精馏原理介绍.
精馏实验原理
精馏实验原理
精馏是一种常用的分离和纯化混合物的方法，它基于不同物质的沸点差异来进行分离。
在精馏实验中，通常需要用到精馏瓶、冷凝管、加热设备等实验器材，通过控制温度和气压来实现混合物的分离。
精馏实验原理主要包括蒸馏、冷凝和收集三个基本过程。
首先，蒸馏是指将混合物加热至其中一种成分的沸点，使其转化为气态，然后通过冷凝管冷却成液态并收集的过程。
在这个过程中，需要控制加热温度和保持适当的气压，以确保混合物中不同成分的沸点差异能够得到充分利用。
通过蒸馏，可以有效分离出混合物中沸点较低的成分，得到相对纯净的产物。
其次，冷凝是精馏实验中至关重要的一环，它通过冷却管道将蒸馏蒸汽迅速冷却成液态。
冷凝管通常采用玻璃管或金属管制成，其内部通道设计使得蒸汽能够迅速散失热量并凝结成液体。
冷凝过程中，需要保持冷却管道的温度低于混合物中各成分的沸点，以确保蒸汽能够充分冷凝成液态，从而实现有效分离。
最后，收集是精馏实验的最后一步，通过合适的收集容器将冷凝后的液体收集起来。
在收集过程中，需要注意保持收集容器的密封性和清洁度，以避免外部杂质的混入。
同时，也需要根据实验需要选择合适的收集方式，可以是定量收集或者定性收集，以满足不同实验目的的要求。
总之，精馏实验原理是基于不同成分沸点差异的分离方法，通过蒸馏、冷凝和收集三个基本过程来实现混合物的分离和纯化。
在进行精馏实验时，需要严格控制实验条件和操作步骤，以确保实验的准确性和可靠性。
精馏实验在化学、生物、制药等领域都有着广泛的应用，掌握其原理和操作技巧对于科研工作者和实验人员来说都是非常重要的。
精馏原理及在工业中的应用
精馏原理及在工业中的应用精馏原理在化工工业中应用广泛，特别是在石油化工、化学工程和酒精等工业生产中。
精馏是一种通过改变液体混合物的各个组分之间的沸点差异而达到分离的工艺。
下面将详细介绍精馏的原理和在工业中的应用。
精馏原理基于液体的沸点差异，利用汽液两相的相互转化来实现分离。
混合物在加热条件下被蒸发并形成气相，然后再通过冷凝器冷却成液相。
液相经过收集和处理，可得到目标产品和副产物。
精馏的基本工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 加热汽化：将混合物加入精馏塔，并通入蒸馏剂以混合。
精馏塔的底部通过加热产生蒸汽，使混合物中各成分逐渐汽化。
2. 分馏过程：混合物气化后进入精馏塔，在塔内各个板层上冷凝为液相，并下落到下一个塔层。
在温度递减的过程中，成分沸点较低的组分率先凝结，向下移动，而沸点较高的组分则逐渐上升。
3. 再沸：当液相到达塔的底部时，经过加热而再次汽化，然后通过凝结器冷却转变为液相。
4. 产品收集：经过多次汽化和冷凝，最终可以在塔中得到沸点较低的目标产品，而沸点较高的副产物则在塔中逐渐富集。
精馏在工业中有许多应用，以下是几个例子：1. 石油炼制：石油是由多种不同沸点的碳氢化合物组成的混合物。
石油精馏是将原油通过加热和冷却进行分离的过程。
在精馏过程中，原油经过多次汽化和冷凝，得到汽油、柴油、天然气等不同沸点范围的成分。
这些产品可以进一步用于汽车燃料、化学品生产等。
2. 酒精生产：精馏在酒精工业中也起到关键作用。
通过发酵过程得到的酒液，经过蒸馏后可以得到高浓度的酒精。
这是因为酒精的沸点较低，所以通过精馏可以将酒精从酒液中分离出来。
3. 化学工程：在化学工程中，精馏是常用的分离技术。
例如，在合成氨生产中，通过精馏可以将氨和气体混合物中的氢气分离出来。
此外，在石化工业中，也可以通过精馏将某种成分从废气中回收利用。
4. 食品工业：精馏在食品工业中也有应用，主要用于提取和纯化一些特定成分。
例如，通过精馏可以从葡萄酒中提取酒精，从糖浆中提取糖分，或从香料中提取香味物质。
精馏装置原理
精馏装置原理精馏是一种重要的化学分离技术，它在广泛的应用中起着重要的作用。
精馏的原理是利用不同成分在特定温度和压力下的升华和凝聚来分离混合物中的组分。
精馏通常通过特定的装置来实现。
一般而言，精馏可分为简单精馏和复杂精馏。
这两种方法主要的区别在于它们的原理和操作上的差异，以及其中复杂精馏具有更好的分离效果和应用范围。
以下是具体的原理及操作介绍。
1. 简单精馏原理简单精馏是最基础的精馏方法，它适用于分离具有较小沸点差异的混合物。
原理是将混合物加热并使其升华，然后在冷凝器中冷却并使其凝结。
这样就可以将混合物中的不同成分根据其沸点进行分离。
简单精馏要求混合物的沸点差异不能太大，一般应在25℃以下。
2. 简单精馏操作步骤简单精馏的操作步骤如下：（1）将混合物倒入精馏瓶中，并添加适量木炭或活性炭以减少杂质的影响。
（2）将精馏瓶连同冷凝器、配件和鼓风机装置等连接在一起。
（3）将精馏瓶内的混合物加热并使其升华，利用鼓风机将升华的气体引入冷凝器中。
（4）在冷凝器中通过冷却液使升华的气体冷却并凝固，分离出不同成分。
（5）将分离出的组分逐一收集，保存并进行后续检测。
3. 复杂精馏原理相比简单精馏，复杂精馏需要更加先进的设备和技术，可以分离不同沸点差异更大的混合物。
在现代工业及实验室中广泛使用的复杂精馏方法主要包括气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法等。
这些方法都依赖于不同升华和凝聚速度的成分表现出不同的行为。
4. 复杂精馏操作步骤由于不同的精馏方法和设备有其固有的特征，因此复杂精馏方法的具体操作方法也略有不同。
以下是通用的几个步骤：（1）首先将混合物装入特定的精馏装置。
（2）启动加热器升温，并在适当的温度下保持一段时间。
（3）如果需要进行软件和硬件调整，则在采集过程中把控温度和压力等因素。
（4）根据需要，考虑使用特定的分离方法，例如液相色谱法、气相色谱法或毛细管电泳法，以获得更好的分离效果。
（5）根据原材料和需要目的，进行必要的分离收集。
精馏 原理介绍 甲醇
精馏原理介绍甲醇
精馏是一种分离液体混合物的方法，通过在不同温度下蒸发和凝结来分离混合物中不同成分。
精馏的原理基于不同物质的沸点不同。
在一个精馏设备中，混合物被加热，在加热过程中，组成混合物的各个成分开始蒸发。
由于每种成分的沸点不同，某些成分会更容易蒸发，而某些成分会更容易凝结。
蒸发后的气体通过冷凝器冷却，变为液态形式，然后收集下来。
这样就实现了混合物的分离。
蒸发和冷凝循环进行，直到混合物的所有成分被分离为止。
甲醇是一种具有比较低沸点的有机化合物，其沸点约为
64.7°C。
通过精馏的方法，可以将甲醇和其他高沸点的组分进
行有效分离。
在精馏过程中，将混合物加热至甲醇沸点以上，甲醇开始蒸发，然后通过冷凝器冷却并收集。
其他高沸点的组分则会保持在液体状态。
通过这样的操作，可以得到纯度较高的甲醇。
酒精精馏原理
酒精精馏原理
酒精精馏原理即利用酒精和水的沸点差异，通过升温使酒精汽化，然后冷凝收集其蒸馏液的过程。
具体原理描述如下：
首先，将含有酒精的混合物（例如酒或发酵液）加热，使其沸腾。
由于酒精和水的沸点不同，酒精的沸点为78.4摄氏度，
而水的沸点为100摄氏度，所以在沸腾过程中，酒精会随着水蒸汽一起升到蒸馏容器的上部。
接下来，将蒸气冷却，通常通过将蒸气在冷凝管中流动，使其与冷却器壁接触。
在冷凝器中，水蒸汽逐渐冷却并凝结成水，而酒精则在较高的位置继续上升，直至进入冷凝器的上部。
这样，我们就可以通过收集器来收集冷却后的酒精液体，即所谓的蒸馏液。
由于酒精比水更轻，所以它在混合物中处于较高的位置。
通过精确控制温度和时间，可以分离出所需的纯酒精。
酒精精馏原理的基本思想是利用不同物质的沸点差异，通过升温和冷却的过程来分离混合物中的酒精。
这种方法可以在实验室中制备高纯度的酒精，也可以在工业上大规模生产酒精和其他液体产品。
精馏原理与操作要点
塔底产品热量＋塔顶冷凝器冷却热量＋热量损失 进料、冷剂、加热剂的控制
物料平衡影响因素：进料流量 进料组成 塔顶，塔底产品采出量及组
能量平衡影响因素：进料温度 再沸器加热量 冷凝器冷却量 环境温度
全塔物料平衡
F LR Vs VR LS
F，ZF
Vs y k Ls x k-1
进料为液相，且为泡点，则：
↑
↓k
VS VR , LS LR F
进料为气相，且为露点，则：
VR Vs F , LR LS
Ls
物料平衡示意图
D，XD
B,xB
（2）精馏段的物料平衡
对于冷凝器：
D VR LR
任意塔板j：
连续精馏塔流程的典型图。
1－精馏塔 2－再沸器 3－冷凝器 4－观察罩 5－馏出液贮罐 6－高位槽 7－预热器 8－残液贮罐
三组分精馏典型流程图。
三、精馏塔分类
板式塔 筛板塔、泡罩塔、浮阀塔 穿流塔、浮喷塔、浮舌塔
填料塔 增加气液两相的接触面积 乱堆填料，规整填料
我厂酚塔内部结构
图例显示
槽盘式液体分布器
塔顶－塔底形成下高上低的温度梯度分布 梯度越大，则传质传热的过程越充分，分离效果越好
泡点：一定系统压力和液相组成下，液体混合物出现第一个 气泡时的温度称为泡点.
露点：一定系统压力和液相组成下，液体混合物加热汽化全 部变成饱和气相的温度称为露点。
二异丙基醚——粗酚气 液平衡温度/浓度曲线
在图1中。曲线1表示在一定压力下，溶液的浓度与泡点的关 系，称为液相线，线上每一点均代表饱和液体；曲线2表示溶 液浓度与露点的关系，称为气相线，线上每一点均代表饱和 蒸汽。液相线以下的区域是液相区；气相线以上，溶液全部 汽化，称为过热蒸汽区；两线之间为汽、液两相共存区。
精馏原理和流程
1－4精馏原理和流程1．掌握的内容：精馏分离过程原理及分析2．重点：精馏原理、精馏装置作用3．难点：精馏原理，部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。
1.4.1 精馏原理精馏原理是根据图1-7所示的t-x-y图，在一定的压力下，通过多次部分气化和多次部分冷凝使混合液得以分离，以分别获得接近纯态的组分。
理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分，多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分，但因产生大量中间组分而使产品量极少，且设备庞大。
工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。
1.4.2 精馏装置流程一、精馏装置流程典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、冷凝器、再沸器等，如图1-8所示。
用于精馏的塔设备有两种，即板式塔和填料塔，但常采用的是板式塔。
连续精馏操作中，原料液连续送入精馏塔内，同时从塔顶和塔底连续得到产品（馏出液、釜残液），所以是一种定态操作过程。
二、精馏装置的作用精馏塔以加料板为界分为两段，精馏段和提馏段。
1．精馏段的作用加料板以上的塔段为精馏段，其作用是逐板增浓上升气相中易挥发组分的浓度。
2．提馏段的作用包括加料板在内的以下塔板为提馏段，其作用逐板提取下降的液相中易挥发组分。
3．塔板的作用塔板是供气液两相进行传质和传热的场所。
每一块塔板上气液两相进行双向传质，只要有足够的塔板数，就可以将混合液分离成两个较纯净的组分。
4．再沸器的作用其作用是提供一定流量的上升蒸气流。
5．冷凝器的作用其作用是提供塔顶液相产品并保证有适当的液相回流。
回流主要补充塔板上易挥发组分的浓度，是精馏连续定态进行的必要条件。
精馏是一种利用回流使混合液得到高纯度分离的蒸馏方法。
1－5两组分连续精馏的计算1．掌握的内容：(1)精馏塔物料衡算的应用。
(2)操作线方程和q线方程及其在x-y图上的作法和应用。
(3)理论板和实际板数的确定（逐板计算法和图解法）、塔高和塔径的计算。
萃取精馏法的原理
萃取精馏法的原理
萃取精馏法是一种通过液体的分馏使两个或更多组分分离的方法。
其基本原理是利用各组分的不同挥发性，在不同的温度下使其部分汽化，然后通过液气两相的分离实现分离提纯。
具体原理如下：
1. 原料液通过加热，使其达到沸点。
在加热过程中，各组分的挥发性不同，会有一部分组分先达到沸点开始汽化。
2. 汽化的组分进入分馏塔的上部，形成汽相。
分馏塔内通常装有填料或塔板，以增加接触面积和混合程度。
3. 分馏塔内上部的汽相遇到冷却的材料，如冷凝器等，使其冷却并凝结成液体。
液体部分重新回流到分馏塔，形成回流液，而未回流的液体则继续向下流动。
4. 液体继续向下流动，经过分馏塔内不同温度区域的加热和冷却作用，不同组分的喷雾汽化和凝结循环，逐渐分离出来。
5. 最后，分馏塔下部的液体收集器收集分离得到的纯化组分。
总结起来，萃取精馏法的原理主要是利用组分在不同条件下的相变特性，通过不
断的汽化与凝结循环，使各组分在分馏塔中逐渐分离提纯。
精馏的原理和工业应用
精馏的原理和工业应用1. 精馏的概述精馏是一种分离混合物的常用方法，通过蒸馏原理将混合物分离成其组成部分。
它基于物质的沸点差异，利用加热和冷却过程，将混合物中不同物质的馏分收集并分离。
2. 精馏的原理精馏的原理是基于不同物质的沸点差异。
混合物加热后，沸腾温度会随着时间的推移逐渐升高。
不同成分的沸点不同，因此会有部分成分先沸腾，形成蒸汽，然后通过冷凝来收集和分离。
3. 精馏的步骤精馏通常包括以下步骤：•加热：将混合物置于加热设备中，加热至沸腾开始。
•蒸发：混合物的挥发性成分先沸腾，形成蒸汽。
•冷凝：蒸汽通过冷凝器冷却，变为液体。
•收集：收集液体，并分离出不同成分的馏分。
4. 精馏的应用精馏在工业中有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：•石油精馏：将原油中的不同组分按照沸点分离，得到石油产品如汽油、柴油、煤油等。
•酒精制备：利用精馏技术从发酵液中分离出酒精。
•盐水淡化：通过精馏技术将盐水中的水分离出来，实现淡化处理。
•化学品制造：在化学品生产过程中，精馏常常用于分离纯化不同物质。
5. 精馏的优点精馏作为分离技术的一种常用方法，具有以下优点：•高效：通过精确的温度控制，可以快速有效地分离混合物。
•可控性强：可以根据需要调整精馏的参数，以获得特定成分和纯度的产物。
•应用广泛：精馏适用于各种混合物的分离，具有广泛的工业应用。
6. 精馏的局限性尽管精馏在很多领域被广泛应用，但也存在一些局限性：•能源消耗高：精馏需要消耗大量的能源，特别是对于高沸点物质，能源消耗更高。
•设备成本高：精馏设备通常比较复杂和昂贵。
•操作要求高：精馏对于操作人员的技术要求较高，需要掌握一定的专业知识。
7. 总结精馏作为一种常用的分离技术，通过利用不同物质的沸点差异，将混合物分离成其组成部分。
它在石油工业、化学工业等领域有广泛的应用。
但是，精馏也存在能源消耗高、设备成本高等局限性。
尽管如此，精馏仍然是一种重要的分离技术，对于许多工业过程起着至关重要的作用。
精馏的原理是什么
精馏的原理是什么
精馏是一种通过不同物质的沸点差异来分离混合物的方法。
其基本原理是利用物质在不同温度下的沸点差异，通过加热混合物使其中的成分逐渐汽化，再通过冷凝使其凝结成液体，从而实现分离。
在精馏过程中，混合物首先被加热至沸点，此时其中挥发性成分的汽化开始。
因为沸点是受压力影响的，所以常将精馏过程进行于密闭的设备中，如酒精蒸馏中的蒸馏器。
汽化的气体进入冷凝器，经过冷却后转化为液体，这是因为冷凝器内部较低的温度使得气体失去能量，导致分子之间的相互作用增强而凝结。
由于不同成分的沸点不同，因此通过逐渐加热和冷凝，液体中不同成分的汽化和凝结速度也会有所不同。
挥发性成分的汽化速度较快，而其他成分的汽化速度较慢。
当液体中的挥发性成分汽化完毕后，将残渣部分称为“渣”，而凝结的挥发性成分则称为“馏出物”或“馏分”。
通过不断重复加热和冷却的过程，可以逐渐使混合物中挥发性成分的纯度增加，达到所需的分离效果。
这种分离方法常见于石油化工行业，用于分离石油中的不同组分，如汽油、柴油等。
同时，精馏也广泛应用于实验室和化学工业中，用于分离纯化化合物或提纯溶剂等。
精馏原理
精馏:多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法， 精馏:多次而且同时运用部分气化和部分冷凝的方法，使混合液 较完 全分离，获得接近纯组分的单元操作。 全分离，获得接近纯组分的单元操作。
y3 y2 x3 y1 x21 多次部分气化和多次部分冷凝的基本过程 （1）多次部分冷凝 如图： 将组成为 XF ， 温度为 TA 的混合 如图 ： 将组成为X 温度为T 液加热到气液共存区，使其部分气化， 液加热到气液共存区，使其部分气化，并 将气液两相分开， 气相组成为Y 将气液两相分开 ， 气相组成为 Y1 ， 液相 xF 组成为X 部分分离。 组成为 X1 ， 且 Y1>XF>X1 ， 部分分离 。 将 产生的组成为Y 产生的组成为 Y1 的饱和蒸汽部分冷凝到 出现新的气液平衡， 气相组成为Y T1 出现新的气液平衡 ， 气相组成为 Y2 ， 液相组成为X 再将温度为T 液相组成为 X2 且 Y2 >Y1 。 再将温度为 T1 组成为Y 的饱和蒸汽冷凝到P 组成为 Y2 的饱和蒸汽冷凝到 P 点 T2 出现 新平衡，气相组成为Y 新平衡，气相组成为Y3 ，Y3 >Y1 。
如此类推，最终可得难挥发组分浓度低， 如此类推，最终可得难挥发组分浓度低，易挥发组分接近于纯组 分的气相。 分的气相。 （2）多次部分汽化 将组成为X 的饱和液体加热T 使其部分气化， 将组成为X1 的饱和液体加热T2 （J 点），使其部分气化，这时又出 现新的气液平衡，将气液两相分开，液相组成为X 再将组成为X 现新的气液平衡，将气液两相分开，液相组成为X2’ 。再将组成为X2’ 的 饱和液体部分气化，如此类推，最终可得易挥发组分浓度很低， 饱和液体部分气化，如此类推，最终可得易挥发组分浓度很低，接近于 纯净的难挥发组分的液相。 纯净的难挥发组分的液相。 2 精馏操作的实现 设想将单级分离器加以组合成多级分离流程。 A 设想将单级分离器加以组合成多级分离流程 。 存在的两个问题： B 存在的两个问题： （1）中间产品多，收率低。 中间产品多，收率低。 设备复杂、能耗大，操作不便。 （2） 设备复杂、能耗大，操作不便。
精馏的原理应用
精馏的原理应用1. 什么是精馏？精馏是一种常见的分离技术，它基于液体的不同沸点来实现对混合物的分离。
通过加热混合物，将其转化为蒸汽，然后冷凝后收集纯净的液体组分。
精馏广泛应用于化学工业、石油工业、食品加工等领域，用于提取纯净的产品或分离混合物中的杂质。
2. 精馏的原理精馏的原理基于物质的沸点差异。
在混合物中，不同成分的沸点不同，因此可以通过适当的加热和冷凝来将混合物分离成不同的组分。
具体来说，精馏包括以下几个步骤：•加热：将混合物加热到其中一个组分的沸点。
加热后，该组分会转化为蒸汽。
•蒸馏：通过蒸发和蒸汽冷凝，将蒸汽转化为液体。
在这个过程中，蒸汽中的纯净组分被收集。
•冷凝：将蒸汽冷却，使其重新变为液体。
这个过程通常通过将蒸汽通过冷凝器来实现，冷凝器中的冷却介质使蒸汽迅速冷却并转化为液体。
•收集：冷凝后的液体从冷凝器中收集出来。
这个液体就是精馏后得到的纯净组分。
3. 精馏的应用精馏广泛用于许多行业和领域，以下是一些常见的应用：3.1 石油工业精馏是石油炼制的关键步骤之一。
原油中的各种碳氢化合物具有不同的沸点，通过精馏可以将原油分离成不同的馏分，如汽油、柴油、煤油等。
这些馏分可以用于不同的用途，例如汽车燃料、润滑油、化工原料等。
3.2 化学工业在化学工业中，精馏常用于分离和纯化化学品。
例如，通过精馏可以将某种混合物分离成纯净的化合物，用于制药、农药、颜料等的生产。
此外，精馏还可以用于制备高纯度的溶剂和溶液。
3.3 酒精制造精馏也被广泛应用于酒精制造过程中。
通过对发酵产生的混合物进行精馏，可以将酒精从其他成分中分离出来，制备出高纯度的酒精。
3.4 食品加工在食品加工过程中，精馏可以用于提取和分离物质。
例如，通过精馏可以从某种食材中提取出香精、食用油、植物提取物等。
这些纯净的物质可以用于食品、调味品、保健品等的制作。
4. 精馏的优点和局限性精馏作为一种分离技术，具有以下优点：•高纯度：通过精馏可以获得高纯度的组分，适用于许多需要高纯度物质的工业和科学领域。
精馏原理与操作要点
B xB ) Vs
3、约束条件 液泛限：气相速度过高，气相中夹带液体到上层塔板中， 称为“雾沫夹带”，雾沫夹带现象严重时，液相从下层塔板倒 流到上层塔板，称为液泛。气相速度的上限称为液泛限。（另 外液体量过大、溢流管堵塞等都会导致液泛） 漏液限：气相速度过低，塔板漏液，板效率下降。气相速 度的下限称为漏液限。 压力限：塔的操作压力的限制，操作压力过大，影响气液 平衡，分离效果变差。严重时会影响安全生产。 临界温差限：主要指再沸器两侧冷热流体的温度差。温差 越大，传热量越大，温差低于临界温差时，给热系数急剧下降， 不能保证正常传热。
F↓ ↓LR ↑VR ↓LS ↑VS F，ZF
从而进料板物料平衡：
F LR Vs VR LS
↑ ↓ VR y j+1 LR Vs y k Ls x k-1 ↑ ↓
j xj
D，XD
进料为液相，且为泡点，则：
k
VS VR , LS LR F
进料为气相，且为露点，则：
Ls
பைடு நூலகம்
VR Vs F , LR LS
精馏原理与操作要点
一、引言 精馏过程是一个复杂的传质传热过程，表现为：过程变量多， 被控变量多，可操纵的变量也多和机理复杂” 作为化工生产中 应用最广的分离过程，精馏也是耗能较大的一种化工单元操作。
二、精馏原理
精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动，在互相接触过 程中，液相中的轻组分逐渐转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相。 精馏过程本质上是一种传质过程，也伴随着传热。在恒定压力下，对单组分 液体在沸腾时继续加热，其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说， 在恒定压力下，沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言，在恒定压力下，溶 液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高，溶液平衡温度越高。 与纯物质的气液平衡相比较，溶液气液平衡的一个特点是：在平衡态下，气 相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下，气相中的低沸点组分的浓度高 于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡，把恒定压力下的平衡温度 称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液，则把平衡温度称 为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同 一气相和液相来说，露点温度与泡点一般是不相等的，前者比后者高 。以 苯与甲苯混合液为例，若以温度为纵坐标，液相或气相中苯的浓度为横坐标， 将苯一甲苯气液相平衡数据绘成曲线，可得如图1所示的温度一浓度曲线图。
精馏
图 6-6 精馏塔模型
图 6-7 精馏塔的一段
一、精馏原 一、精馏原 理
6.2.3 精馏塔的操作情况 精馏操作在直立圆形的精馏塔 内进行. 塔内装有若干层塔板或充填 一定高度的填料, g--l 两相传质可以 是微分接触式或逐级接触式. 传质设 备对吸收和蒸馏过程通用. 本章以逐 级接触的板式塔为重点.
图 6-5 无中间产品的 多次部分 气化的分离示意图
从图6 可知，将每一级中间产品返回到下一级中， 从图6-5可知，将每一级中间产品返回到下一级中，不仅可以 提高产品的收率，而且是过程进行的必不可少条件。例如，对第2 提高产品的收率，而且是过程进行的必不可少条件。例如，对第2 级而言，如没有液体x 回流到y 级而言，如没有液体x3回流到y1中(无中间加热器和冷凝器)，就不 无中间加热器和冷凝器) 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝， 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝，第2级也就没有分离作用 了。因此每级都需有回流液。 因此每级都需有回流液。
一、精馏原理 一、精馏原理
从相图可以看出，用一次部分 气化得到的气相产品的组成不会大 于yD ，而yD 是加热原料液xF 时产生 的第一个气泡的平衡气相组成。同 时，液相产品的组成不会低于xW ， 而xW 是将原料也全部气化时剩下最 后一滴液体的平衡液相组成。组成 为xW 的液体量及组成为yD 的气体量 是极少的。至于将xF 的原料液加热 到t3时，液相量和气相量之间的关系 ，可由杠杆规则来确定。 由此可知，简单蒸馏，即将液体混合物进行一次部分气化(单 级)的过程，只能起到部分分离的作用，只适用于要求粗分或初步 加工的场合。而要使混合物中的组分得到高纯度（几乎完全）的 分离，只有进行精馏。
一、 精馏原理
由此可见， 由此可见，不同温度且互不平衡 的气液两相接触时， 的气液两相接触时，必然会同时产生 传热和传质的双重作用， 传热和传质的双重作用，所以使上一 级的液相回流（ 如液相x 级的液相回流 （ 如液相 x3 ） 与下一级 的气相（如气相y 直接接触， 的气相（如气相y1)直接接触，就可以 将图6 所示的流程演变为图6 将图 6-3 所示的流程演变为图 6-5 所示 的分离流程， 的分离流程，从而省去了逐级使用的 中间加热器和冷凝器。 中间加热器和冷凝器。 2. 实现精馏操作的条件
天然气精馏的原理及流程
天然气精馏的原理及流程
原理：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。
流程：原料液连续地加入精馏塔内。
连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）。
塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。
该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。
在精馏段，气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。
在塔内气液两相组分浓度沿塔高呈阶梯变化。
在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。
为何精馏,精馏基本原理
为何精馏,精馏基本原理
精馏是一种常用的分离技术，广泛应用于化工、食品加工、制药等领域。
本文将介绍精馏的基本原理和应用价值。
1. 精馏的定义
精馏是一种利用液体混合物中不同成分的沸点差异，通过加热混合物后蒸馏并在冷凝器中再将其冷凝成液体的分离技术。
通过反复的蒸馏和冷凝，可以将混合物中的各种成分按照其沸点高低逐渐分离出来。
2. 精馏的基本原理
在精馏过程中，液体混合物首先被加热至蒸发，形成蒸气，然后进入冷凝器，冷凝成液体。
在蒸气冷凝的过程中，其中含有的不同组分会在冷却器中逐渐凝结并被收集。
由于不同组分的沸点不同，因此在冷凝器中逐渐分离出来。
在实际的精馏过程中，通常会采用填料、板式塔等形式，增加气液接触面积，提高分馏效率。
精馏塔内部通过设定不同的温度梯度和操作压力，可以实现更精确的分离。
3. 精馏的应用价值
精馏技术具有以下几点优势： - 高效分离：通过反复的蒸馏和冷凝，可以实现对混合物中各种组分的高效分离。
- 精确控制：可以通过调整温度、压力等参数，实现对分馏过程的精确控制，适用于各种成分之间沸点相差较小的混合物。
- 广泛应用：在化工、制药、食品加工等领域都有广泛的应用，可以对各种类型的混合物进行有效处理。
总的来说，精馏是一种重要的分离技术，具有高效、精确、广泛的应用价值。
通过对精馏原理的深入了解，可以更好地应用该技术解决实际问题。
精馏基本原理
11
4连续精馏装置流程 （1）连续精馏装置
进料板：原料液进入的那 层塔板
精馏段：进料板以上的塔段 提馏段：进料板以下 （包括进料板）的塔段
7
（ 2）
精馏过程的回流
回流的作用：
提供不平衡的气液两相，是构成气液两相传质的必要 条件。
精馏的主要特点就是有回流 塔顶回流液 回流包括： 塔底回流汽
8
5理论板的概念和恒摩尔流的假设
1、理论板的概念 理论板：离开塔板的蒸汽和液体呈平衡的塔板。
2、 恒摩尔流的假设
假设： （1）两组分的摩尔汽化潜热相等； （ 2）两相接触因两相温度不同而交换的显热可忽 略不计；
（3）塔设备保温良好，热损失可以忽略不 计。
9
（1）恒摩尔汽化 精馏段，每层塔板上升的蒸汽摩尔流量都相等，提馏 段也一样。 即：V1=V2=……V=常数 V1’=V2’=……V’=常数 式中：V------精馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h; V’-----提馏段上升蒸汽的摩尔流量，kmol/h。
2
缺点：1、收率低； 2、设备Fra bibliotek复量大，设备投资大； 3、能耗大，过程有相变。
4
3.塔板的作用
（1）塔板的结构 （2）塔板的特点： •塔板提供了汽液分离 的场所。
•每一块塔板是一个混 合分离器
•足够多的板数可使各 组分较完全分离 气液两相相向通过精馏塔的每一层塔板，就会在该塔 板上完成一次部分气化和部分冷凝操作，实现对物料 的一次提纯。
合分离器?足够多的板数可使各组分较完全分离气液两相相向通过精馏塔的每一层塔板就会在该塔板上完成一次部分气化和部分冷凝操作实现对物料的一次提纯
第四节精馏基本原理
精馏原理
1、简单蒸馏是单级分离过程，对溶液只进行一次部分气 化；如果需要多次部分汽化和多次部分冷凝? 2、精馏是通过多次 部分气化、和部分冷 凝将液体混合物加以 分离，使溶液中的组 分得到几乎完全的分 离,获得高纯度产品 的操作
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y
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
x
5
例应用下表的苯和甲苯的蒸汽压数据，求平均相对挥发度 m和体系 的y~x 曲线。 解：此物系可以视为理想物系
0 p0 A / pB
t/℃ pA0/kPa pB0 /kPa
80.1 101.3 38.9 2.60
t, C
95 90 85 80 75 0.0
xF
0.2 0.4 0.6 0.8
A
1.0
x or y
10
精馏原理－－多次部分冷凝和多次部分汽化
115
B
110
t5
105 100 95 90 85 80 75 0.0
J I C G H
t4 t3 t2
D
t, C
t1
F
x3
0.2
x2
A xF
0.4
y2
0.6
V1 V0 feed steam water L1 V'1
water water Ln Ln-1
V'm-1
steam L'1
steam L'm-1 steam
V'm
L'm
13
带有回流的改进流程： 优点：原料无损失、节能
Vn Vn-1 water Ln-1 Ln
V1 V0 feed steam L1 V'1 V'2
蒸
1.1 概述
馏
蒸馏分离的依据 蒸馏是分离液相混合物的典型单元操作。蒸馏操作是将液体混合物部分 汽化，利用其中组分挥发度不同的特性（挥发度差异）而达到分离的目 的。 相平衡关系决定一次分离的程度 多次部分汽化、多次部分冷凝 二元蒸馏和多元蒸馏 工业蒸馏过程 工业上最为简单的蒸馏过程是平衡蒸馏与简单蒸馏。要得到更高纯度的 产品，需要采用精馏的方法。 1.平衡蒸馏又称闪蒸 2.简单蒸馏 3.精馏
y1
0.8 1.0
x or y
11
可见，只有部分汽化和部分冷凝才能具有提纯作用，如下图
115
B
110 105 100
x0
y0
t, C
95 90
F
85 80 75 0.0
x'm
0.2
xF
0.4 0.6 0.8
yn x or y
A
1.0
12
多次部分汽化和多次部分冷凝示意图 缺点：产品量少、能量损失
Vn Vn-1
0 B pB
相对挥发度的定义： 易挥发组分的挥发度与难挥发组分挥发度之比 代入挥发度的定义式得
A /B
p A pB p A xB / x A xB pB x A
由道尔顿分压定律
y A xB yB xA
或
yA x A yB xB
4
对于二元物系，可表示为
y x 1 y 1 x
A
x or y
2
2）气液平衡组成图(x-y图) x-y图－汽液组成相图： 平衡曲线与对角线 距离的远近标志着组 分分离的难易。
总压对t-x-y线和 x-y线的影响： 总压对t-x-y线 影响较大； 总压对x-y线 影响较小。
1.0 0.9
p = 101.3 kPa
0.8 0.7 0.6 0.5
y
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0
取算术平均值 m=2.47
气液相平衡关系式
y
2.47x 1 (2.47 1) x
6
将方程式值与计算值对比
1.0
0.8
0.6
Y
0.4 0.2 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
X
7
１.2 平衡精馏和简单精馏
１.2.1简单蒸馏(闪蒸) 原理：一次平衡，连续操作，稳态过程
84 88 92 96 100 104 108 110.6 114 128.4 144.1 161.3 180.0 200.2 222.4 237.7 44.5 50.8 57.9 65.6 74.1 83.6 94.0 101.3 2.56 2.53 2.49 2.46 2.43 2.40 2.37 2.35
xF xW xD xW
W F
xD xF xD xW
难挥发组分回收率 W (1 xW ) 2＝ 100% F (1 xF )
F、D、W－kmol/s 或kmol/h xF、xD、xW－摩尔分率 对虚线范围进行总物料和易挥发 组分进行衡算，得
F D W
FxF DxD WxW
一般，F、xF、xD、xW为已知量； W、D为未知量。求解方程组可得
F, xF
D, xD
DF
精馏过程经常用回收率表示： 易挥发组分回收率 DxD 1＝ 100% FxF
V,yD
2 F, xF 1
3 4
L,xW
1－泵；2－加热炉；3－减压阀；4－闪蒸塔
8
1.2.2 简单蒸馏
原理：间歇操作，非稳态过程
1－蒸馏釜；2－冷凝器；3－馏出液容器
9
1.3 双组分连续精馏的分析与计算
1.3.1精馏原理 (1)精馏原理 一次部分汽化过程：
115 110 105 100
B
x
y t-y t-x
V'm-1 V'm
L'1
L'm-1
steam L'm
14
(2)工业上连续精馏装置及其流程 基本概念： 精馏段 提馏段 进料 塔顶、冷凝器 塔釜、再沸器 预热器 进料 塔顶产品 塔底产品
水
回 流 塔 顶产品
水 蒸气 塔底 产 品 水
15
1.3.2 精馏过程的( 全塔)物料衡算
目的：寻找精馏塔塔顶、塔底流量与进料量及各组成之间的关系
1
1)等压图(t-x-y图) P一定 对t-x-y图含义的理解： A,B点的含义； 两条线、 三个区； 泡点线、 露点线；
t, C
115
B
110 105
J I
Байду номын сангаас
苯 -甲 苯
p = 101.3 kPa D t-y
100 95 90
C G
H
t-x F
85 80 75 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
x
3
3) 挥发度和相对挥发度及与气液相平衡的关系
挥发度的定义： 组分在气相中的蒸汽分压与其在液相中摩尔分率之比。
A pA xA B pB xB
0 B pB
纯组分的挥发度
A p0 A
理想溶液的挥发度
A p0 A
即
y
x 1 ( 1) x
此时称为相平衡关系
对于理想溶液
0 p0 A / pB
一般对于理想溶液，t和x对的影响不大，而对于非理想物系，其对的影响 是不可忽略的。 的大小可用来判断蒸馏方法分离混合物的难易程度。
1.0 0.9
p = 101.3 kPa
0.8 0.7 0.6 0.5