液体精馏优秀课件

混合物中各组分挥发性的差异而达到分离的目的，这就是蒸馏及精馏分离
的依据。
9.1蒸馏概述
⑵工业蒸馏过程
①平衡蒸馏（闪蒸） 平衡蒸馏又称闪蒸，系连续定态过程，其流程如下图。
9.1蒸馏概述
⑵工业蒸馏过程
②简单蒸馏 简单蒸馏为间歇操作过程，其流程如下图。
9.1蒸馏概述
⑶讨论几个问题
①平衡蒸馏及简单蒸馏产生的汽液相其组成服从什么关系？此 外，蒸馏时各股物料和各组分还应满足另一种关系，是什么 关系？
②两线：t~x线为泡点线，泡点与组成有关；t~y线为 露点线，露点与组成y有关。
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（4)y~t(或y)关系式
③ 3区:t~x线以下为过冷液体区；t~y线以上为过热蒸汽区；在 t~x与t~y线之间的区域为气液共存区，在此区域内气液组成y与x 是成平衡关系，气液两相的量符合杠杆定律。只有设法使体系 落在汽液共存区这才能实现一定程度的分离。例如将组成为的 过冷溶液加热至C点，产生第1滴气泡，故C点所对应的温度称为
ppApB
pAoxApBo(1x) x ppBo
PAo PBo
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（2）x~t（泡点）关系式
纯组分的蒸汽压与温度的关系式可用安托因方程表 示，即
logpo A B t c
故与的关系为非线性关系，已知求用上式很方便， 但是已知求泡点要用试差法（迭代法）求。
9.2.1 理想物系的气液相平衡
液体精馏课件
9.1蒸馏概述
本章讨论分离均相液体混合物最常用最重要的方法—液体蒸馏
及精馏。要注意蒸馏及精馏的区别。 ⑴蒸馏及精馏的分离依据 ⑵工业蒸馏过程 ⑶讨论几个问题 ⑷精馏操作的费用和操作压强
9.1蒸馏概述
⑴蒸馏及精馏的分离依据
液体均具有挥发成蒸汽的能力，但各种液体的挥发性个不相同。习惯上，
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（5）y~x图
在蒸馏计算中广泛应用的是一定总压下的y~x图。 因总是y>xp，Ao，/相p故平1在衡任曲一线x下y~x 必位于对角线 y=x 上方。 若平衡曲线离对角线越远， 越有利于精馏分离。注 意:y~x曲线上各点对应不 同的温度。x 、y 值越大， 泡、露点温度越低。
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（6）相对挥发度 和相平衡方程
纯组分的饱和蒸汽压p0只能反映纯液体挥发性的大小。某 组分与其它组分组成溶液后其挥发性将受其它组分的影响。溶 液中各个组分的挥发性大小应该怎样表达才符合实际情况呢？ 对了，要用各组分的平衡蒸汽分压与其液相的摩尔分数的比值，
即挥发度 表示。
挥发度
A
pA xA
B
pB xB
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（6）相对挥发度 和相平衡方程
在蒸馏中表示分离难易程度要用两组分挥发度之比，称为相
对挥发度
A p A /x A y A /x A y A /y B y /1 ( y ) B p B /x B y B /x B x A /x B x /1 ( x )
泡 相组点成，为气y泡(F组点成)，为液y1，相维组持成加为热x(E升点温)，至yG>点xF，，溶x<液xF部，分故汽原化料，液得气 到部分分离，x与y成平衡关系，G点所对应的温度为气液相的平
衡浓度；反之将组成为yF的过热混合气体冷却至D点，第1滴冷凝 液出现，D点所对应的温度为露点，继续冷却至G点气相部分冷 凝，液相组成为x，气相组成为y，x<yF，y>yF，故部分冷凝亦可 实现一定程度的分离。要实现高纯度分离必须采用多次部分汽 化和多次部分冷凝，这个过程在工业生产上是如何实现的呢？
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（2）x~t（泡点）关系式
液相为理想溶液，服从拉乌尔定律：
pApAoxApAox
pBpB oxBpA o(1x)
气相为理想气体，符合道尔顿分压定律：
yA
pA p
pAo x p
9.2.1 理想物系的气液相平衡
(2)x~t（泡点）关系式
混合液沸腾的条件是各组分的蒸汽压之和等于外 压，即
将液体混合物中的易挥发组分A称为轻组分，难挥发组分B则称为重组分。
将液体混合物加热至泡点以上沸腾使之部分汽化必有yA>xA；反之将混合蒸
汽冷却到露点以下使之部分冷凝必有xB>yB。上述两种情况所得到的气液组
成均ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ足:
yA xA yB xB
部分汽化及部分冷凝均可使混合物得到一定程度的分离，它们均是籍
相平衡方程
y x 1( 1)x
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（6）相对挥发度 和相平衡方程
此式表示互成平衡的气液两相组成间的关系，称为相平衡方
程。如能得知值，便可算出气液两相平衡时易挥发组分浓度
y～x的对应关系。
对理想溶液，将拉乌尔定律带入的定义式可得
A B
pA/xA pB/xB
P PBA00
②平衡蒸馏和简单蒸馏能否实现高纯度的分离，为什么？ ③如何蒸馏可得到高纯度的产品？ ④能否利用多次平衡蒸馏或多次简单蒸馏实现高纯度分离？为
什么？ ⑤工业上如何利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理实现连
续的高纯度分离，而流程又不太复杂呢？
9.1蒸馏概述
⑷精馏操作的费用和操作压强
蒸馏和精馏都是通过气化、冷凝达到分离提浓的目的的。液体 加热气化需要耗热，气相冷凝则需要提供冷却量，因此，蒸馏和精 馏都是能耗很高的单元操作，采用何种措施达到节能降耗是精馏过 程研究的重要任务。此外，蒸馏过程中的液体沸腾温度和蒸汽冷凝 温度均与操作压强有关，故工业蒸馏的操作压强应进行适当的选择。 加压精馏可使冷凝温度提高以避免使用费用很高的冷凝器或者在常 压下为气态混合物（如烷、烃类混合物），沸点很低，需加压使其 成液态后才能精馏分离；减压精馏可使沸点降低以避免使用高温载 热体，沸点高且又是热敏性混合物精馏宜用减压精馏；除上述情况 外以外一般用常压精馏。
（3）y~t（露点）关系式
指定用上述方法求出后用道尔顿分压定律求，即
yA
p Ao x p
9.2.1 理想物系的气液相平衡
（4）y~t（或y）关系式
将用上述方法求出的的数据画在同一张图上，就得 到下图。
9.2.1 理想物系的气液相平衡
(4)t~x（或y）关系式
①两端点A与B.端点A代表纯易挥发A组分(x=1)，端点B 代表纯难挥发B组分（x=0 ）。tA,沸点tB,沸点。