有
(10-3)
P= pA0 xA + pB0 xB = pA0 xA + pB0 (1-xA ) (10-4)
二. 沸点-组成图（t-x-y图）
由上式得
xA
P pB0
pA0
p
0 B
又由道尔顿分压定律得
本章主要介绍蒸馏的基本原理(共49张PPT)
由其泡点或露点计算确定。对液相则由泡点计算确定其
平衡常数 、泡点 及与之平衡气相组成 ，并
有
。对气相混合物，则由露点计算来确定
其 、 及。
第七页，共四十九页。
二元混合物相平衡关系
对于理想的二元混合物的相平衡(pínghéng)关系，由平衡 常 (pínghéng) 数表示，则有：
YA=KA.xA, KA =pA/P, yB=KB.xB， KB =pB/P
(10.27)
式（ 10.27 ）为提馏段操作方程常用表达式，亦为线性方 程，关联提馏段任意塔截面(jiémiàn)上，上升蒸气与流下液相组 成xn，yn+1 的关系。已知流下液相组成 ，即可由式 （ 10.27 ）得来自n+1板上的蒸气组成 。
第二十五页，共四十九页。
若将精馏段及提馏段两操作线与平 衡曲线（y～x）同时(tóngshí)绘于同一 直角坐标中，如图10-7所示。精馏 段操作线如DC所示，提馏段操作线 如QW所示。
第三节 二元连续(liánxù)精馏的分析和计算
10－8 全塔物料(wùliào)衡算
应用全塔物料衡算可以找出经历塔顶、底 的产量与进料量及各组成之间的关系。如 图10－5所示。令：
F为料液流量；D为塔顶产品（馏出液） 流量；W为塔底产品（釜液）流量；ZF 为料液组成；xD、xW为塔顶、底产品的组成。
本章重点：
·连续精馏过程的基本原理及过程描述的基本方法 ·二元精馏过程的设计以及精馏过程的操作分析与诊断 ·精馏过程的塔设备
第三页，共四十九页。
第一节 二元物系的气液平衡(pínghéng)
a. 气液相平衡
b. 在一封闭容器中,如图6.1.1所示。在一 定条件下，液相中各组分均有部分(bùfen)分 子从界面逸出进入液面上方气相空间， 而气相也有部分(bùfen)分子返回液面进入液 相内。经长时间接触，当每个组分的分 子从液相逸出与气相返回的速度相同， 或达到动态平衡时，即该过程达到了相 平衡。平衡时气液两相的组成之间的关 系称为相平衡关系。它取决于体系的热 力学性质，是蒸馏过程的热力学基础和 基本依据。
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题1.蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。
答案:均，挥发性差异，造成气液两相系统（每空1分，共3分）2.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。
答案: 相等，大于，杠相液体混合物杆规则（每空1分，共3分）3.当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于（每空1分）4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。
物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离远离（每空1分，共4分）5.工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化，多次部分冷凝，回流（每空1分，共3分）6.精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
（2分）7.在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为________，其作用是。
答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分）8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。
答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分）9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。
答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）10. 精馏过程回流比R 的定义式为 ；对于一定的分离任务来说，当R=时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为∞。
答案:R= DL ∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q 值最大，进料温度____泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于（每空1分，共3分）12. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于____，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。
蒸馏设备
来自 4
5
6
3
醪池
成熟醪
工业酒精
10
成品
8
2
9
11
水
1
7
杂醇油
淡酒
淡酒
图12-12 两塔气相过塔蒸馏流程图 1-粗馏塔 2-精馏塔 3-预热器 4、5、8-分凝器 6、9-冷凝冷却器
7-冷却器 10-冷却器 11-杂醇油分离器
2．液相过塔的两塔蒸馏流程 流程：
在粗馏塔顶增加几个冷凝器 粗馏塔上升的酒精蒸汽经过冷凝器冷凝成液体
结构简单，造价低 阻力小，气液接触较均匀 易漏液，操作弹性小 气液接触时间短 气体向上直吹易产生雾沫夹带
3.S（SD）形塔板
结构：多个S形型材拼接组成 特点：
保持泡罩塔板的优点 塔板上气流与液流并行，避免固体沉降 板面液体落差小，气液接触较均匀 塔板压降较大
来成为稀酒精 稀酒精再进入精馏塔精制为成品
类型：气相过塔、液相过塔
1．气相过塔的两塔蒸馏流程 工作过程：
发酵成熟醪经预热后进入醪塔（粗馏塔）的顶部 酒精含量为50%（体积分数）左右的酒精-水蒸汽
从醪塔顶部排出、引入精馏塔的中部 酒糟从塔底部排出 酒精蒸汽从精馏塔塔顶顺次经过多个冷凝器 前几个冷凝器中的冷凝液全部回流 最后一个冷凝器中的冷凝液作为醛酯馏分（工业
Q＝100CF(t沸-t进） （kcal）
式中：CF—进料液比热，kcal/kg.℃ t沸—进料层板上液体沸点温度，℃ t进—进料液体温度，℃
据Q和进料液中酒精浓度x进→查图 得进料层板上液体中酒精浓度x液→查表 得与之相平衡的酒精浓度即为塔顶上升酒精蒸气浓度y顶
→ 除以1.1加以校正
蒸馏会用到什么设备？
蒸馏会用到什么设备？蒸馏是一种广泛应用于化工、食品加工、制药等领域的分离技术。
在蒸馏过程中，液体混合物通过加热使其其中的组分转变为气体，然后通过冷凝将气体转变回液态，从而实现对混合物的分离。
为了进行蒸馏，我们需要一些特定的设备，下面就让我们一起来了解一下蒸馏会用到哪些设备吧！一、蒸馏塔蒸馏塔是进行蒸馏的核心设备之一，它通常由塔体、填料和塔板组成。
在蒸馏塔中，混合物通过填料的作用面积增大，增加液体蒸发和气体冷凝的机会，从而提高分离效率。
塔板则用于控制气体和液体的流动，使混合物可以与填料充分接触。
现代化的蒸馏塔往往还配备有温度、压力和液位等传感器，可以实时监测和控制蒸馏过程。
二、冷凝器冷凝器是蒸馏过程中不可或缺的设备，它用于将蒸发的气体冷凝成液体。
冷凝器通常由管道、冷却介质以及外壳等部分构成。
在蒸馏过程中，蒸汽经过冷凝器时，会通过冷却介质和管道，散发废热，使蒸汽温度降低，从而转变为液态。
冷凝器的设计和选择对于蒸馏效果起着至关重要的作用。
三、加热设备加热设备是给蒸馏过程提供能量的重要设备。
根据不同的蒸馏方式，加热设备可以有多种选择，例如蒸汽加热、电加热、火焰加热等。
蒸汽加热是最常用的方式之一，通过蒸汽传热的方式，将能量传递给蒸馏设备内的混合物，使其发生蒸发。
火焰加热则是利用火焰的高温，直接将能量传递给混合物，从而快速加热。
四、冷却设备冷却设备主要用于对冷凝后的液体进行冷却处理。
经过蒸馏后，液体往往会提高温度，需要通过冷却设备将其降温。
冷却设备的种类很多，最常见的是冷却水冷却器，它通过水循环的方式将蒸馏产物冷却至所需温度。
除此之外，还有空气冷却器、管壳式冷却器等，根据不同的应用场景和要求进行选择。
综上所述，蒸馏过程中所用到的设备包括蒸馏塔、冷凝器、加热设备和冷却设备等。
这些设备相互配合，协同工作，使得蒸馏过程能够高效进行。
在实际应用中，根据不同的物料特性和工艺要求，还可以对设备进行定制和改进，以提高蒸馏的分离效率和产品质量。
蒸馏设备简介介绍
蒸馏设备分类和应用领域
分类
根据操作方式，蒸馏设备可分为批量蒸馏设备、连续蒸馏设备和特种蒸馏设备（ 如分子蒸馏设备、萃取蒸馏设备等）。
应用领域
蒸馏设备广泛应用于化工、石油、轻工、医药等领域，用于生产高纯度产品、回 收有用组分、处理废水等。
蒸馏设备在工业生产中的重要性
产品纯化：蒸馏设备可实现混合物中 组分的有效分离和纯化，提高产品纯 度，满足市场需求。
漏等问题。
润滑和冷却
蒸馏设备中的一些部件需要定期 润滑和冷却，以保证设备的正常 运行和减少磨损，需要根据设备 要求使用合适的润滑剂和冷却液
。
THANK YOU
控制系统
自动化控制
通过PLC、DCS等自动化控制系统，实现对 蒸馏设备各环节的精确控制，提高生产效率 。
安全保护
设置压力、温度等安全保护装置，确保设备 在异常情况下及时停机，保障生产安全。
03
蒸馏设备的工作流程
蒸馏设备的工作流程
• 蒸馏设备是一种用于分离混合物中不同成分的设备，其工作原 理基于不同成分在不同温度下的沸点差异。蒸馏设备广泛应用 于化工、制药、石油、食品等领域。
蒸馏设备的投资和运行成本也是选型的重要因素，需要根据企业经济 实力和生产规模进行权衡和选择。
蒸馏设备的性能优化
改进蒸馏塔结构
通过优化蒸馏塔的结构参数， 如塔板类型、塔板间距、填料 类型等，可以提高蒸馏设备的
分离效率和生产能力。
优化操作条件
合理的操作条件可以提高蒸馏设备 的性能，包括进料位置、回流比、 操作温度、操作压力等。
04
蒸馏设备的选型和优 化
蒸馏设备的选型因素
生产需求
生产需求是选择蒸馏设备的重要因素，包括产品种类、产量和纯度 等，不同的生产需求需要不同的蒸馏设备和技术。
第十章---蒸馏PPT课件
y m L 0 x 0 V L x1 0 0 ..5 0 3 0 6 8 2 0 .2 8 0 .818 6
3．水蒸气蒸馏
ppwpA
（a）0.69，（b）0.88， （c） 0.92，（d）0.94。
.
27
10.3C 提馏段的物料衡算
LVW
LxmVym1WWx
提馏段操作线方程式：
ym1L'L W ' xmLW 'WxW
.
28
10-4 进料状态对精馏的影响
10.4A 进料热状态
1． 进料热状态参数 假设进料为汽液混合物， 每1mol进料中液相为qmol ，
轻组分 汽液两相单共存区
汽相线 汽相单相区
.
7
（２）定p下的T-x图 双组分体系
泡点（bubble point）
汽相单相区 露点
汽相线
露点（dew point）
汽液两相 平衡共存区。
泡点
液相线
液相单相区
.
8
（２）定p下的T-x图 双组分体系
恒沸物
恒沸物
最低恒沸点
.
最高恒沸点
9
（３）定p下的y-x图
.
43
，求 q 值：q H V H F V h c p ( T b T F ) 3 .1 2 0 .1 5 ( 3 9 6 3) 7 2 1 .2 8
H V H L V h
3 .1 2
q 1.20 6.00 q1 1.201
从对角线上y = x = xF = 0.45 的点作斜率为6.00 的直线，即为 q 线， 与精馏段操作线交于点d 。
蒸馏设备工作原理
蒸馏设备工作原理蒸馏设备是一种常用的分离和纯化液体混合物的方法，它基于不同组分的挥发性和沸点差异。
蒸馏设备通常由蒸馏釜、冷凝器、回流器和分离器等部件组成。
下面将详细介绍蒸馏设备的工作原理。
一、蒸馏设备的基本原理蒸馏设备的基本原理是利用液体的沸点差异，将混合物加热至沸点，使其中一个或多个组分转化为气态，然后通过冷凝器将气态组分冷凝成液体，从而实现分离纯化的目的。
二、蒸馏设备的工作流程1. 加热混合物：首先将混合物加入蒸馏釜中，然后通过加热设备对混合物进行加热。
加热后，混合物的温度逐渐升高，直到达到其中一个组分的沸点。
2. 沸腾和汽化：当达到组分的沸点后，该组分开始沸腾并转化为气态。
这些气态组分上升到蒸馏釜顶部。
3. 冷凝和液化：气态组分进入冷凝器，通过冷凝器中的冷却介质使其冷却，从而将气态组分冷凝为液体。
冷凝后的纯净组分被收集。
4. 回流：部分液体经过冷凝器后，被输送回蒸馏釜，这个过程称为回流。
通过回流，可以提高蒸馏的效率和纯度。
5. 分离：由于不同组分在沸腾和冷凝过程中存在沸点差异，经过多次沸腾和冷凝，不同组分逐渐分离并被收集。
三、蒸馏设备的分类根据操作方式和结构特点，蒸馏设备可以分为批式蒸馏设备和连续蒸馏设备。
1. 批式蒸馏设备：批式蒸馏设备是在连续操作和连续操作之间具有间歇性的一种设备。
这种设备通过加热、沸腾、冷凝和分离等一系列步骤来完成蒸馏过程。
2. 连续蒸馏设备：连续蒸馏设备是一种连续进行的蒸馏设备。
混合物在上升塔中与下降的回流液体相接触，通过多级塔板或填料层表面的逆流，实现了组分的逐级分离和纯化。
四、蒸馏设备的应用领域蒸馏设备广泛应用于化工、制药、石油、食品等领域。
在石油工业中，蒸馏设备通常用于原油的分离和提纯；在化工行业中，蒸馏设备可用于分离有机物和溶剂回收；在制药行业中，蒸馏设备可用于纯化药物原料。
蒸馏设备通过其独特的工作原理和多样的结构形式，实现了对液体混合物的高效分离和纯化。
我们应当进一步探索并应用蒸馏设备，以满足不同领域对于纯化物质的需求，促进工业生产和科学研究的发展。
第十章蒸馏
101.3a kp 下苯-甲苯系统的y x t --图(此溶液可视为理想溶液)。
解：由安托万公式：237.220350.120689740.6lg 0+-=t p A377.219943.134395334.6lg 0+-=t p B002. (1)(2)化分率。
(3)解：(1)(2)得(3)溶液全部汽化时，5.0=y ，查图得，99=t ℃，全部汽化的瞬间汽、液相组成为5.0=y ，3.0=x 。
3.求解某苯-甲苯二元精馏塔的下述问题：(1)已知塔顶汽相温度为83℃，含苯0.95(摩尔分率，下同)，计算塔顶压力。
(2)已知塔底温度为110℃，求塔底产品组成。
(3)已知此塔进料含苯0.45，如欲使进料在泡点状态下加入塔内，求进料温度。
为简化计算，(2)、(3)题的操作压力均取(1)中之值；苯和甲苯的饱和蒸气压由例10-l 的安托万方程计算。
解：(1)由安托万公式：237.220350.120689740.6lg 0+-=t p A919.2237.22083350.120689740.6=+-=∴ a A kp mmHg p 7.11015.8300==943.13430即(2)a A 377.219943.134395334.6lg 0+-=t p B 880.2377.219110943.134395334.6=+-=∴ a B kp mmHg p 5.9959.7460==02.05.992345.996.102000=--=--=B A B A p p p p x (3)用试差法：假设=t 94℃，237.220350.120689740.6lg 0+-=t p A 058.3237.22094350.120689740.6=+-=4.力为3解：∴5.(1)如果操作压力要保持为101.3a kp 塔顶温度为多少?(2)塔的操作压力最高不得超过多少?6.由K 图定出42H C ，62H C ，63H C ，83H C ，104H C n -于20-=t ℃，Mp p 2=及Mp 5.0下的相对挥发度(以H C 为基准)，并加以比较。
蒸馏设备工作原理
蒸馏设备工作原理蒸馏是一种常用的分离技术，广泛应用于石油化工、食品加工、药品生产等领域。
蒸馏设备是实现蒸馏过程的关键工具，它的工作原理是基于物质的不同沸点来实现分离。
1. 蒸馏的基本原理蒸馏是利用物质的沸点差异来实现分离的过程。
在一个密闭的系统中，将混合物加热至其中某一组分的沸点，该组分就会转化为气体从液体中蒸发出来。
然后，将气体冷却，使其重新凝结为液体，从而得到纯净的组分。
2. 蒸馏设备的组成蒸馏设备主要由蒸馏塔、加热器、冷凝器和分离器等组成。
蒸馏塔是整个蒸馏过程的核心部分，它通常由塔体、填料和塔盘组成。
填料可以增加塔体内表面积，有利于传热和传质。
塔盘则用于增加液体和气体的接触面积，促进组分的分离。
3. 蒸馏的工作过程蒸馏设备的工作过程可以分为蒸发、冷凝和分离三个阶段。
首先，将混合物加热至其中某一组分的沸点，使其蒸发成气体。
蒸发的气体进入蒸馏塔，在填料或塔盘上与下降的液体进行接触，发生传质和传热过程。
接着，气体进入冷凝器，被冷却成液体。
最后，液体进入分离器，根据密度差异进行分离，得到纯净的组分。
4. 蒸馏设备的类型根据不同的应用需求，蒸馏设备可以分为简单蒸馏、精馏和萃取等多种类型。
简单蒸馏适用于组分之间沸点差异较大的情况，如水和乙醇的分离。
精馏则适用于沸点差异较小的组分分离，如石油中的不同馏分。
而萃取则是利用溶剂与待分离物质的亲和性差异来实现分离。
5. 蒸馏设备的优化与改进随着科学技术的不断发展，蒸馏设备也在不断优化和改进。
例如，引入新的填料和塔盘结构，可以提高传质和传热效率，减小设备体积。
同时，采用先进的控制系统，可以实现自动化操作和精确控制，提高生产效率和产品质量。
6. 蒸馏设备的应用蒸馏设备广泛应用于石油化工、食品加工、药品生产等领域。
在石油化工中，蒸馏设备用于原油的分馏和石油产品的精制。
在食品加工中，蒸馏设备用于酒精、醋和香精等的生产。
在药品生产中，蒸馏设备用于药物的提纯和分离。
总之，蒸馏设备是实现蒸馏过程的关键工具，它利用物质的不同沸点来实现组分的分离。
蒸馏仪器高中化学
蒸馏仪器高中化学全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蒸馏仪器是一种常用的化学实验设备，用于分离液体混合物中的成分。
它通过利用不同液体挥发性的差异，将混合物中的组分逐一分离出来，从而得到纯净的单一成分。
在高中化学实验中，蒸馏仪器是非常重要的设备之一，常用于提纯液体、提取纯度较高的溶剂等实验操作。
蒸馏仪器主要由蒸馏瓶、冷凝管、蒸馏头和加热设备等部分组成。
在实验时，首先将混合物加入蒸馏瓶中，然后加热蒸馏瓶中的混合物，使其挥发，蒸气通过冷凝管冷却成液体，并最终通过蒸馏头流入收集瓶中。
根据不同成分的挥发性，可以使不同成分逐步地凝聚、分离和收集，从而实现分离目的。
蒸馏仪器的使用方法相对简单，但在实验操作中有一些注意事项需要遵守。
首先是要保持蒸馏仪器的密封性，确保整个蒸馏系统没有泄漏，这样才能确保实验的准确性和有效性。
其次是要控制加热温度，避免使混合物的温度过高或过低，从而影响分离效果。
在操作时要谨慎，避免发生意外事故，确保实验过程安全顺利进行。
除了在实验中用于分离混合物外，蒸馏仪器还可以用来测定液体的沸点，研究液体的性质，并进行一些特殊的化学反应。
在高中化学教学中，通过蒸馏实验可以让学生直观地了解蒸馏原理和操作方法，培养他们的实验操作能力和科学素养。
蒸馏仪器在高中化学教学中扮演着重要的角色，它不仅是一种实验设备，更是一种教学工具，通过实践操作，帮助学生深入理解化学知识，提高他们的实验技能和科学素养。
希望学生在今后的学习中能够认真学习和掌握蒸馏仪器的使用方法，以及实验操作中的安全注意事项，为将来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。
【字数：407】第二篇示例：蒸馏是一种将液体混合物中不同成分分离的方法，利用各种物质的沸点差异实现。
而蒸馏仪器则是实现这一过程的重要工具，是化学实验室中常用的设备之一。
在高中化学课程中，蒸馏仪器通常是学生们接触到的第一个实验仪器之一，因此掌握其原理和操作方法对于学生们来说至关重要。
化工原理-第10章-气液传质设备
化工原理-第10章-气液传质设备知识要点用于蒸馏和吸收塔的塔器分别称为蒸馏塔和吸收(解吸)塔。
通称气液传质设备。
本章应重点掌握板式塔和填料塔的基本结构、流体力学与传质特性（包括板式塔的负荷性能图)。
1. 概述高径比很大的设备叫塔器。
蒸馏与吸收作为分离过程，基于不同的物理化学原理，但其均属于气液两相间的传质过程，有共同的特点可在同样的设备中进行操作。
(1) 塔设备设计的基本原则① 使气液两相充分接触，以提供尽可能大的传质面积和传质系数，接触后两相又能及时完善分离。
② 在塔内气液两相最大限度地接近逆流，以提供最大的传质推动力。
(2) 气液传质设备的分类① 按结构分为板式塔和填料塔② 按气液接触情况分为逐级式与微分式通常板式塔为逐级接触式塔器，填料塔为微分接触式塔器。
2. 板式塔(1) 板式塔的设计意图：总体上使两相呈逆流流动，每一块塔板上呈均匀的错流接触。
(2) 筛孔塔板的构造① 筛孔——塔板上的气体通道，筛孔直径通常为3~8mm 。
② 溢流堰——为保证塔板上有液体。
③ 降液管——液体自上层塔板流至下层塔板的通道。
(3) 筛板上的气液接触状态筛板上的气液接触状态有鼓泡接触、泡沫接触、喷射接触，比较见表10-1。
表10-1 气液接触状态比较项 目 鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷射接触状态 孔速很低 较高 高两相接触面 气泡表面 液膜 液滴外表面 两相接触量 少 多 多 传质阻力 较大 小 小 传质效率 低 高 高 连续相 液体 液体 气体 分散相 气体 气体液体适用物系重轻σσ<(正系统)重轻σσ>(负系统)工业上经常采用的两种接触状态是泡沫接触与喷射接触。
由泡沫状态转为喷射状态的临界点称为转相点。
(4) 气体通过塔板的压降 包括塔板本身的干板阻力(即板上各部件所造成的局部阻力)、气体克服板上充气液层的静压力所产生的压力降、气体克服液体表面张力所产生的压力降(一般较小，可忽略不计)。
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用途：适用于对成品质量、浓度要求不高的
酒精生产
二、双塔式酒精连续精馏流程
组成：
由粗馏塔、精馏塔两个塔组成 粗馏塔只有提馏段，把酒精从成熟醪中分离出 来成为稀酒精
稀酒精再进入精馏塔精制为成品
类型：气相过塔、液相过塔
1．气相过塔的两塔蒸馏流程 工作过程：
发酵成熟醪经预热后进入醪塔（粗馏塔）的顶部
二、制冷剂
1.制冷剂：在制冷系统中从被冷却空间或物体中
取出热量，在冷凝器中放出热量给周围介质，不 断循环地传递热量实现制冷的工作介质
2.要求
①热力学方面
常压下的蒸发（沸腾）温度要低 常温下的冷凝压力要低
单位体积的（制冷剂）蒸汽产冷量要大
临界温度要高，凝固温度要低
导热系数、放热系数要高
常温下冷凝压力约0.8- 1.2MPa
渗透能力很强，渗漏不易发现
单位容积产冷量较小(汽化热161.6kJ/kg)
有些不符合环保要求
R－134a(C2H2F4、CH2F－CF3 )、 R600a（异丁烷）
三、载冷剂
直接制冷： 用制冷剂直接吸取被冷物体或空间
的热量，使其达到所要求低温
2．液相过塔的两塔蒸馏流程 流程：
在粗馏塔顶增加几个冷凝器
粗馏塔上升的酒精蒸汽经过冷凝器冷凝成液体 再流进精馏塔
特点：
较气相过塔多一次排除头级杂质的机会，所得 的成品酒精质量较高 蒸汽消耗量较多
成熟醪
移动箱
醛 酒 桶 去 发 酵 杂醇油 蒸汽 废槽 废液 贮缸 成品 贮缸
蒸汽
图12-13 液相进塔的两塔流程
1. 压缩机
作用：压缩制冷剂饱和蒸汽到冷凝压力
类型：
活塞式、 滑片式、
螺杆式
1-上盖 2-排气阀门 3-样盖 4-水套 5-吸气阀门 6-活塞环 7-活塞 8-连杆 活塞式压缩机工作原理图
2.冷凝器
作用：使高温高压过热制
冷剂气体冷却、冷凝成高
压液体，将热量传递给周
围介质（水、空气）
类型：
四、多塔式酒精连续馏流程
组成：
以三塔流程为基础，根据产品质量的特殊要求而 增加一个或数个蒸馏塔 为了加强杂醇油的分离，则在精馏塔后增加一个 去除杂醇油的后馏塔
为了排除甲醇，则单独增设去除甲醇的脱甲醇塔
第二节
① 处理能力大
酒精粗馏塔
一、作用：从发酵成熟醪中将酒精成分提出 二、要求
② 塔板效率高（气液接触面积大、均匀、时间长、
结构：塔板上开孔作为上升蒸汽的通道 特点：
结构简单，造价低 阻力小，气液接触较均匀 易漏液，操作弹性小 气液接触时间短 气体向上直吹易产生雾沫夹带
3.S（SD）形塔板
结构：多个S形型材拼接组成 特点：
保持泡罩塔板的优点 塔板上气流与液流并行，避免固体沉降 板面液体落差小，气液接触较均匀 塔板压降较大
第十章
蒸馏设备
主要内容：第一节 酒精蒸馏流程
第二节 酒精粗馏塔
学习要求：了解发酵酒精蒸馏的特性
掌握酒精蒸馏流程和粗馏塔
的结构和计算
原理：将液体混合物部分气化，利用其中各组分
挥发度的不同实现分离
应用：白酒、酒精、丙酮、丁醇、甘油 类型：
按蒸馏方法分：简单的、闪蒸、精馏、特殊的
较易分离的或对分离要求不高的，采用简单蒸馏或闪蒸 较难分离的采用精馏 很难分离的或用普通精馏不能分离的采用特殊精馏
酒精含量为50%（体积分数）左右的酒精-水蒸汽 从醪塔顶部排出、引入精馏塔的中部
酒糟从塔底部排出
酒精蒸汽从精馏塔塔顶顺次经过多个冷凝器
前几个冷凝器中的冷凝液全部回流
最后一个冷凝器中的冷凝液作为醛酯馏分（工业 酒精）取出，没有冷凝的一些低沸点杂质，从排 醛管排至大气
成品酒精在塔顶回流管以下4～6层塔板上液相 取出
式中：CF—进料液比热，kcal/kg.℃ t沸—进料层板上液体沸点温度，℃ t进—进料液体温度，℃
据Q和进料液中酒精浓度x进→查图 得进料层板上液体中酒精浓度x液→查表 得与之相平衡的酒精浓度即为塔顶上升酒精蒸气浓度 y 顶
→ 除以1.1加以校正
2.物料衡算（塔顶上升蒸气量、塔底排出废液量） 总物料衡算： F+D=V+W 酒精衡算： FxF=V•y+WxW
4.浮阀塔板
上升气体量发生变化，浮阀升降改变气相流通 面积，气流速度变化不大 不漏液，操作弹性大
气液接触时间长，塔板效率较高
浮阀易出故障
5.斜孔塔板
气液接触均匀，雾沫夹带较少 塔板效率较高，生产能力大
四、设计计算
1.塔顶上升酒精蒸气浓度
100kg进料加热至沸点所需热量：
Q＝100CF(t沸-t进） （kcal）
间接制冷：制
冷剂蒸发吸取某 种物质热量使其 降温，再用这个 低温物质去冷却 需要被冷物体或 空间
1.载冷剂：在间接制冷系统中从被冷却空间或物
体中取出热量，在蒸发器中放出热量给制冷剂，不 断循环地传递热量实现制冷的工作介质
2.要求
① 无毒、安全可靠，化学性质稳定，腐蚀性小 ② 比热大（单位质量的热容量大） ③ 凝固温度低（低于制冷剂的蒸发温度） ④ 粘度小、密度小 ⑤ 导热系数大 ⑥ 价格较低，容易获得
三、方法
天然制冷
冰、雪、深井水
制冷方法 人工制冷
物质相变化 气体膨胀 特种材料
半导体的温差效应
融 化
汽 化
升 华
蒸汽压缩式 蒸汽吸收式 蒸汽喷射式
第二节 蒸汽压缩式制冷设备
一、压缩式制冷循环
低压液体蒸发汽化吸收被冷 却物体或空间的热量 汽体被压缩超过冷凝压力 将热量传递给周围介质（水、 空气）后又冷凝为液体 液体制冷剂经过膨胀阀后压 力降低 蒸发、压缩、冷凝、膨胀形 成一个反复循环过程，将被 冷却物体或空间的热量传递 给周围介质（水、空气）
粘度、密度要小
②物理化学方面
化学性能稳定
无腐蚀性 对水、油的溶解性
③生理学方面，对人体无毒、无害 ④经济方面，价格低廉，容易取得
⑤环保方面，符合标准
3. 制冷剂的分类
① 无机化合物：空气、H2O、CO2、SO2 、NH3
代号：R7××（分子量） 丁烷R600 、乙烯R1150 、丙稀R1270
学习要求：了解制冷方法
掌握蒸汽压缩式制冷系统组成设备
对制冷剂、载冷剂的要求和常用
制冷剂、载冷剂的性质、种类
第一节
一、制冷
制冷方法
将被冷却空间或物体中的热量取出，使其温度降
低，且低于周围环境(水或空气)的温度
二、应用
低温生产（麦芽汁冷却和发酵、冷却结晶、冷冻
干燥）
菌种、产品的贮藏
生产环境的降温（生产车间的空气调节）
3.常用载冷剂 ①空气
②水
③水溶液：NaCl、CaCl2、MgCl2或糖的水溶液
NaCl水溶液共晶点温度－21.2℃
CaCl2水溶液共晶点温度－55℃
乙醇凝固温度－117℃ 丙二醇凝固温度－60℃ 二氯甲烷凝固温度－97℃
④有机溶液：乙醇、乙二醇、丙二醇、二氯甲烷
四、制冷系统设备
式中：F —进入的物料量，Kg D —加热蒸汽量，Kg
V —塔顶上升的酒精蒸气量，Kg
W —塔底排出的废液量，Kg xF—进料中酒精的含量， % xW—废液中酒精的含量，0.=QV+QW+Q损
4.塔板层数
理论板数：计算法、图解法 实际板数：塔板数=理论塔板数/板效率 （实际设计中，塔板数比计算所得多几块）
5.塔径、塔高
塔径：与进料数量有关（确定蒸汽上升速度） 塔高：与分离程度有关（选择板间距）
升气管：升气管的数量、直径、高度 泡罩尺寸和安装位置（设计原则：气流速度稳定）
6.塔板设计
7.降液管、溢流堰
成熟醪
移动箱
醛 酒 桶 去 发 酵 杂醇油 蒸汽 废槽 废液 贮缸 成品 贮缸
蒸汽
图12-13 液相进塔的两塔流程
杂酯油
图12-14 半直接式三塔流程 1-预热器 2-精馏塔 3-脱醛塔 5、7、8-分凝器 6-冷凝器
3．间接式
流程：
粗酒精液相过塔进入第二个蒸馏塔
从第二个蒸馏塔液相过塔进入第三个蒸馏塔
特点：
较半直接式多一次去除头级杂质的机会，可以 产出高纯度的酒精 操作稳定，控制和调节都很方便 蒸汽消耗量较大和设备投资较多
废水从精馏塔底部排出
杂醇油从进料层往上2～4层塔板液相取出（也 可从进料层往下2～4层塔板气相取出）
特点：
粗馏塔顶上升的酒精蒸汽直接进入精馏塔，可 以节约加热蒸汽和冷却水 两塔直接联通，互相影响
3
4 来自 醪池 成熟醪
5
6
工业酒精
10
成品 8 2 9 1 7 水 11 杂醇油
淡酒
淡酒
图12-12 两塔气相过塔蒸馏流程图 1-粗馏塔 2-精馏塔 3-预热器 4、5、8-分凝器 6、9-冷凝冷却器 7-冷却器 10-冷却器 11-杂醇油分离器
3
4 来自 醪池 成熟醪
5
6
工业酒精
10
成品 8 2 9 1 7 水 11 杂醇油
淡酒
淡酒
图12-12 两塔气相过塔蒸馏流程图 1-粗馏塔 2-精馏塔 3-预热器 4、5、8-分凝器 6、9-冷凝冷却器 7-冷却器 10-冷却器 11-杂醇油分离器